DE202011105266U1

DE202011105266U1 - Sicherungsscheibe

Info

Publication number: DE202011105266U1
Application number: DE201120105266
Authority: DE
Original assignee: E Winkemann & Co KG GmbH; Winkemann E & Co KG GmbH
Current assignee: E Winkemann De GmbH
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2021-09-03

Abstract

Sicherungsscheibe (1) für Verschraubungen mit einer Aufnahmebohrung (2) und einer Ringfläche (3), wobei die Ringfläche (3) auf ihren beiden Seiten mit Erhöhungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen auf der einen Seite von Rippen (4) und auf der anderen Seiten von einer Verzahnung (5) gebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsscheibe für Verschraubungen mit einer Aufnahmebohrung und einer Ringfläche, wobei die Ringfläche auf ihren beiden Seiten mit Erhöhungen versehen ist.
Sicherungsscheiben der eingangs genannten Art finden üblicherweise Anwendung, um eine Sicherheit gegen selbsttätiges Lösen von Schraubverbindungen bereit zu stellen. Die Anbringung von Erhöhungen auf beiden Seiten der Scheibe hat sich dabei bewährt, da der überwiegende Teil des Reibschlusses zwischen Schraube/Mutter und Bauteil durch die sogenannte Kopfreibung, das heißt durch die Reibung zwischen der Auflagefläche des Schraubenkopfes bzw. der Mutter und dem verschraubten Bauteil entsteht. Die Erhöhungen bewirken dabei eine Vergrößerung des Reibschlusses, da beim Anziehen der Schraube bzw. Mutter die Erhöhungen bereichsweise in den Schraubenkopf bzw. die Mutter und das Werkstück eintreten. Dadurch treten Verwerfungen zwischen den Erhöhungen hervor, die einen Widerstand gegen selbsttätiges Lösen der Schraubverbindung bewirken.
Der vorliegenden Erfindung liegt jedoch ein besonderes Problem zu Grunde. Bei der Verschraubung von Bauteilen sind Anwendungsfälle bekannt, bei denen mehrere Verschraubungen ineinandergreifen. Hierzu finden Schrauben Anwendung, die in ihrem Schraubenkopf selbst ein Innengewinde aufweisen (erste Schraube), in das eine zweite Schraube zur Befestigung eines zusätzlichen Bauteils einschraubbar ist. Die Schwierigkeit bei solchen technischen Anwendungen besteht in der Regel darin, dass sich beim Losschrauben der in das Innengewinde der ersten Schraube eingedrehten zweiten Schraube üblicherweise aufgrund der gleichen Losdrehmomente beide Schrauben gleichzeitig lösen und somit beide Verschraubungen gelockert werden. Dies ist in vielen Anwendungsfällen unerwünscht, da zur sicheren Demontage der mit den Verschraubungen befestigten Bauteile diese nacheinander gelöst werden müssen. Ein gleichzeitiges Lösen der Bauteile kann dabei Sicherheitsrisiken bewirken.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Sicherungsscheibe zu schaffen, welche ein Lösen einer ersten Schraube ermöglicht, ohne gleichzeitig ein Lösen einer weiteren Schraube, in die die andere Schraube eingeschraubt ist, zur Folge zu haben. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Erhöhungen auf der einen Seite von Rippen und auf der anderen Seite von einer Verzahnung gebildet sind.
Mit der Erfindung ist eine Sicherungsscheibe für Verschraubungen geschaffen, die ein erhöhtes Losdrehmoment für die mit dem Innengewinde versehene Verschraubung bereitstellt. Dies ist dadurch gewährleistet, dass sowohl auf Seiten des Bauteils als auch auf Seiten der Schraube durch die konstruktive Ausgestaltung ein erhöhter Reibschluss hervorgerufen ist, der größer er als das Losdrehmoment der anderen Schraube ist. Infolgedessen bewirkt ein auf die erste Schraube ausgeübtes Moment lediglich eine Schraubbewegung einer Schraube; durch die Sicherungsscheibe nach der Erfindung bleibt dagegen die die andere Schraube aufnehmende Schraube in ihrer befestigten Position.
In Weiterbildung der Erfindung weisen die Rippen einen abgerundeten Querschnitt auf. Die abgerundete Form der Rippen bewirkt ein Glattwalzen beim Verschrauben. Durch das Eindringen der Rippen in die Oberfläche des Bauteils erfolgt eine Verfestigung der Oberfläche, die zu einer Sicherung der Scheibe und damit einer Sicherung der Verschraubung beiträgt.
