DE1286338B - Kegelgewindeverbindung - Google Patents
KegelgewindeverbindungInfo
- Publication number
- DE1286338B DE1286338B DE1962S0082324 DES0082324A DE1286338B DE 1286338 B DE1286338 B DE 1286338B DE 1962S0082324 DE1962S0082324 DE 1962S0082324 DE S0082324 A DES0082324 A DE S0082324A DE 1286338 B DE1286338 B DE 1286338B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- thread
- flanks
- bolt
- nut
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 101150029062 15 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
- E21B17/043—Threaded with locking means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B33/00—Features common to bolt and nut
- F16B33/02—Shape of thread; Special thread-forms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
- F16L15/004—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S411/00—Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
- Y10S411/916—Bolt having tension feature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf eine kraftschlüssige aufeinander einnehmen. Bei der Bestimmung dieser
Kegelgewindeverbindung zur Übertragung von Tor- gegenseitigen Lage sind alle Verformungen zu besionskräften,
Zugkräften und wechselnden Biege- rücksichtigen, die nach dem Festziehen der. Gewindemomenten
mit mindestens einer Schulter, bei der verbindung im Bolzen und in der Mutter infolge der
mindestens eines der beiden Gewinde im unbelasteten 5 möglichst gleichmäßig verteilten Last an den Berüh-Zustand
von einem normalen Kegelgewinde ab- rungsflanken auftreten. Da es ohne Bedeutung ist,
weicht, wobei dann, wenn die Gewindeverbindung bei welchem der beiden zusammenarbeitenden Genur
mit der Hand festgezogen worden ist, die Ge- winde man die Abweichungen vorsieht, wird in der
windegänge an zwei Punkten in gegenseitiger Beruh- Praxis aus Gründen der Einfachheit nur eines der
rung stehen und wobei zwischen den beiden Beruh- io Gewinde, vorzugsweise das Bolzengewinde, mit den
rungspunkten das Flankenspiel entweder zwischen erforderlichen Abweichungen versehen, während das
den äußeren Flanken des Bolzengewindes und den andere Gewinde als normales Kegelgewinde ausgebilinneren
Flanken des Muttergewindes oder den in- detwird.
neren Flanken des Bolzengewindes und den äußeren Die beschriebenen bekannten Gewindeverbindun-
Flanken des Muttergewindes von den Berührungs- 15 gen können gegebenenfalls Schultern aufweisen. Da
punkten aus in Richtung zur Mitte zwischen diesen die Reibungs- und Keilkräfte, die zum Übertragen
Punkten stetig zunimmt, so daß nach dem Fest- von Torsionsbeanspruchungen der Gewindeverbinschrauben
oder Festschrumpfen des Muttergewindes dung erforderlich sind, zwischen den Berührungsauf
dem Bolzengewinde die genannten Flanken im flanken des Bolzengewindes und des Muttergewindes
wesentlichen gleichmäßig und stärker als die anderen ao auftreten, brauchen die Schultern im Gegensatz zu
Flanken belastet sind, ohne daß eine plastische Ver- den bei Gewindeverbindungen mit normalem Kegelformung
auftritt. gewinde vorgesehenen Schultern nur leicht belastet
Unter den äußeren und den inneren Flanken der werden. Die an den Schultern auftretenden Kräfte
Gewindegänge einer Schraube werden hier diejenigen sollen nur genügend groß sein, um eine Abdichtung
Flanken verstanden, deren Flächen von einer zur 35 zwischen den Schultern zu gewährleisten; sie beLängsachse
des Gewindes rechtwinkligen, zwischen einflussen die Spannungsverteilung in den mit dem
den erwähnten Berührungspunkten liegenden Ebene Bolzengewinde bzw. dem Muttergewinde versehenen
weg gerichtet sind bzw. in Richtung auf diese Ebene Teilen dann auch höchstens geringfügig,
weisen. Wenn eine bekannte Gewindeverbindung der ein-
Gewindeverbindungen der genannten Gattung sind 30 gangs beschriebenen Gattung gleichzeitig einem
aus der deutschen Patentschrift 975 291 bekannt. wechselnden Biegemoment und einer starken Zug-Wenn
die beiden Teile einer solchen Gewindever- kraft entspricht, kann in der Gewindeverbindung eine
bindung fest miteinander verschraubt sind, steht der Wackel- oder Taumelbewegung auftreten, denn die
Gewindeteil der Mutter unter Zugspannung, während Druckspannung zwischen den Schultern geht infolge
der Gewindeteil des Bolzens einer axialen Druck- 35 der hohen Zugbeanspruchung zurück. Wenn zwibeanspruchung
ausgesetzt ist. sehen den Schultern infolge der Zugbeanspruchung
Die Abweichungen mindestens eines der Gewinde ein Spalt entsteht, kann bei hinzukommender Biegeeiner
gattungsgemäßen Gewindeverbindung von Wechselbeanspruchung nach kurzer Zeit ein Ereinem
normalen Kegelgewinde mit konstanter Gang- müdungsbruch der Gewindeverbindung eintreten,
