DE2341708A1

DE2341708A1 - Sicherheitsschraube

Info

Publication number: DE2341708A1
Application number: DE19732341708
Authority: DE
Inventors: Arne M Kaufman
Original assignee: Industrial Acoustics Co Inc
Current assignee: Industrial Acoustics Co Inc
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-03-14
Also published as: GB1445394A; FR2198568A5; NL7311759A

Description

Industrial Acoustics Company, Inc., 380 Southern Boulevard, Bronx, New York 10454 (V. St. A.)

Sicherheitsschraube

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsschraube, beispielsweise in der Form einer Kopfschraube und insbesondere einer Stiftschraube, mit einer Sicherheitseinrichtung zum Verhindern eines unerwünschten Lockern? oder Lösens des Gewindeeingriffes.

Es sind mannigfaltige Anordnungen zum Verhindexm insbesondere des ungewollten Lockerns oder Lösens von Befestigungs- oder Verbindungsmitteln bekannt. Zu diesen gehören beispielsweise die Ausbildungen gemäß US-PS 517 022 und 97^ 468, bei denen es sich um Kopfschrauben oder Verriegelungsschrauben mit Muttern mit geraden Innenschlitzen von möglicherweise recht komplizierter Konstruktion handelt.

Eine andere Gruppe von Verriegelungsvorrichtungen ist nur bei glatten Stiften bekannt, und es findet sich kein Hinweis darauf, daß diese bei Schrauben zur Anwendung kommen könnten. Einige dieser Konstruktionen sind ganz offensichtlicht nicht für die Anwendung bei schraubenartigen Teilen geeignet, noch findet sich ein Hinweis auf ein einwärts des Kerndurchmessers des Schrauben- oder Bolzengewindes

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zurücktretendes Rast- oder Verriegelungsglied.

Zu dieser Gruppe gehören auch einige komplizierte Innenkonstruktionen, z„B. gemäß US-PS 577 O39, 1 3^9 3kk, 1 659 992, 1 805 138 und 3 055 015.

Im allgemeinen bedürfte bei allen diesen bekannten Verriegelungsvorrichtungen deren Anwendung bei Gewinden einer ganz wesentlichen Abänderung, und keine dieser Einrichtungen ist offensichtlich zur Verwendung an solchen unzugänglichen Stellen geeignet, an denen keine Möglichkeit besteht,an eines der zu verbindenden Glieder von der Rückseite her heranzukommen und die Verbindungseinrichtung dahinter zu befestigen.

Bei einer anderen Gruppe von Vorrichtungen gemäß US-PS 1 3^O 470, 2 698 552 und 3 208 32£ werden bei Gewindeverbindungen Rasteinrichtungen verwendet, diese sind aber in keinem Fall dazu bestimmt, durch einen Teil mit Innengewinde hindurchzutreten und an der Rückseite oder Austrittsseite eine Verrieglung zu bewirken.

Die Erfindung bezieht sich auf neue Schrauben, vorzugsweise Stiftschrauben mit Gewinden an beiden Enden, mit einer neuen selbsttätigen Verriegelungseinrichtung, die dank ihrer äußerst einfachen Konstruktion leicht und billig herstellbar sind. Die Verriegelungen dieser Schrauben stellen nach Durchtritt durch ein Glied mit Innengewinde die Verriegelung mit diesem automatisch her. Dennoch ist dazu keine Veränderung des das Innengewinde tragenden Teiles erforderlich. Außerdem können die neuen Schrauben an unzugänglichen Stellen angebracht und selbst an solchen mittels eines Schraubenschlüssels gelöst werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine in ein Glied mit Innengewinde einschraubbare und mit diesem selbsttätig verriegelbare Sicherheitsschraube, bestehend aus einem Schaft mit

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entsprechendem Außengewinde an mindestens einem Teil ihrer Oberfläche, die gekennzeichnet ist durch einen radial ausgerichteten Längsschlitz in dem Schaft, eine in den Schlitz zurückziehbar montierte Verriegelungsklinke, deren Innenende in der Gegend des Auflengewindes liegt und die in der Nähe ihres äußeren Endes angelenkt ist, und eine Feder, die das innere Ende der Klinke im wesentlichen radial auswärts belastet, so daß das Innenende der Klinke im wesentlichen sofort nach dessen Durchtritt durch das das Innengewinde tragende Glied zun verriegelnden Angriff an der Außenfläche desselben ausgeschoben wird»

