DE29605620U1

DE29605620U1 - Sicherungselement

Info

Publication number: DE29605620U1
Application number: DE29605620U
Authority: DE
Original assignee: Ejot Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Ejot Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2006-03-27

Description

EJOT Kunststofftechnik GmbH 26. März 1996

E22009GM2 G/KK/SK/br(wk)

Sicherungselement

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherungselement zum Einsetzen in einen Rahmen und zum Sichern einer Schraubverbindung, insbesondere zur Sicherung &iacgr;&ogr; einer durch ein Rad eines Inline-Roller-Skaters geschobenen Achse.

Bei der Befestigung der Rollen bzw. Räder eines Inline-Skaters, also einem einspurigen Rollschuh, ist es bekannt, diese durch eine Konterverschraubung zu sichern. In die Rolle, die zwischen dem Frame (Rahmen) angebracht wird, ist is eine Gewindebuchse, vorzugsweise aus Aluminium, eingelegt. Von entgegengesetzten Enden werden zwei Schrauben jeweils durch den Frame geschoben und mit einem entsprechend hohen Anziehdrehmoment eingeschraubt, so daß eine Klemmung zwischen der Gewindebuchse und der Schraube mit dem zwischenliegenden Frame erfolgt.

Nach einer anderen bekannten Variante wird eine Achse durch Frame und Rad hindurchgesteckt und in einer mit Gewinde versehenen Mutter eingeschraubt. Die Sicherung der Schraubverbindung erfolgt durch eine Tuflock-Beschichtung. Das heißt, es wird ein Beschichtungstropfen auf das Gewinde der Achse aufgebracht. Dieses Material hat die Eigenschaft, wie eine flüssige Schraubensicherung auszuhärten, wobei die Beschichtung elastomerähnliche Eigenschaften aufweist, so daß eine mehrmalige Verschraubung mit selbstsicherndem Effekt ermöglicht wird. Diese Selbstsicherung wird jedoch bei jedem Verschraubungsvorgang weiter herabgesetzt.

Die bekannten Sicherungssysteme basieren auf Metallelementen bzw. auf einer Kombination von Metall und Kunststoff.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, ein zuverlässiges und dennoch einfach strukturiertes Sicherungselement zum Einsetzen in einen Rahmen bereitzustellen, das insbesondere für die Befestigung von Rädern bzw. Rollen an Inline-Skatern geeignet ist. Dieses Ziel wird durch ein im Schutzanspruch 1 definiertes Element gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Insbesondere wird ein Sicherungselement zum Einsetzen in einen Rahmen und zum Sichern einer Schraubverbindung, insbesondere zur Sicherung einer durch ein Rad eines Inline-Skaters geschobenen Achse vorgesehen, welche aufweist:

is eine an einem Rahmen in Anlage bringbare Fläche, eine Aufnahme für ein mit einem Gewinde versehenes Element, und ein Haltekraft ausübendes Element, welches am Rahmen anbringbar ist und auf diesen wirken kann. ·

Das die Haltekraft ausübende Element kann bevorzugt ein formschlüssig wirkendes Element in einem Schaftbereich sein, welches sich, am Rahmen angebracht in Formschluß mit einer im Rahmen angeordneten Geometrie befindet. Dies kann dann eingesetzt werden, wenn auf Block verschraubte Systeme zum Einsatz kommen sollen. Darunter versteht man einen Bund unter dem Schraubenkopf, der vor oder gleichzeitig mit dem Kopf auf das Frame auftritt, und der sich an der Achse abstützt. Um hier jedoch auch eine zusätzliche dynamische Sicherheit zu erlangen, kann dieser Bund ebenfalls mit einer Profilierung versehen werden.

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Bevorzugt ist das Haltekraft ausübende Element aber eine insbesondere an der in Anlage bringbaren Fläche ausgebildete Profilierung. Eine solche Profiiierung kann beispielsweise als eine Sperrverzahnung ausgebildet sein. Die Achsen und Schrauben können auch mit einem Bund unter dem Kopf versehen sein, welcher sich direkt am Lager des Inline Skaters abstützt. Bei der Verschraubungsart,wird das System mit einem bestimmten Anzugsmoment verschraubt und der Schraubenkopf kommt dabei zur Auflage wobei die dort angebrachte Unterkopfprofilierung in den Frame eingreift und für die erstrebte Haltekraft sorgt.

Besonders bevorzugt ist ein Sicherungselement vorgesehen, bei dem das mit einem Gewinde versehene Element die Achse oder die als Achsengegenstück fungierenden Sicherungsschraube ist. Die Gewindegeometrie kann somit auch an der Sicherungsschraube, also dem Gegenstück der Achse, ausgebildet sein. Auf is diese Weise kann montagetechnischen Umständen Rechnung getragen werden. Insbesondere ist die Ausbildung des Gewindes an der Sicherungsschraube deshalb bevorzugt, da hierfür kein Innengewinde notwendig ist und insoweit ein vereinfachter Herstellungsprozeß erreicht wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Sicherungselement aus Kunststoff, Stahl oder Leichtmetall hergestellt. Die Achse kann aus Kunststoff spritztechnisch, aus Leichtmetall oder Stahl kaltformtechnisch hergestellt werden, wobei auch Sinterverfahren denkbar sind, insbesondere bei komplizierten Geometrien. Durch die Kaltumformung dieser Werkstoffe kommt es zu einer partiellen Materialverfestigung an der potentiellen Achsenschwachsteile, wodurch eine Erhöhung der Festigkeit gegeben ist. Durch die Gewindeformung in Stahl, Leichtmetall oder Kunststoff erreicht man ein spielfreies Gewinde ohne Achsversatz, wodurch eine dynamische Sicherung nach