höhe und konstantem Kegelwinkel können auch in 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
der Weise vorgesehen werden, daß dann, wenn die Gewindeverbindung der genannten Gattung zu
Teile der Gewindeverbindung fest miteinander ver- schaffen, die wechselnde Biegemomente übertragen
schraubt sind, der Gewindeteil der Mutter axialen kann, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung beDruckkräften
ausgesetzt wird, während der Gewinde- steht, und zwar auch dann, wenn sie gleichzeitig mit
teil des Bolzens unter axialer Zugbeanspruchung 45 einer großen Zugkraft belastet wird. Diese Aufgabe
steht. In diesem Falle sind die inneren Flanken des ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem
Bolzengewindes und die äußeren Flanken des Mut- Bolzenteil sowie an dem Mutterteil zwischen der
tergewindes stärker belastet als die anderen Flanken. Schulter und der nächstliegenden Berührungsstelle
Eine solche Gewindeverbindung ist in dem deutschen mehrere Gewindegänge vorgesehen sind, wobei dann,
Patent 1 152 673 vorgeschlagen worden und in der 50 wenn die Gewindeverbindung nur mit der Hand
österreichischen Patentschrift 200 396 beschrieben. festgezogen ist, zwischen den Flanken dieser
Gewindeverbindungen der eingangs beschriebenen Gewindegänge ein Flankenspiel vorhanden ist,
Gattung haben den Vorteil, daß die Last möglichst dessen Größe in Richtung auf die Schulter allmählich
gleichmäßig auf die Gewindegänge verteilt wird, zunimmt.
wenn die Teile der Gewindeverbindung fest mitein- 55 Die Erfindung wird im folgenden an Hand scheander
verschraubt sind. Dieser Vorteil tritt ein, wenn matischer Zeichnungen an mehreren Ausführungszwischen
dem Bolzengewinde und dem Mutter- beispielen näher erläutert.
gewinde im unbelasteten Zustand bestimmte Unter- F i g. 1 ist ein Längsschnitt eines Teils einer erschiede
vorhanden sind; es ist ohne Bedeutung, ob findungsgemäßen Kegelgewindeverbindung im festdiese
Unterschiede darauf beruhen, daß das Bolzen- 60 gezogenen Zustand; in
gewinde oder das Muttergewinde oder beide von F i g. 2 ist über der Längsachse der Gewindever-
einem normalen Kegelgewinde abweichen. Es kommt bindung die axiale Verlagerung der Querschnitte des
allein auf die Lage an, welche die Berührungsflanken Mutterteils infolge der auf die Flanken des Mutterdes
Bolzengewindes und des Muttergewindes, d. h. gewindes und die Schulter des Mutterteils einwirkendiejenigen
Flanken, welche nach dem Festziehen der 65 den Kräfte aufgetragen; in
Gewindeverbindung belastet sind, im unbelasteten F i g. 3 ist ebenfalls über der Längsachse der Ge-
Zustand der Gewindeverbindung, solange die Teile windeverbindung, die axiale Verlagerung der Quernur
von Hand miteinander verschraubt sind, in Bezug schnitte des Bolzenteils infolge der auf die Flanken
3 4
des Bolzengewindes und die Schulter des Bolzenteils Druck auftretende Verformung des Werkstoffs noch
einwirkenden Kräfte aufgetragen; in in den elastischen Bereich fällt.
Fig. 4 sind die Beträge der axialen Verlagerungen Die zwischen den Ebenen A und B, B und C so-
gemäß F i g. 2 und 3 in den einzelnen Querschnitten wie C und D liegenden Abschnitte der Gewindever-
addiert; die Summenkurve stellt das Flankenspiel der 5 bindung sind in F i g. 1 und 6 mit I, II und III be-
nur von Hand festgezogenen Gewindeverbindung zeichnet. Die Abstände zwischen den Ebenen B, C
dar; und D sind so gewählt, daß die Summe der axialen
F i g. 5 ist ein Längsschnitt des gleichen Teils der Komponenten der Kräfte K, die im Abschnitt II auf
Kegelgewindeverbindung wie in F i g. 1, jedoch in nur den Bolzen einwirken, im Gleichgewicht mit der
von Hand angezogenem Zustand; io Summe der axialen Komponenten der Kräfte K
F i g. 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Ausbildungs- stehen, die im Abschnitt III auf den Bolzen einformen
von Gewindegängen bei erfindungsgemäßen wirken. In den Abschnitten II und III ist der Mutter-Gewindeverbindungen,
teil 2 einer axialen Zugbeanspruchung ausgesetzt,
Die in F i g. 1 in festgezogenem Zustand und in während der Bolzen 4 unter axialer Druckbean-F
i g. 5 in nur von Hand angezogenem Zustand dar- 15 spruchung steht. In der Ebene B ist weder der BoI-gestellte
Gewindeverbindung umfaßt ein Gewinde 1 zen noch der Mutterteil einer axialen Spannung auseines
Mutterteils 2, das in ein Gewinde 3 eines BoI- gesetzt. Die Summe der axialen Komponenten der
zenteils 4 eingreift. Die Gewindegänge sind im Ver- Kräfte K, die im Abschnitt I auf den Bolzen eingleich
mit den übrigen Teilen der Gewindeverbin- wirken, ist gleich der an der Schulter wirkenden
dung der Deutlichkeit halber übertrieben groß dar- 20 Kraft L.