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die z.B. darin bestehen,daß die Klinke vollständig nach innerhalb des Kerttdurehtnessers des Außengewindes zurücktreten kann, so daß die Einrichtung bei Einsetzen derselben in ein entsprechendes Innengewinde sich ohne weiteres einschrauben läßt, daß eine längliche Klinke verwendet wird, daß die maximale radiale Ausladung der Klinke durch den Anschlag des äußeren Endteiles der Klinke am Grund des Schlitzes begrenzt ist, daß der Boden des Schlitzes am inneren Ende in der längsgerichteten Bezugsebene in der Form eines Bogens ausgebildet ist, daß der Schlitz ein Ende der Schraube überschneidet, daß in dem Schlitz eine bogenförmige Blattfeder mittels einer einzigen Einkerbung in der Innenkante der Klinke gehalten ist und daß die Vorrichtung eine Schraube mit festem Kopf am einen Ende (Kopfschraube), oder eine kopflose Schraube mit Gewinden an beiden Enden (stiftschraube) ist, wenn eine größere Anpassungsfähigkeit der Einstellung erwünscht ist«

Die Erfindung schafft also ein Befestigungsmittel mit Außengewinde mit einer Sicherheitseinrichtung für die selbsttätige Verriegelung an einer Mutter oder einer anderen Einrichtung mit Innengewinde, bestehend aus einer Verriegelungsklinke, die in einem Längsschlitz am Gewindeende der

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Schraube bzw. des Befestigungsmittels, um ein Schwenklader an ihrem äußeren Ende schwenkbar, montiert ist. Beim Eintreten dieses Gewinde-Befestigungsmittels in ein Gewindeloch wird die Klinke selbsttätig gegen die Wirkung einer gebogenen Blattfeder in den Schlitz zurückgedrängt. Sobald das innere Ende der Klin-*ke vollends durch das Innengewinde hindurchgetreten ist, schnappt sie unter der Federwirkung nach außen und greift an der Austrittsfläche des das Innengewinde tragenden Gliedes negelnd ein, wodurch verhindert wird, daß sich das Befestigungsmittel unter Erschütterungen oder mäßigen Drehmomenten aus dem Gewindeeingriff lockert oder löst. Die Verriegelung kann von Hand gelöst werden, oder es kann zum Ausschrauben der Schraube von Hand mittels eines Schlüssels ein verhältnismäßig hohes Drehmoment zur Wirkung gebracht werden, so daß die Klinke, wenn sie an der betreffenden Einbaustelle unzugänglich ist, einfach abgebrochen wird.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Stiftschraube gemäß der Erfindung im teilweise in ein Gewindeloch in einem Kastenprofil eingeschraubten Zustand; und

Fig. 2 ist eine entsprechende Darstellung der Stiftschraube in vollends eingeschraubtem Zustand, bei dem die Verriegelungsklinke an der "Innenfläche des Kastenprofils verriegelnd angreift.

Fig. 1 zeigt eine durch eine Metallbauplatte oder eine Tafel 12 hindurchgesteckte und in das geschlossene Kastenprofil lh einzuschraubende S f;ift schraube 10. D_er Schaft 1b der Stiftschraube weist an seinen Enden 18 und 20 Außengewindeabschnitte auf, und das untere Ende 20 greift in ein entsprechendes Innengewinde eines Gewindeloches 22 in der Wand des Kastenprofils *\k ein, während die Stiftschraube durch

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das Loch Zk in der Platte 12 hindurch eingeschraubt wird. In dieser Phase ist eine Klinke 26 mit einer Dicke von typischerweise 3_t15 nun (i/8") vollständig in einen Längsschlitz 28 eingedrückt, und eine Schulter 30 der Klinke ruht am Grund 31 des Schlitzes in der Nähe des inneren Endes, desselben.

