DE202008001295U1 - Rippenprofil für selbstsichernde Schraubverbindungen - Google Patents
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Abstract
Rippenprofil
für selbstsichernde Schraubverbindungen
mit radial verlaufenden Rippen (18; 118), die an ihren einem Werkstück zugewandten
Kämmen (24)
abgerundet ausgebildet sind und die schräg verlaufende Flanken (26,
28) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Flanken
(26, 28) benachbarter Rippen (18; 118) nahezu rechtwinklig aufeinander
treffen.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rippenprofil für selbstsichernde Schraubverbindungen mit radial verlaufenden Rippen, die an ihren dem Werkstück zugewandten Kämmen abgerundet ausgebildet sind und schräg verlaufende Flanken aufweisen.
- Der hierzu nächstgelegene Stand der Technik ergibt sich aus der
DE 25 56 985 C2 . Dort werden erstmals Rippenprofile zur Selbstsicherung von Schraubverbindungen offenbart, bei denen die Rippen an ihren dem Werkstück zugewandten Kämmen abgerundet ausgebildet sind. Die Kämme sind dort beabstandet ausgebildet, das heißt jeder Kamm erhebt sich einzeln aus der dem Werkstück zugewandten Stirnfläche des Befestigungselementes, wobei zwischen den Kämmen Abschnitte der Stirnfläche unverändert bleiben. - Entsprechende sägezahnförmige Rippen sind bereits aus der
DE 2 306 087 bekannt. Diese sind jedoch dort nicht abgerundet, sondern abgeflacht ausgebildet und verlaufen auch nicht radial. - Ähnliche sägezahnförmige Rippen, die jedoch ebenfalls an ihren Kämmen nicht abgerundet ausgebildet sind, sind aus der
DE 2 308 557 und derFR 39 290 FR 39 290 - Die radial verlaufenden Rippen mit den an ihrem dem Werkstück zugewandten Kämmen abgerundeter Ausbildung gemäß der
DE 25 56 985 C2 haben sich in der Praxis sehr bewährt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Herstellung dieser Rippen des Öfteren zu Schwierigkeiten führt. Die zur Herstellung der Rippen gemäß dem Stand der Technik erforderliche derzeitige Werkzeug-Produktgeometrie ist nämlich nur mit hohen Umformkräften auszuformen und führt oft zu mangelhafter Ausbildung des Rippenprofils, wobei speziell die Abrundung an den dem Werkstück zugewandten Kämmen nicht voll ausgeformt wird. - Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rippenprofil zu schaffen, welches wesentlich einfacher und mit geringeren Umformkräften herzustellen ist und bei dem eine vollkommene Ausbildung des Profils auch bei geringen Umformkräften sichergestellt ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die benachbarten Flanken benachbarter Rippen nahezu rechtwinklig aufeinander treffen. Erfindungsgemäß fällt also der bisher übliche Abstand zwischen den Rippen vollständig weg. Dadurch kann auch eine größere Anzahl von Rippen untergebracht werden, wodurch sich eine günstigere Kraftverteilung ergibt.
- Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik gemäß der
DE 25 56 985 C2 liegt darin, dass durch die am Flansch nach außen offene Profilgeometrie die Möglichkeit von Korrosionsbildung an den Rippen und am Unterkopfradius besteht, da hier durch Kapillarkräfte Flüssigkeiten, wie beispielsweise Schmutz- oder Salzwasser eingesaugt werden können. Besonders bevorzugt ist es daher, dass die Rippen am Außenrand in einen rundumlaufenden Ring übergehen, der ebenfalls mit einem auf das Werkstück hin abgerundeten Querschnitt versehen ist. - Besonders günstige Anzugsdrehmomente ergeben sich schließlich, wenn die Rippen dergestalt sägezahnförmig ausgebildet sind, dass die in Eindrehrichtung der Schraube oder Mutter verlaufende Flanke mit einem Winkel von etwa 30° ansteigt, während die entgegen der Einschraubrichtung der Schraube oder Mutter verlaufende Flanke mit einem Winkel von etwa 60° ansteigt.
- Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine erfindungsgemäße Schraube mit Außensechsrund-Kraftangriff von der Seite, teilweise entlang ihrer Achse geschnitten; -
2 das Detail A-B der1 , welches den Verlauf der Rippengeometrie besonders deutlich zeigt; -
3 die Schraube der1 vom Gewindeschaft her gesehen; und -
4 eine weitere erfindungsgemäße Schraube mit einem Außensechskant-Kraftangriff von der Seite teilweise entlang der Achse geschnitten. -
1 zeigt eine erfindungsgemäße Schraube10 mit einem hexalobulären Kraftangriff12 , einem Flansch14 und einem Schaft16 , der mit einem Außengewinde versehen ist, von der Seite, teilweise entlang ihrer Achse geschnitten. Die dem Schaft16 zugewandte Stirnfläche des Flansches14 , die beim Einschrauben der Schraube mit dem jeweiligen Werkstück in Anlage kommt, ist mit radial verlaufenden Rippen18 versehen. Die genaue Form der Rippen18 ergibt sich aus der Detaildarstellung der2 , die den Schnitt A-B der1 darstellt. Am äußeren Rand der Stirnfläche des Flansches14 gehen die Rippen18 in einen rundumlaufenden Ring20 über, der, wie dargestellt, einen abgerundeten Querschnitt aufweist. - Die erfindungsgemäße Ausbildung der Rippen
18 soll im Folgenden anhand der Detaildarstellung der2 näher erläutert werden. Dort sind die Rippen18 in Schnittdarstellung gezeigt, im Hintergrund ist der rundumlaufende Ring20 erkennbar. Der Pfeil22 bezeichnet die Bewegungsrichtung des Flansches14 gegenüber einem Werkstück, wenn die Schraube10 eingeschraubt wird. - Erfindungsgemäß sind die Rippen
18 an ihrer beim Einschrauben einem Werkstück zugewandten Kämmen24 abgerundet ausgebildet. Auf beiden Seiten der Abrundung weisen die Rippen18 schräg verlaufende Flanken26 ,28 auf. Erfindungsgemäß treffen die Flanken26 ,28 jeweils benachbarter Rippen18 zwischen den Rippen mit einem nahezu rechten Winkel direkt aufeinander. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die in Eindrehrichtung22 der Schraube10 verlaufende Flanke26 mit einem Winkel von etwa 30° ansteigt, während die entgegen der Einschraubrichtung22 der Schraube10 verlaufende Flanke28 mit einem Winkel von etwa 60° ansteigt. Hierdurch ergibt sich eine im Wesentlichen sägezahnartige Struktur. -
4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Schraube mit einem Kopf112 , der hier als Außensechskant ausgebildet ist, von der Seite teilweise entlang ihrer Achse geschnitten. Auch bei dieser Schraube110 schließt sich an den Kopf112 ein Flansch114 an, und aus diesem erwächst ein Schaft116 . Auch hier ist die Stirnfläche des Flansches114 , die im eingeschraubten Zustand mit dem Werkstück in Anlage kommt, mit radial verlaufenden Rippen118 versehen, die ähnlich den Rippen18 in2 ausgebildet sind. Auch hier gehen die Rippen 118 im äußeren Rand der Stirnfläche in einen rundumlaufenden Ring120 über. - Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Rippen
18 ;118 , wie sie in2 dargestellt sind, ergibt sich eine Änderung der Geometrie der für die Herstellung der Rippen18 ;118 erforderlichen Werkzeuge. Hierdurch ergibt sich bei der Herstellung der Rippen18 ;118 ein deutlich verbesserter Materialfluss, eine geringere Umformkraft und eine bessere Ausformung des Funktionsradius24 . Da erfindungsgemäß die Rippen18 ;118 näher benachbart sind, stehen auch mehr Rippen18 ;118 zur Übertragung der Kräfte zur Verfügung. Daher sind erfindungsgemäß niedrigere Anziehdrehmomente bei gleicher Vorspannkraft und eine geringere Beschädigung der Gegenlage des Werkstücks insbesondere bei Werkstücken aus weichen Werkstoffen zu erwarten. - Erfindungsgemäß ist auch der außenumlaufende Ring
20 ;120 vorgesehen, der beim Einschrauben der Schraube10 ;110 mit der jeweiligen Gegenlage des Werkstücks in Eingriff kommt. Dieser rundumlaufende Ring20 ;120 wirkt daher wie ein Dichtring zur Verhinderung des Eindringens korrosionsfördernder Me dien, wie zum Beispiel Wasser, Salze oder Reinigungsmittel. Diese werden sonst durch die Kapillarwirkung der auch im verschraubten Zustand verbleibenden Freiräume zwischen den Rippen18 ;118 angesaugt.
Claims (3)
- Rippenprofil für selbstsichernde Schraubverbindungen mit radial verlaufenden Rippen (
18 ;118 ), die an ihren einem Werkstück zugewandten Kämmen (24 ) abgerundet ausgebildet sind und die schräg verlaufende Flanken (26 ,28 ) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Flanken (26 ,28 ) benachbarter Rippen (18 ;118 ) nahezu rechtwinklig aufeinander treffen. - Rippenprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (
18 ;118 ) am Außenrand in einen rundumlaufenden Ring (20 ;120 ) übergehen, der ebenfalls mit einem auf das Werkstück hin abgerundeten Querschnitt versehen ist. - Rippenprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (
18 ;118 ) dergestalt sägezahnförmig ausgebildet sind, dass die in Eindrehrichtung (22 ) der Schraube (10 ;110 ) oder Mutter verlaufende Flanke (26 ) mit einem Winkel von etwa 30° ansteigt, während die entgegen der Einschraubrichtung (22 ) der Schraube (10 ;110 ) oder Mutter verlaufende Flanke (28 ) mit einem Winkel von etwa 60° ansteigt.
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