gestellt. Der Mutterteil 2 hat eine Schulter 5, die an Wenn sich die Flankenwinkel α und β in F i g. 1
einer Schulter 6 des Bolzenteils 4 anliegt. Die axiale voneinander unterscheiden, beispielsweise bei einer
Kraft, mit der die Schultern 5 und 6 bei festgezogener Gewindeverbindung mit Sägegewinden, muß sich die
Gewindeverbindung gegeneinandergedrückt werden, im rechten Winkel auf jede Berührungsflanke einist
in F i g. 1 mit L bezeichnet. Falls sich die Ebene as wirkende Kraft K im Abschnitt II von der entspreder
Schultern 5 und 6 nicht im rechten Winkel zur chenden Kraft im Abschnitt III unterscheiden, damit
Achse der Gewindeverbindung erstreckt, sollen die auch in diesem Fall die Summe der axialen Kräfte
Kräfte L die axialen Komponenten der an den Schul- im Abschnitt II gleich der Summe der axialen Kräfte
tern angreifenden Kräfte darstellen. im Abschnitt III ist.
Für die folgende Erläuterung der Verteilung der 30 Die im Mutterteil und im Bolzenteil auftretenden
Gewindekräfte werden vier Bezugsebenen A, B, C axialen Zug- und Druckspannungen bewirken eine
und D eingeführt, die sich im rechten Winkel zur entsprechende Dehnung bzw. Verkürzung dieser
Achse der Gewindeverbindung erstrecken. Die Teile. Daher unterscheidet sich die gegenseitige Lage
Ebenen A und D enthalten die Enden der sich be- der Gewindeflanken des Bolzenteils und des Mutterrührenden
Teile der Gewindeverbindung; die 35 teils, welche mit den Flanken des Mutterteils bzw.
Ebene B verläuft durch einen Querschnitt, in dem des Bolzenteils zusammenwirken, in unbelastetem
der Mutterteil 2 und der Bolzenteil 4 keiner axialen Zustand, d. h. nach dem Festziehen nur mit der
Spannung ausgesetzt sind; die Ebene C ist dort ein- Hand, von der gegenseitigen Lage der Flanken im
gezeichnet, wo der Mutterteil 2 zwischen den festgezogenen Zustand. In F i g. 2 sind die Verlage-Ebenen
B und D einer maximalen Zugspannung und 40 rungen der Querschnitte des Mutterteils gegenüber
der Bolzenteil 4 einer maximalen Druckbean- der Ebene D infolge der Wirkung der Kräfte K und
spruchung in axialer Richtung ausgesetzt ist. Die der Kraft L über der Gewindelänge aufgetragen. Ent-Kräfte,
mit denen die zur Ebene C hinweisenden sprechend sind in F i g. 3 die Verlagerungen der Quer-Flanken
des Muttergewindes 1 gegen die von dieser schnitte des Bolzenteils in Richtung auf die Ebene D
Ebene C weg gerichteten Flanken des Bolzen- 45 infolge der Einwirkung der Kräfte K und der Kraft L
gewindes 3 gedrückt werden, sind in F i g. 1 mit K über der Gewindelänge aufgetragen,
bezeichnet. F i g. 1 läßt erkennen, daß sich die an- Eine Flanke des Muttergewindes in einem beliebideren Flanken der Gewindegänge zwar gegenseitig gen Querschnitt E (F i g. 2 bis 5), die unter einem berühren, jedoch nicht belastet sind. vorbestimmten Druck an einer Flanke des Bolzen-
bezeichnet. F i g. 1 läßt erkennen, daß sich die an- Eine Flanke des Muttergewindes in einem beliebideren Flanken der Gewindegänge zwar gegenseitig gen Querschnitt E (F i g. 2 bis 5), die unter einem berühren, jedoch nicht belastet sind. vorbestimmten Druck an einer Flanke des Bolzen-
Bei der Berechnung der erfindungsgemäßen Ge- 50 gewindes anliegt, nachdem die Gewindeverbindung
windeverbindung dient als Ausgangspunkt die durch festgezogen worden ist, hat sich während des Festdie
Gewindeverbindung zu übertragende Last, aus ziehens der Gewindeverbindung um eine Strecke α
der sich die gewünschte Druckkraft L an den Schul- von der Ebene D wegbewegt, während sich gleichtern
5 und 6 ebenso ermitteln läßt wie die durch die zeitig die Flanke des Bolzengewindes um eine
Flankenlast aufgebrachte Gesamtkraft, die der 55 Strecke b in Richtung zu der Ebene D hinbewegt hat.