Der Schlitz 28 ist in Längsrichtung und Radialrichtung mit der Achse der Stiftschraube 10 ausgerichtet und kann für eine Schraube von 19 mm (3/k") Durchmesser ca. k mm (5/32") breit sein. Wie erkennbar, ist das innere Ende des Grundes 31 des Schlitzes in der längsgerichteten Bezugsebene kreisbogenförmig gekrümmt, wie dies dent Durchmesser eines Fräs— Werkzeuges entspricht, das zur Herstellung des Schlitzes durch äußerst einfaches Fräsen verwendet wird. Der Schlitz 28 nimmt gegen das äußere (untere) Ende der Schraube 10 an Tiefe zu, und dieser untere Teil des Bodens 31 des Schlitzes kann je nach dem Durchmesser des Fräswerkzeuges geradlinig sein. Vorzugsweise soll sich der Schlitz nicht durch den ganzen Durchmesser der Schraube hindurch erstrecken, damit im wesentlichendie ganze Festigkeit der Schraube an der Stelle des Gewindeeingriffes nach dem Einschrauben der Schraube erhalten bleibt. In diesem Zeitpunkt ist die Verriegelungsklinke in ihrer vollständig einwärts gedrückten Stellung in dem Schlitz aufgenommen, und dies gilt wegen der Ausbildung der Klinke und ihrer Anbringung an dem Schwenkzapfen 33 auch für die untere Kante 32 der Klinke, die sich vollständig innerhalb des Kerndurchmessers des Außengewindes befindet j durch den Gewindeeingriff wird nämlich die Klinke 26 unter Überwindung der Kraft der gebogenen Blattfeder 3k, die in ihrer Stellung durch die Einkerbung 36 in der Kante der Klinke 26 gehalten ist, in den Schlitz hineingedrückt. Die Feder 3k kann als bogenförmig oder von der .Form eines Teiles eines U beschrieben werden.

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Um in noch, zu beschreibender Weise eine schmiegende Anpassung zu erhalten, werden zur Befestigung von Bauteilen aneinander häufig Stiftschrauben verwendet, und diese können mit einer Schlitzmutter 38 versehen sein, die auf dem oberen Gewindeende 18 mittels einwärts umgebogener Endabschnitte von halbkreisförmigen. Verriegelungsfedern 40 gesichert sein, die durch diametral gegenüberliegende Schlitze 42 in der Mutter durchgesteckt sind und in die gegenüberliegenden Enden eines der quer durch die Schraube gebohrten Löcher 44 vorspringen. Diese Mutter 38 kann im verriegelten Zustand dazu dienen, die Stiftsciiraube einzuschrauben bzw. durchzuschrauben, oder es kann durch eines der Löcher 44 ein Stift oder Knebel durchgesteckt werden, der einen guten Angriff für das Drehen der Schraube ermöglicht.

Fig. 2 zeigt die Schraube im eingeschraubten Zustand bei eingerasteter Verriegelungsklinke 26. Die Verriegelung durch Ausschieben der Verrxegelungsklxnke durch die Einwirkung der Feder 34 erfolgt, sobald das innere Ende 46 der Klinke an der unteren Fläche der oberen. Wand des Kastenprofils 14 vorbeigetreten ist. Sobald also das innere Ende 46 der Klinke von dem Innengewinde 22 freigegeben wird, federt es radial auswärts zum Eingriff mit der Ausgangsfläche 48 an der Innenseite des Profils. Die Verrxegelungswirkung kann als nützliche Anzeige dafür dienen, daß die Schraube an einer unzugänglichen Stelle, wie in dem Kastenprofil 14, einwandfrei eingeschraubt ist, denn man kann bsi jeder Umdrehung oder Teilumdrehung der Schraube diese um einen kleinen Winkel zurückdrehen, um festzustellen, zu welchem Zeitpunkt die Verriegelungsklinke zum Angriff gekommen ist und die Schraube gegen Ausschrauben sichert. Wenn die Klinke von der Feder 34 herausgetrieben wird, wird ihre Bewegung durch das Anschlagen der Schulter 50 der Klinke an dem unteren Ende 54 des Längsschlitzes begrenzt.

Wenn die Verrxegelungsklxnke ihre Verriegelungsstellung ein-

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genommen hat, wird die Mutter 3<3 entlang des Gewindeabschnittes 18 mit entsprechendem Kraftaufwand aufgeschraiibt, und dann wird die Verriegelungsfeder kO abermals eingesetzt und verriegelt die Mutter in ihrer Stellung, sobald die Platte oder Tafel 12 zur schmiegenden Anlage an der Außenseite des Kastenprofils lh gebracht worden ist.

Auf diese sfeise kann die Schraube gemäß der Erfindung leicht an einer unzugänglichen Stelle eingeschraubt werden. Um die Schraube an dieser Stelle auszuschrauben, muß die Klinke unter Ausübung eines verhältnismäßig kräftigen Drehmomentes auf einen feststehenden Schraubenkopf oder auf die Mutter 38 mittels eines Schraubenschlüssels von mäßiger Länge oder auf den Gewindeabschnitt oder den gewindelosen Schaftabschnitt 16 .der Schraube 10 mittels eines Rohrschlüssels abgebrochen werden. Die verriegelte Klinke 26 sichert die Schraube gegen ungewolltes Lockern oder Lösen des Schraubeneingriffes unter dem Einfluß von Erschüttermigen oder mäßigen Drehmomenten, wobei jedoch der hohle Schwenkzapfen 33 und die Klinke so bemessen sind, daß sie tint er dem höheren Drehmoment eines Schraubenschlüssels abgebrochen werden.