Vorteilhaft weisen die Zähne der Verzahnung einen keilförmigen Querschnitt auf. Die flach ansteigende Seite des keilförmigen Querschnitts der Zähe bewirkt beim Einschrauben ein gleichmäßiges Eintreten in den Schraubenkopf bzw. die Mutter. Beim Losschrauben bilden dagegen die steilen Flächen des keilförmigen Querschnitts einen für die Erhöhung des Losdrehmoments ebenso Mitverantwortlichen Widerstand, der größer ist, als der von der flacheren Seite des Keils hervorgerufene Widerstand beim Einschrauben.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
1 die Draufsicht auf eine Sicherungsscheibe nach der Erfindung;
2 die Seitenansicht von links der in 1 dargestellten Sicherungsscheibe;
3 die Untersicht der in 1 dargestellten Sicherungsscheibe;
4 die vergrößerte Darstellung des Abschnitts „A” in 2;
5 die vergrößerte Darstellung des Abschnitts „B” in 2;
6 die perspektivische Darstellung der Ansicht von oben und von unten der erfindungsgemäßen Sicherungsscheibe in verkleinertem Maßstab;
7 ein beispielhaftes Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Sicherungsscheibe.
Die als Ausführungsbeispiel gewählte Sicherungsscheibe 1 weist eine Aufnahmebohrung 2 und eine Ringfläche 3 auf. Die Ringfläche 3 ist auf ihren beiden Seiten mit Erhöhungen versehen, die sich radial erstrecken.
Die Erhöhungen sind auf der Unterseite der Sicherungsscheibe von Rippen 4 gebildet. Die Rippen 4 weisen einen abgerundeten Querschnitt auf. Im Ausführungsbeispiel sind vier Rippen 4 vorgesehen, die im Winkel von 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Rippen 4 über die gesamte Breite der Ringfläche 3. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels können die Rippen 4 auch eine geringere Länge als die Breite der Ringfläche 3 aufweisen.
Auf der Oberseite der Sicherungsscheibe 1 sind die Erhöhungen von einer Verzahnung 5 gebildet. Die Verzahnung 5 besteht aus Zähnen 6, die ebenfalls radial ausgerichtet sind. Die Zähne 6 weisen einen keilförmigen Querschnitt auf. Es ist dadurch an jedem Zahn 6 eine Anlauffläche 61 und eine steil abfallende Abstützfläche 62 ausgebildet (5).
In 7 ist beispielhaft eine Montagesituation der erfindungsgemäßen Sicherungsscheibe 1 dargestellt. Die Sicherungsscheibe 1 ist zwischen einem Bauteil 10 und dem Kopf einer Schraube 20 angeordnet. Die Schraube 20 durchsetzt eine in dem Bauteil 10 angeordnete Bohrung 11 und ist in eine Sacklochbohrung 15 eines Gehäuses 16 eingeschraubt. In ihrem Kopf 21 weist die Schraube 20 ein Innengewinde 22 auf, in welches eine zweite Schraube 30 eingeschraubt ist. Die Schraube 30 weist einen Schraubenkopf 31 auf, der auf der Oberfläche eines weiteren Bauteils 40 aufliegt. Die Schraube 30 durchsetzt eine Bohrung 41, die koaxial zum Innengewinde 22 der Schraube 20 ausgerichtet ist.
Die erfindungsgemäße Sicherungsscheibe 1 wird bei der Montage der in 7 dargestellten Einbausituation zunächst über der Bohrung 11 des Bauteils 10 platziert. Sodann wird die Schraube 20 durch die Aufnahmebohrung 2 der Sicherungsscheibe 1 in das in der Sacklochbohrung 15 vorgesehene Gewinde des Gehäuses 16 eingeschraubt. Der Kopf 21 kommt beim Einschraubvorgang mit der Sicherungsscheibe 1 in Kontakt. Die dem Bauteil 10 zugewandte Unterseite der Sicherungsscheibe 1 mit den Rippen 4 liegt zu diesem Zeitpunkt auf der Oberfläche des Bauteils 10 auf; ebenso liegen die Zähne 6 der Verzahnung 5 der Sicherungsscheibe 1 an der Unterseite des Schraubenkopfes 21 an.
Beim weiteren Einschrauben der Schraube 20 dringen die Rippen 4 in die Oberfläche des Bauteils 10 ein, wodurch sich eine Verfestigung der Oberfläche des Bauteils 10 ergibt, die eine Sicherung gegen selbsttätiges Lösen der Verschraubung hervorruft. Gleichzeitig wirkt die Verzahnung 5 der Sicherungsscheibe 1 auf die Unterseite des Schraubenkopfes 21 ein und führt ebenfalls zu einem Eintritt der Zähne 6 in den Schraubenkopf 21. In Abwandlung kann der Schraubenkopf 21 auf seiner der Sicherungsscheibe 1 zugewandten Seite ebenfalls mit einer Verzahnung versehen sein, die hinsichtlich ihrer Kontur auf die Kontur der Verzahnung 5 der Sicherungsscheibe 1 abgestimmt ist. Eine solche Ausgestaltung hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da hierdurch eine konstruktiv vorgegebene Verrastung der Verzahnung am Schraubenkopf mit der Verzahnung an der Sicherungsscheibe eintritt. Somit ist bereits konstruktiv gewährleistet, dass sich beim Einschrauben der Schraube 20 die Sicherungsscheibe 1 in jedem Falle mitdreht und somit die Rippen 4 zuverlässig in die Oberfläche des Bauteils 10 eintreten.