Summe sämtlicher Kräfte K entspricht. Damit die Wenn umgekehrt die in F i g. 1 gezeigte Gewinde-Gewindeverbindung
bei gegebenen Abmessungen ein verbindung gelöst wird, bewirkt die Abnahme des möglichst großes Torsionsmoment übertragen kann, Flankendrucks an allen Teilen des Muttergewindes
soll der an den Flächen der Berührungsflanken aus- einschließlich der Muttergewindeflanke im Quergeübte Druck gleich dem höchsten zulässigen Wert 60 schnitt E, daß sich alle Teile des Muttergewindes in
und daher an allen Punkten etwa gleich groß sein. Richtung auf die Ebene D bewegen, während sich
Dabei ist der Anteil des Flankendrucks zu berück- alle Teile des Bolzengewindes einschließlich der BoI-sichtigen,
der durch die von der Gewindeverbindung zengewindeflanke im Querschnitt E von der Ebene D
übertragene axiale Last erzeugt wird. Da die Ge- wegbewegen. Während die Gewindeverbindung gewindeverbindung
benutzbar bleiben soll, nachdem 65 löst wird, bewirkt die konische Form der Gewindesie
mehrmals zusammengebaut und auseinander- gänge, daß zwischen den Flanken, die sich anfangs
geschraubt worden ist, wird der auf die Flanken auf- berührten, Abstände entstehen, wenn die Last urgebrachte
Druck so gewählt, daß die bei diesem sprünglich möglichst gleichmäßig über die Flanken
5 6
verteilt war, entstehen die Abstände zwischen den stimmen, muß man die axiale Verlagerung berück-Berührungsflanken
beim Lösen der Gewindeverbin- sichtigen, die zwischen den Berührungsflanken sowie
dung zuerst im Abschnitt I, und zwar zunächst zwi- zwischen den Schultern infolge der Drehung des
sehen den der Ebenem am nächsten benachbarten Bolzenteils gegenüber dem Mutterteil beim Lösen
Teilen der Berührungsflanken. Beim weiteren Aus- 5 der Gewindeverbindung stattfindet,
einanderschrauben der Gewindeverbindung schreitet Die Abstände zwischen den Flanken, die nach dem der im Abschnitt I entstehende Abstand in Richtung Lösen der Gewindeverbindung nicht als Berührungsauf die Ebene B fort. Bevor sich die Flanken im Ab- flanken wirken und keine Kräfte K übertragen, könschnitt I und die Schultern 5 und 6 vollständig von- nen größer sein, als in F i g. 4 dargestellt. Die beeinander abheben, entstehen auch in den Abschnitten io rechneten Flankenabstände müssen nur dann genau II und III Abstände, und zwar zuerst zwischen den eingehalten werden, wenn diese Flanken in Berühder Ebene C am nächsten benachbarten Teilen der rung kommen, nachdem die Gewindeverbindung mit Berührungsflanken. Beim weiteren Auseinander- einer Kraft, die einen Bruchteil der Kraft K beträgt, schrauben schreiten diese Abstände in Richtung auf festgezogen worden ist, um die Abdichtung der Gedie Ebenen B und D fort. 15 windeverbindung gegen das Entweichen von Gasen
einanderschrauben der Gewindeverbindung schreitet Die Abstände zwischen den Flanken, die nach dem der im Abschnitt I entstehende Abstand in Richtung Lösen der Gewindeverbindung nicht als Berührungsauf die Ebene B fort. Bevor sich die Flanken im Ab- flanken wirken und keine Kräfte K übertragen, könschnitt I und die Schultern 5 und 6 vollständig von- nen größer sein, als in F i g. 4 dargestellt. Die beeinander abheben, entstehen auch in den Abschnitten io rechneten Flankenabstände müssen nur dann genau II und III Abstände, und zwar zuerst zwischen den eingehalten werden, wenn diese Flanken in Berühder Ebene C am nächsten benachbarten Teilen der rung kommen, nachdem die Gewindeverbindung mit Berührungsflanken. Beim weiteren Auseinander- einer Kraft, die einen Bruchteil der Kraft K beträgt, schrauben schreiten diese Abstände in Richtung auf festgezogen worden ist, um die Abdichtung der Gedie Ebenen B und D fort. 15 windeverbindung gegen das Entweichen von Gasen
Beim Lösen der Gewindeverbindung ergibt sich oder Flüssigkeiten zu verbessern. In diesem Falle
somit eine Verminderung der axialen Spannungen im muß man bei der Berechnung der in F i g. 2 und 3
Mutterteil und im Bolzenteil. Im Abschnitt I ver- dargestellten Kurven die Wirkung der auf die erwähnmindern
sich die Spannungen im Bolzen und in der ten Flanken aufgebrachten Kräfte berücksichtigen.
