DE2460201A1 - Erschuetterungsfestes befestigungsteil - Google Patents

Description

PATEN PANW/*'.ΓΕ A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

DR-IN(S.

W. STOCKMAIR

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■ K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB

G. BEZOLD

Dft BER. NAT.» DIPL-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

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LINDAU

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

19. Dezember 1974-

Standard Pressed Steel Co.
P.O. Box 608, Benson East
Jenkintown, PA. 19046, USA

Erschütterungsfestes Befestigungstell

Die Erfindung bezieht sich auf ein erschütterungsfestes Befestigungsteil mit einem wenigstens über ein Teil seiner Länge mit einem Außengewinde versehenen Schaft, und betrifft insbesondere eine erschütterungsfeste Schraube, etwa eine Peststellschraube.

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TELEFON (089)222862 TELEX OS-33 380 TELEGRAMME MONAPAT

In zahlreichen Fällen der Verwendung von Gewinde-Befestigungsteilen, insbesondere Feststellschrauben, in denen eine solche in ein Teil einer Vorrichtung eingeschraubt ist und sich mit ihrem Ende- reibschlüssig an einem anderen Teil abstützt, um die beiden Teile starr miteinander zu verbinden, ist es insbesondere dann, wenn die beiden Teile Erschütterungen ausgesetzt sind, unerläßlich, die Schraube zu sichern, damit sie sich unter Einwirkung der Erschütterungen nicht löstj und die beiden Teile sich dann relativ zueinander bewegen können. Dementsprechend werden Feststellschrauben mit einer Verdrehung entgegenwirkenden Ausbildung' 'versehen, um das Lösen solcher Schrauben bei Erschütterungen der sie aufnehmenden Teile zu verhindern. Eine Ausführung einer solchen Feststellschraube ist an ihrem an dem zweiten Teil angreifenden Ende mit einer unregelmäßig gestalteten Oberfläche versehen, etwa in Form eines Kraters mit geriffelten Rändern. Beim Festziehen der Schraube auf dem zweiten Teil verkrallt sich ihr geriffeltes Ende dann bis zu einem gewissen" Grade in demselben. Die Stirnfläche der Schraube hat jedoch zwangsläufig ziemlich kleine Abmessungen, so daß auch die Anlagefläche ziemlich klein ist. Dadurch ist auch der Widerstand der Schraube gegen Verdrehung begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein gegen Verdrehung gesichertes Gewinde-Befestigungsteil, etwa eine Feststellschraube, zu schaffen, welches bzw. welche unter Eingriff mit einem zu'befestigenden Teil einen erhöhten Widerstand gegen Verdrehung aufweist, welches bzw. welche in Massenfertigung wirtschaftlich herstellbar ist und ohne Verringerung des Verdrehungswiderstands wiederholt in einem zu befestigenden Teil festziehbar und lösbar ist.

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Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, . daß wenigstens ein Teil des Gewindes an der beim Festziehen des Befestigungsteils in einem zu befestigenden Teil einer Druckbelastung unterworfenen Flanke eine unregelmäßig gestaltete Oberfläche aufweist, mit einer Anzahl von in -Radi al richtung eines mit der Längsachse des Befestigungsteils konzentrischen Zylinders betrachtet säge zahnform-gen Graten, j welche sich vom Scheitel des Gewindegangs einwärts zu einem Punkt innerhalb des Außendurchmessers erstrecken und jeweils eine von ihrer Wurzel zu ihrem Scheitel schräg ansteigende und von ihrem Scheitel zur Wurzel des jeweils benachbarten Grats steil abfallende Flanke haben.