Nach Beendigung des Einschraubvorgangs wird das Bauteil 40 mit seiner Bohrung 41 über dem Innengewinde 22 der Schraube 20 angeordnet. Sodann wird die Schraube 30 durch die Bohrung 41 des Bauteils 40 eingeführt, bis sie mit dem Innengewinde 22 in Kontakt tritt. Der Einschraubvorgang ist abgeschlossen, wenn der Kopf 31 der Schraube 30 auf der Oberfläche des Bauteils 40 aufliegt, wie dies in 7 dargestellt ist.
Beim Lösen der in 7 dargestellten Einbausituation soll zunächst die Schraube 30 losgeschraubt werden. Eine Drehung der Schraube 30 zum Lösen der Konstruktion führte bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen aufgrund des gleichen Anzugs- bzw. Losdrehmoments zu einer gleichzeitigen Drehbewegung der Schraube 20, wodurch auch die Kombination zwischen Bauteil 10, Schraube 20 und Gehäuse 16 gelöst wurde. Dies ist mit der erfindungsgemäßen Sicherungsscheibe 1 verhindert: Durch die in die Oberfläche des Bauteils 10 eingetretenen Rippen 4 sowie die ineinandergreifenden Verzahnungen auf Seiten des Schraubenkopfes bzw. der Oberseite der Sicherungsscheibe 1 ist das Losdrehmoment der Kombination von Schraube 20 mit Sicherungsscheibe 1 und Gehäuse 16 größer, als das Losdrehmoment zwischen Schraube 30 und dem Innengewinde der Schraube 20. Infolgedessen führt ein Losdrehen der Schraube 30 lediglich zum Lösen der Verbindung zwischen Schraube 30 und Schraube 20, sodass nach einem vollständigen Herausschrauben das Bauteil 40 demontiert werden kann. Erst danach wird im Bedarfsfall die Schraube 20 gelöst, sodass auch das Bauteil 10 von dem Gehäuse 16 entfernt werden kann.
Mit der Erfindung ist eine Sicherungsscheibe geschaffen, die eine wesentliche Verbesserung bei der Verbindung mehrerer Bauteile durch Kombination und Ineinanderschrauben mehrer Schrauben bietet. Dies ist einerseits durch den Eintritt der Rippen 4 in die Oberfläche des Bauteils 10 sowie andererseits die Verrastung der Verzahnung 5 der Sicherungsscheibe 1 mit dem Schraubenkopf 21 der Schraube 20 hervorgerufen. Insbesondere bei Vorsehen einer auf die Verzahnung 5 der Sicherungsscheibe 1 abgestimmten Verzahnung an der der Sicherungsscheibe 1 zugewandten Seite des Schraubenkopfes 21 ist eine besonders große Erhöhung des Losdrehmoments hervorgerufen. Dabei ist zudem bemerkenswert, dass der Widerstand beim Einschrauben der Schraube 20 trotz der an dem Schraubenkopf vorgesehenen Verzahnung aufgrund der über die Anlaufflächen 61 der Zähne 6 an der Sicherungsscheibe 1 gering, sodass das Anzugsmoment der Verschraubung im Vergleich zu einer Verschraubung ohne Erhöhungen nicht oder nur unwesentlich erhöht ist. Dagegen liegen beim Lösen der Verschraubung die wesentlich steiler ausgerichteten Abstützflächen 62 der Zähne 6 an der Verzahnung am Schraubenkopf 21 an, sodass das Losdrehmoment im Verhältnis zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verschraubungen wesentlich erhöht ist, wodurch die oben beschriebenen Vorteile erzielbar sind.

Claims

Sicherungsscheibe (1) für Verschraubungen mit einer Aufnahmebohrung (2) und einer Ringfläche (3), wobei die Ringfläche (3) auf ihren beiden Seiten mit Erhöhungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen auf der einen Seite von Rippen (4) und auf der anderen Seiten von einer Verzahnung (5) gebildet sind.
Sicherungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (4) einen abgerundeten Querschnitt aufweisen.
Sicherungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (6) der Verzahnung (5) einen keilförmigen Querschnitt aufweisen.
Sicherungsscheibe nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (4) eine größere Höhe aufweisen, als die Zähne (6) der Verzahnung (5).