Mutter erheblich schneller als in den Abschnitten II 20 Daher muß innerhalb des Abschnitts I im Quer-
und III, und zwar um so viel schneller, daß in dem schnitt E zwischen den Berührungsflanken ein AbAugenblick,
wenn im Abschnitt I keine Spannungen stand C vorhanden sein, wenn die Gewindeverbinmehr
vorhanden sind, die ursprünglichen Spannun- dung nur mit der Hand festgezogen wird. Im Abgen
in den Abschnittenil und III im wesentlichen schnittI nimmt die Größe des Abstandes zwischen
noch unverändert sind, so daß die Flankenlast K ge- 25 den Berührungsflanken nach dem Festziehen mit der
maß Fig. 1 ebenfalls noch vorhanden ist. Da die Ab- Hand in Richtung auf die Schulter gemäß Fig. 4
stände zwischen den Berührungsflanken in den Ab- allmählich zu.
schnitten II und III in Richtung auf die Ebenen B InFig. 6, 7 und 8 entsprechen die Abschnitte I, Il
und D fortschreiten, wenn man die Gewindeverbin- und III sowie die Ebenen A bis D denjenigen in
dung weiter auseinanderschraubt, und da in diesen 30 F i g. 1 bis 5.
Abständen im gleichen Maß die Spannungen abneh- In F i g. 6 und 8 ist das Muttergewinde 1 jeweils
men, berühren sich Bolzen und Mutterteil, wenn sie ein normales Kegelgewinde; die Abweichungen, die
beide völlig spannungsfrei sind, gemäß F i g. 5 nur erforderlich sind, um eine möglichst gleichmäßige
noch in den Ebenen B und D. Verteilung der Flankenkräfte K und der Schulter-
In F i g. 4 sind die aus F i g. 2 und 3 ersichtlichen 35 kraft L zu erzielen, sind bei dem zugehörigen Bolzen-Verlagerungen
summiert. Die der Ebene D züge- gewinde 3 vorgesehen. Die Flanken, die beim Festwandten
Flanken des Bolzengewindes, d. h. die von ziehen der Gewindeverbindungen in Berührung komder
Ebene D aus sichtbaren Flanken, werden im fol- men, sind mit starken Linien dargestellt. Da, wie ergenden
als rechte Flanken bezeichnet, während die wähnt, ein gewisser Spielraum bezüglich der Anordanderen,
von der Ebene D aus nicht sichtbaren Flan- 40 nung der Flanken des Bolzengewindes 3 gegeben ist,
ken des Bolzengewindes als linke Flanken bezeichnet die nach dem Festziehen der Gewindeverbindung
werden, und der an eine rechte bzw. linke Flanke nicht in Berührung mit den Flanken des Mutterangrenzende
Abstand wird als rechter bzw. Imker gewindes kommen, sind diese Flanken mit gestrichel-Flankenabstand
bezeichnet. Wenn die gewünschte ten Linien angedeutet.