Die Schrägflanken der Grate steigen in der Drehrichtung des Befestigungsteils beim Anziehen in einem zu befestigenden Teil an, und die Steilflanken verlaufen vorzugsweise in parallel zur Längsachse des Befestigungsteils verlaufenden Ebenen, so daß sie einer Drehung des Befestigungsteils in Anzugsrichtung keinen Widerstand entgegensetzen, bevor eine Druckbelastung auf das Befestigungsteil einwirkt. ·

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines Gewinde-Befestigungsteils in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schrägansicht einer Ausführungsform einer unregelmäßig gestalteten Oberfläche an den tragenden Flanken der Gewindegänge eines Gewinde-Befestigungsteils,

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Fig. 3 eine Schnittansicht in der Steigungsebene des in Fig. 2 gezeigten Gewindes zur Darstellung der Ausrichtung der unregelmäßigen Oberflächengestalt an der tragenden Flanke eines. Gewindegangs,

Fig. 4 eine Längsschnittansicht des Profils einer tragenden Flanke eines Gewindegangs und eines Teils eines damit zusammenwirkenden Gewindes und

Fig. 5 eine Schnittansicht in Eichtung der Pfeile 5-5 in Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Befestigungsteil' in Form einer Innensechskant-Madenschraube 10 dargestellt; Diese hat an ihrem Umfang ein Normalgewinde 12 und in einer Stirnfläche eine Paßformausnehmung 14 für die Aufnahme eines Werkzeugs zum Einschrauben der Schraube 10 in eine Gewindebohrung eines zu befestigenden Teils.

Wie man in Fig. 2 erkennt, haben die tragenden Flanken der einzelnen Gewindegänge 18 entlang dem Umfang der Schraube 10 eine unregelmäßige, gezackte Oberfläche 20 zum Sichern der in eine Gewindebohrung eingeschraubten · und unter Druckbelastung stehenden Schraube 10 gegen Verdrehung.

In Radialrichtung eines mit der Längsachse der Schraube 10 konzentrischen Zylinders betrachtet bildet die unregelmäßige Oberfläche ein gezahntes Profil. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform haben die Zacken oder Grate 20 ein sägezahnförmiges Profil mit einer im wesentlichen senkrecht abfallenden Steilflanke 22, welche vom Scheitel 24 eines Grats zur Wurzel 26 eines benachbarten Grats verläuft. Von der Wurzel 26 eines Grats zu seinem Scheitel 24 erstreckt sich eine schräg ansteigende Flanke 28. Die Schrägflanken 28 der Grate

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steigen in einem Winkel zwischen 5 und 25° gegenüber einer zur Steigung des Gewindes der Schraube 10 parallelen Ebene an.

In der Ausführung nach Fig. 2 und 3 verlaufen die Steilflanken 22 der Grate 20 radial und erstrecken sich in die Längsachse der Schraube 10 aufnehmenden Ebenen.

Wie man insbesondere in Pig. 5 erkennt, nimmt die Höhe der einzelnen Steilflanken 22 in Eadialrichtung der Tragflanke 16 eines Gewindegangs von einem Minimum an einem radial inneren Punkt 30 stetig bis zu einem größten Wert am Scheitel 32 des Gewindegangs zu.

Die Schrägflanken 28 der·Grate 20 sind in der Anzugs-Drehrichtung der. Schraube 10, bei einem rechtsgängigen Gewinde also im Uhrzeigersinn geneigt. Während dem Eindrehen der Schraube 10 in die Gewindebohrung eines zu befestigenden Teils üben die Steilflanken 22 der Grate keinen Widerstand gegen die Drehung aus, solange die Schraube 10 noch keiner Druckbelastung unterworfen ist. Ist dann die Schraube 10 unter Anlage ihres inneren Endes 34 an einem zweiten Teil festgezogen und/oder auf andere Weise einer Druckbelastung unterworfen, so ist das weitere Eindrehen der Schraube nicht mehr möglich. Bei fortgesetzter Ausübung eines Anzugsmoments bis zu einer vorbestimmten Größe kommt die Schraube 10 dann unter eine bestimmte Druckbelastung.