An anderen Einbaustellen, an denen die Möglichkeit besteht, an die Verriegelungsklinke heranzukommen, läßt sich die Schraube ohne weiteres mit der Hand oder unter äußerst geringem Drehmoment ausschrauben, wenn die Ecke hb der Verriegelungsklinke durch Eindrücken derselben mit der Hand nach innerhalb des Außengewindes 20 mit der Fläche hö unterhalb des Innengewindes 22 außer Eingriff gebracht wird..

Oie neuen Wirkungen und zahlreichen Vorteile, die sich aus dieser Ausbildung einer Schraube insbesondere vom Standpunkt der wirtschaftlichen und einfachen Herstellung ergeben, sind augenfällig. Im Interesse eines unbehinderten Jiin schraub ens sollte der Schwenlczapi en Jj in der Nähe des

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äußeren Endes der Verriegelungklinke 26 oder mindestens jenseits ihres Halbierungspunktes liegen; ferner muß die gesamte Klinke innerhalb des Kerndurchmessers der Schraube liegen, wenn die Klinke vollständig· in ihrem Schlitz aufgenommen ist. Anstatt der dargestellten Stiftschraube können natürlich mannigfaltige Schrauben, wie alle Arten von Kopfschrauben, verwendet werden, und das das Innengewinde tragende Glied kann eine herkömmliche Mutter sein.

ϊϊΐη besonderer Vorteil besteht darin, daß zur Verwendung it.i Verein mit der Sclxraube gemäß der Erfindung keine Veränderung an gewöhnlichen Muttern oder sonstigen mit Innengewinden versehenen Bauteilen erforderlich ist, solange nur die betreffende Sciaraube so lang ist, daß sie genügend weit über das Ausgangsende des Innengewindes hinausreicht.

Obwohl die Erfindung oben nur anhand eines einzige3i AusfUhrimgsbei spiels eingehend beschrieben, wurde, erkennt der Faci· manzL die Moprliclrkeit Mannigfaltiger Abwandlungen und Veräiicie rungen ohne Vbweicnen vom Er:f'indunc;s"edanfcen.

Pateiitanspriiclie

A0 98 i 1 /U4U3

Claims

-B- 23M708 Patentansprüche

1. Si cierheitsscUraube zum Einschrauben in eine Einrichtuni" mit einem Innengewinde durch Drehung und mit selbsttätiger Sicherung und mit einem Schraubenschaft mit entsprechendem Außengewinde an mindestens einem Teil seiner Fläche, gekennzeichnet durch einen radial ausgerichteten Längsschlitz ii dem Schart, eine in dem Schlitz, in diesen eindrückbar, montierte Verriegelungsklinke, deren Innenende sich in der Nähe des Außen/ ewindes befindet und die in der Nähe ihres äußeren Endes angelenkt ist, und eine Jfedereiiirichtung, die das innere Ende der Klinke im wesentlichen radial auswärts belastet, so daß das innere Ende der Klinke im wesentlichen unmittelbar nach dem Hindurchtreten durch die das Innengewinde tragende Einrichtung mit der Austrittstlache derselben zum verriegelnden Eingriff gelangt.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Gewinden an beiden Enden ausgebildet ist (stift— schraube).

'3. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem feststehenden Kopf am einen Ende in einem vorherbestimmten Abstand vom inneren Ende der Klinke ausgestattet ist (Kopfschraube).

h. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke in den Schlitz bis zu einer Stellung einschiebbar ist, in der sie sich vollständig innerhalb des Kerndurchmessers des Außengewindes befindet, so daß die Einrichtung das Einschrauben nach Einsetzen in das Innengewinde nicht behindert.

5. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis h_t dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die maximale radiale Ausladung der Klinke für den verriegelnden Eingriff vorherbestimmt und durch das Anschlagen des äußeren Endes der Klinke an dem Grund des Schlitzes begrenzt ist.

6. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine bogenförmige gekrümmte Blattfeder ist, die in dem Schlitz durch Eingriff in eine einzige Einkerbung in der Innenkante der Klinke gehalten ist.

7. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz das eine Ende der Schraube überschneidet.

8. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz das eine Ende der Schraube überschneidet.

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