Verteilung des Drucks über die Berührungsflanken 45 Ausgehend von einem normalen konischen Mutterzwischen
den Ebenen B und D erzielt werden soll, gewinde, werden die Flankenabstände zwischen den
muß die Summe des rechten und linken Flanken- Berührungsflanken berechnet, wie sie in F i g. 4 darabstandes
in jedem Querschnitt gleich der Summe gestellt sind, und werden in F i g. 6 in Richtung der
der maximalen Längung des Mutterteils und der Achse der Gewindeverbindung aufgetragen. Hierbei
maximalen Verkürzung des Bolzenteils sein, die zwi- 50 wird die axiale Bewegung berücksichtigt, die der BoI-schen
den Ebenen B und D eintritt, d. h. gleich dem zen gegenüber der Mutter ausführt, wenn er weiter
in der Ebene B dargestellten Wert d. Da im Ab- in die Mutter eingeschraubt wird, bis der festgezogene
schnitt III der rechte Flankenabstand zwischen den Zustand erreicht ist. Im Abschnitt ΠΙ vergrößert sich
Flanken liegt, die in Berührung gebracht werden, der Flankenabstand von der Ebene D weg allmählich
wenn die Gewindeverbindung unter Aufbringung der 55 von einem Betrag e bis zu einem maximalen Betrag /
Lasten K festgezogen wird, bedeutet in F i g. 4 der in der Ebene C. Bei weiterer Annäherung an die
schraffierte Teil im Abschnitt III den Verlauf des Ebene B verkleinert sich der Flankenabstand im Ab-Abstandes
zwischen den Berührungsflanken im Ab- schnitt II wieder von einem Betrag 7 bis zu dem Beschnitt
III. Da in den Abschnitten I und II der Ab- trag m — ο in der Ebene B. Wenn man weiter in Richstand
zwischen den Flanken, welche sich nach dem 60 tung auf die Ebene A, d. h. zu der Schulter, fort-Festziehen
der Gewindeverbindung unter einer Last K schreitet, nimmt die Größe des Flankenabstandes
berühren, der linke Flankenabstand ist, bedeuten in zwischen η und q allmählich wieder zu. Die Berüh-F
i g. 4 die schraffierten Teile in den Abschnitten I rungsflanken des Bolzengewindes sind in F i g. 7
und II den Verlauf des Abstandes zwischen den in und 8 in ähnlicher Weise dargestellt,
den AbschnittenI und II liegenden Berührungs- 65 Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die flanken. Wenn man die aus F i g. 4 zu entnehmenden Ganghöhe am Scheitel des Bolzengewindes 3 konstant Angaben auswerten will, um die Abweichung bei und gleich der ebenfalls konstanten Ganghöhe des einem der Gewinde oder bei beiden Gewinden zu be- Muttergewindes 1. Ein Bolzengewinde, das die be-
den AbschnittenI und II liegenden Berührungs- 65 Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die flanken. Wenn man die aus F i g. 4 zu entnehmenden Ganghöhe am Scheitel des Bolzengewindes 3 konstant Angaben auswerten will, um die Abweichung bei und gleich der ebenfalls konstanten Ganghöhe des einem der Gewinde oder bei beiden Gewinden zu be- Muttergewindes 1. Ein Bolzengewinde, das die be-
schriebenen Berührungsverhältnisse ergibt, läßt sich aber auch erhalten, wenn man von einer konstanten
Ganghöhe am Fuß des Bolzengewindes ausgeht.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 liegen die Scheitel des Bolzengewindes 3 auf der Oberfläche
eines Kegels, dessen Achse mit der Achse der Gewindeverbindung zusammenfällt. Statt dessen könnte
auch der Fuß des Bolzengewindes auf der Kegelfläche liegen.
Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform ist die Ganghöhe am Fuß des Bolzengewindes 3 konstant,
jedoch größer als die ebenfalls konstante Ganghöhe des Muttergewindes 1.
Auf ähnliche Weise ist es möglich, ein normales konisches Bolzengewinde zu verwenden und ein Muttergewinde
vorzusehen, das dem berechneten Flankenabstand e bis q zwischen den Berührungsflanken
entsprechende Abweichungen von einem normalen Muttergewinde aufweist.
Die zur Erzielung der beschriebenen Flanken- ao
abstände erforderlichen Abweichungen könnten auch auf beide Gewinde verteilt sein. Somit ist es an Hand
jedes Schraubengewindes, eines normalen Kegelgewindes oder auch an Hand eines davon abweichenden
Gewindes, möglich, ein Gewinde für eine erfindungsgemäße Gewindeverbindung zu konstruieren,
nachdem man den Flankenabstand zwischen den Berührungsflanken berechnet hat.
Die Schultern 5 und 6 können auch auf der Innenseite, in F i g. 1 auf der rechten Seite der Ebene D,
vorgesehen sein und ebenso als innenliegende wie als außenliegende Schultern ausgebildet sein.