Durch den Anstieg der Druckbelastung der Schraube 10 kommen die tragenden !Flanken 16 der Gewindegänge 18 in verstärkte Druckanlage an den entsprechenden Planken der Gewinde gänge einer die Schraube 10 aufnehmenden Gewindebohrung. Aufgrund der verstärkten Druckanlage ' zwischen den tragenden Planken der in Eingriff befindlichen Gewinde kommt es zu einer im wesentlichen elastischen Verformung der tragenden Planken des Innen-

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gewind.es der Bohrung, so daß sich die Grate 20 in die betreffenden Tragflanken 36 des Innengewindes eindrücken (lig. 4-). Dadurch bildet sich ein gewisser Überhang 38 des Materials des zu befestigenden Teils über der Steilflanke 22. Diese geringfügige Verformung des Innengewindes des zu befestigenden Teils über den Steilflanken 22 der einzelnen Grate 20 verhindert bzw. erschwert eine Drehung der Schraube 10 in der Gegenrichtung, also in der Richtung zum Lösen der Schraube von dem zweiten Teil.

Dank der geringfügigen Verformung im Bereich der einzelnen Grate 20 läßt sich die Schraube bei Ausübung eines angemessenen Drehmoments lösen. Die durch die Vielzahl der Grate ausgeübte Sperrwirkung verleiht der Schraube jedoch einen ausreichend großen Drehwiderstand, um ein Lösen derselben unter Einwirkung von Erschütterungen der aneinander zu befestigenden Teile zu verhindern. Da die einzelnen Verformungen im Bereich der Grate 20 und ihrer Steilflanken im wesentlichen elastischer Matur sind, kommt es zu keiner nennenswerten Beschädigung oder bleibenden Verformung der Gewindegänge an der Schraube 10 oder in der diese aufnehmenden Gewindebohrung.

Somit schafft die Erfindung eine Schraube bzw. ein Gewinde-Befestigungsteil mit beträchtlich verbesserten selbstsichernden Eigenschaften ohne nachteilige Auswirkungen auf die Gewindegänge" an der Schraube selbst oder auf diesie aufnehmende Gewindebohrung eines zu befestigenden Teils. Deshalb kann die Schraube ohne nennenswerte Beeinträchtigung der selbstsichernden Eigenschaften xtriederholt angezogen und gelöst werden.

Die Erfindung ist vorstehend zwar anhand einer.Madenschraube erläutert, sie ist jedoch für jede Art von

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Gewinde-Befestigungsteilen wie Bolzen oder Schrauben anwendbar, welche zum Einschrauben in Gewindebohrungen von zu befestigenden Teilen oder in Muttern bestimmt sind.

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Erschütterungsfestes Befestigungsteil mit einem wenigstens über ein Teil seiner Länge mit einem Außengewinde versehenen Schaft, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Gewindes an der beim Festziehen des Befestigungsteils (10) in einem zu befestigenden Teil einer Druckbelastung unterworfenen Flanke (16) eine unregelmäßig gestaltete Oberfläche aufweist, mit einer Anzahl von in Radialrichtung eines mit der Längsachse des Befestigungsteils konzentrischen Zylinders betrachtet sägezahnförmigen Graten (20), welche sich vom Scheitel (32) eines Gewindegangs einwärts zu einem Punkt (50) innerhalb des Außendurchmessers erstrecken und jeweils eine von ihrer Wurzel (26) zu ihrem Scheitel (24) schräg ansteigende und eine von ihrem Scheitel zur Wurzel des jeweils benachbarten Grats steil abfallende Flanke (28 bzw. 22) haben.

2. Erschütterungsfestes Befestigungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß die Steilflanken (22) der Grate (20) in zur Längsachse des Befestigungsteils (10) im wesentlichen parallelen Ebenen verlaufen.

3. Erschütterungsfreies Befestigungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflanken (28) der Grate (20) in einem Winkel von 5 bis 25° zu einer zur Steigung des Gewindes im wesentlichen parallelen Ebene ansteigen.

4. Erschütterungsfestes Befestigungsteil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflanken (28) der Grate (20) in der Anzugs-Drehrichtung des Befestigungsteils (10)

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ansteigen, so daß die Steilflanken (22) dem Eindrehen des Befestigungsteils keinen Widerstand entgegensetzen, bevor dieser unter Druckbelastung kommt.

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