Claims (1)
- Patentanspruch:Kraftschlüssige Kegelgewindeverbindung zur Übertragung von Torsionskräften, Zugkräften und wechselnden Biegemomenten mit mindestens einer Schulter, bei der mindestens eines der beiden Gewinde im unbelasteten Zustand von einem normalen Kegelgewinde abweicht, wobei dann, wenn die Gewindeverbindung nur mit der Hand festgezogen worden ist, die Gewindegänge an zwei Punkten in gegenseitiger Berührung stehen und wobei zwischen den beiden Berührungspunkten das Flankenspiel entweder zwischen den äußeren Flanken des Bolzengewindes und den inneren Flanken des Muttergewindes oder den inneren Flanken des Bolzengewindes und den äußeren Flanken des Muttergewindes von den Berührungspunkten aus in Richtung zur Mitte zwischen diesen Punkten stetig zunimmt, so daß nach dem Festschrauben oder Festschrumpfen des Muttergewindes auf dem Bolzengewinde die genannten Flanken im wesentlichen gleichmäßig und stärker als die anderen Flanken belastet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzenteil sowie an dem Mutterteil zwischen der Schulter und der nächstliegenden Berührungsstelle mehrere Gewindegänge vorgesehen sind, wobei dann, wenn die Gewindeverbindung nur mit der Hand festgezogen ist, zwischen den Flanken dieser Gewindegänge ein Flankenspiel vorhanden ist, dessen Größe in Richtung auf die Schulter allmählich zunimmt.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 809 701/Π 05
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL271091 | 1961-11-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1286338B true DE1286338B (de) | 1969-01-02 |
Family
ID=19753396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1962S0082324 Pending DE1286338B (de) | 1961-11-07 | 1962-11-05 | Kegelgewindeverbindung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3210096A (de) |
BE (1) | BE624435A (de) |
DE (1) | DE1286338B (de) |
FR (1) | FR1343865A (de) |
GB (1) | GB957858A (de) |
NL (1) | NL271091A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2603996A1 (de) * | 1976-02-03 | 1977-10-06 | Hofmann | Schrauben- und mutternkombinationsgarnitur fuer statische schwingende oder gleitfeste hv-verbindungen u.dgl. |
EP0065344A1 (de) * | 1981-05-11 | 1982-11-24 | Microdot Inc. | Befestigungselement mit Schraubengewinde |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4191486A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-04 | Union Carbide Corporation | Threaded connections |
US4346920A (en) * | 1980-04-28 | 1982-08-31 | Smith International, Inc. | Threaded connection using variable lead threads |
US4601622A (en) * | 1981-05-11 | 1986-07-22 | Microdot Inc. | Fastener |
US4568113A (en) * | 1983-04-04 | 1986-02-04 | Awb, Inc. | Pipe connection |
GB8323348D0 (en) * | 1983-08-31 | 1983-10-05 | Hunting Oilfield Services Ltd | Pipe connectors |
GB8323349D0 (en) * | 1983-08-31 | 1983-10-05 | Hunting Oilfield Services Ltd | Pipe connectors |
GB8323508D0 (en) * | 1983-09-01 | 1983-10-05 | Hunting Oilfield Services Ltd | Pipe connectors |
US4688832A (en) * | 1984-08-13 | 1987-08-25 | Hydril Company | Well pipe joint |
FR2597386B1 (fr) * | 1986-04-17 | 1989-10-13 | Framatome Sa | Dispositif de prehension pour mise en tension d'elements de vissage. |
US4787654A (en) * | 1986-04-28 | 1988-11-29 | Press Technology Corporation | Flange connection with improved seal and bolt-nut design |
JP2620101B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1997-06-11 | 宣行 杉村 | アキユムレ−タ |
DE3812720A1 (de) * | 1988-04-16 | 1989-10-26 | Wayss & Freytag Ag | Gewinde fuer eine selbstverspannende schraubverbindung |
US4892337A (en) * | 1988-06-16 | 1990-01-09 | Exxon Production Research Company | Fatigue-resistant threaded connector |
DE4428871C2 (de) * | 1994-08-08 | 1996-10-02 | Mannesmann Ag | Rohrverbinder |
DE4431377C1 (de) * | 1994-08-29 | 1996-05-09 | Mannesmann Ag | Rohrverbinder |
GB9715779D0 (en) * | 1997-07-26 | 1997-10-01 | Unifix Ltd | Improved fixing anchor |
DE19739458C2 (de) * | 1997-09-03 | 1999-06-10 | Mannesmann Ag | Rohrverbinder |
KR20010053202A (ko) * | 1998-06-26 | 2001-06-25 | 칼 하인쯔 호르닝어 | 나사선 및 고온용 나사 조립체 |
AUPP890599A0 (en) * | 1999-02-26 | 1999-03-25 | Bucknell, John Wentworth | Tensioning hydraulic nuts |
US6848724B2 (en) * | 2002-08-12 | 2005-02-01 | Grant Prideco, Inc. | Thread design for uniform distribution of makeup forces |
US7614453B2 (en) * | 2006-06-01 | 2009-11-10 | Cameron International Corporation | Stress distributing wellhead connector |
ES2333188B1 (es) * | 2007-06-18 | 2011-03-28 | Biotechnology Institute, I Mas D, S.L. | Union roscada con holgura variable. |
JP5704191B2 (ja) * | 2013-06-14 | 2015-04-22 | Jfeスチール株式会社 | 耐焼付き性に優れた油井管用ねじ継手 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1162733A (fr) * | 1954-03-16 | 1958-09-16 | Bataafsche Petroleum | Joint fileté du type à emboîtement cylindrique et à serrage à chaud |
AT200936B (de) * | 1956-09-08 | 1958-12-10 | Ehrenreich & Cie A | Kugeliges Traggelenk für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2183644A (en) * | 1939-12-19 | Threaded joint and apparatus for | ||
US2345725A (en) * | 1941-11-03 | 1944-04-04 | Hughes Tool Co | Tool joint with double tapered socket |
GB567770A (en) * | 1943-10-30 | 1945-03-01 | Joseph Atkinson | Improvements in or relating to locknuts |
US3050318A (en) * | 1955-10-31 | 1962-08-21 | Shell Oil Co | Box-and-pin type threaded joint |
US3079181A (en) * | 1956-05-03 | 1963-02-26 | Shell Oil Co | Box-and-pin-type threaded joint having different pitches and pitch diameters |
FR1230856A (fr) * | 1959-07-21 | 1960-09-20 | American Iron & Machine Works | Raccord utilisable notamment dans les colonnes de tiges servant au forage de puits |
-
1961
- 1961-11-07 NL NL271091D patent/NL271091A/xx unknown
-
1962
- 1962-10-11 US US229916A patent/US3210096A/en not_active Expired - Lifetime
- 1962-11-05 BE BE624435D patent/BE624435A/xx unknown
- 1962-11-05 GB GB41811/62A patent/GB957858A/en not_active Expired
- 1962-11-05 DE DE1962S0082324 patent/DE1286338B/de active Pending
- 1962-11-07 FR FR914646A patent/FR1343865A/fr not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1162733A (fr) * | 1954-03-16 | 1958-09-16 | Bataafsche Petroleum | Joint fileté du type à emboîtement cylindrique et à serrage à chaud |
AT200936B (de) * | 1956-09-08 | 1958-12-10 | Ehrenreich & Cie A | Kugeliges Traggelenk für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2603996A1 (de) * | 1976-02-03 | 1977-10-06 | Hofmann | Schrauben- und mutternkombinationsgarnitur fuer statische schwingende oder gleitfeste hv-verbindungen u.dgl. |
EP0065344A1 (de) * | 1981-05-11 | 1982-11-24 | Microdot Inc. | Befestigungselement mit Schraubengewinde |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1343865A (fr) | 1963-11-22 |
BE624435A (de) | 1963-05-06 |
GB957858A (en) | 1964-05-13 |
US3210096A (en) | 1965-10-05 |
NL271091A (de) | 1964-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1286338B (de) | Kegelgewindeverbindung | |
DE2330762C3 (de) | Rohrverbindung für Bohrfeldrohre | |
DE3426725A1 (de) | Gestaengeverbindung | |
DE1151774B (de) | Zylindrische Schrumpfgewindeverbindung, insbesondere fuer Tiefbohrrohre | |
DE2529990A1 (de) | Selbsthemmendes schraubengewinde | |
DE2115935A1 (de) | Kupplungsgewinde für Schlagbohrstangen | |
DE1908186B2 (de) | Gewindemuffenverbindung fuer rohre | |
WO2015144441A1 (de) | Schraube | |
DE4027230C2 (de) | Schraubmuffenverbindung | |
DE69009490T2 (de) | Befestigungsvorrichtung für stellzylinder. | |
DE1400908A1 (de) | Mutter mit einem Hauptteil und einem abtrennbaren Endteil | |
EP2497962A2 (de) | Gewindehülse | |
WO2000014416A2 (de) | Schrauben-muttereinheit für hydraulische betätigung | |
DE2613192C2 (de) | Schraubensicherung | |
DE975291C (de) | Kegelgewindeverbindung, insbesondere fuer unmittelbar aneinander anzuschliessende Tiefbohrgestaenge und -rohre | |
DE3141928C2 (de) | Bewehrungsstab für Stahlbeton | |
AT238510B (de) | Kegelgewindeverbindung | |
AT200395B (de) | Vorrichtung zum oeffnen von briefen | |
DE2554448A1 (de) | Einrichtung zur kopplung eines kardan- halbgelenkes mit einer festen anordnung | |
DE102013106971A1 (de) | Schraube, Verbindungspartner und System für eine Gewindesicherung | |
DE1027939B (de) | Sicherung fuer Verschraubungen | |
EP3649371B1 (de) | System aus statisch belastbaren komponenten in einem bauwerk | |
EP2470801B1 (de) | Schraube | |
DE1992295U (de) | Gewindeverbindung | |
AT200396B (de) | Kegelgewindeverbindung |