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der Erstmontage bei Stahl und Leichtmetall gegeben ist bzw. bei Kunststoff auch bei Wiederholmontagen vorhanden ist. Grundsätzlich weist ein geformtes Gewinde in Stahl bzw. Leichtmetall eine höhere Gewindereibung auf, wodurch auch ohne zusätzliches Sicherungselement bei Wiederholmontagen eine bessere dynamischen Sicherheit erzielt wird. Bevorzugte Materialien sind insbesondere Kunststoffe, Aluminium, Titan-, Magnesium oder Zinklegierungen, Stahl oder Edelstahl. Besonders bevorzugt werden für das selbstformende Gewinde und die das Gewinde aufnehmende Aufnahme abgestimmte Materialkombinationen verwendet. Das Gewinde kann bevorzugt aus Metall, insbesondere

&iacgr;&ogr; einsatzgehärtetem oder vergütetem Stahl (PT-Gewinde von EJOT für Kunststoff und Leichtmetall, Gewindeformschraube nach DIN 7500 für Stahl oder Leichtmetall), aus Leichtmetall oder Edelstahl hergestellt sein.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein is Sicherungselement vorgesehen, dessen Gewinde eine Nylonbeschichtung aufweist. Durch eine derartige Beschichtung wird bei einem selbstformenden bzw. selbstschneidenden Gewinde aus Stahl bei Leichtmetallversionen eine ausreichend dynamische Sicherheit bei Wiederholmontagen erreicht.

Da ein erfindungsgemäßes Sicherungselement vollständig aus Kunststoff hergestellt werden kann, kann sein Gewicht verhältnismäßig gering gehalten werden. Durch das Vorsehen des formschlüssig wirkenden Elements können hohe Eindreh- bzw. Ausdrehmomente selbst bei Materialien mit geringer Festigkeit auf den Frame übertragen werden. Die zuverlässige Selbstsicherung bleibt auch bei mehrmaliger Montage bzw. Demontage erhalten. Dies gilt auch, wenn das Sicherungselement bzw die Sicherungsmutter zwecks kostengünstiger Herstellung vollständig aus Kunststoff besteht. Die in der Sicherungsmutter aufgenommene Achse kann ein Gewinde, beispielsweise ein metrisches oder ein

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Whitworth-Gewinde, aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Gewinde der Achse um eine selbstformende Gewindeart wie die unter der Bezeichnung EJOT PT-Gewinde oder EJOT DG-Gewinde im Handel erhältlichen Produkte. In diesem Fall muß kein Gewinde in der Aufnahme der Sicherungsmutter vorgesehen sein.

Bei Verwendung mit nicht zu hohen Lasten wird keine Metallkomponente beim Sicherungselement benötigt. Die Abstufung der Drehmomente ist leicht steuerbar. Auch ist ein gewisser Toleranzausgleich durch variable &iacgr;&ogr; Einschraubtiefen möglich. Ferner sind individuelle Anpassungen der Sichtseite an Erfordernisse des Designs leicht realisierbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. la eine Draufsicht der Sicherungsmutter;
Fig. Ib eine Seitenansicht der Sicherungsmutter;

Fig. Ic ein Schnitt durch die Sicherungsmutter nach Fig. la;

Fig. 2a eine Explosionsansicht vor dem Befestigen der Achse in der S icherungsmutter;

Fig. 2b das formschlüssig wirkende Element im Schaftbereich der S icherungsmutter;

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Fig. 2c die in den Frame eingebrachte Sicherungsmutter im Eingriff mit der Achse; und

Fig. 3 eine Explosionsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung vor dem Befestigen der Sicherungsschraube in der Achse.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Sicherungsmutter 16. Die Oberkanten des sternförmigen, formschlüssig wirkenden Elements 12 und die Oberkante des &iacgr;&ogr; Schafts 8 sind angeschrägt. Dies erleichtert das Einbringen der Sicherungsmutter in die als Gegenstück gestaltete Aufnahmegeometrie 7 im Frame 3. Das formschlüssig wirkende Teil 12 erstreckt sich über die volle Länge des Schaftes.

In Fig. Ib ist eine Seitenansicht der Sicherungsmutter 16 dargestellt. Sie besitzt eine Auflagefläche 14 zur Auflage am Frame 3.

Fig. Ic zeigt einen Schnitt durch die in Fig. Ib dargestellte Sicherungsmutter. Die Abschrägung am formschlüssig wirkenden Element 12 ist mit dem Bezugszeichen 15 versehen. Die Aufnahme 13 weist erst nach dem erstmaligen Eindrehen der Achse 4 mit selbstformendem Gewinde ein Gewinde auf. Am Eingang der Ausnehmung 13 ist eine Verbreiterung 20 in der Art emer Stufe als Fixpunkt für die Stirnseite 19 der Achse 4 eingebracht. Die Eindreh- bzw. Ausdrehmomente der Achse 4 in der Mutter 16 können beispielsweise durch Veränderungen beim Gewinde der Achse 4 und/oder der Mutter 16, durch Veränderung der Durchmesser, der Gewindelänge und der Steigung auf einfache Weise eingestellt werden.

Fig. 2a veranschaulicht in einer Explosionsdarstellung die Sicherungsmutter 16,

den Frame 2, 3, das Rad 1 und die Achse 4 vor dem Befestigen. Zur Montage wird zunächst die Mutter 16 mit entsprechendem Formschluß so weit in die vorgesehene Geometrie 7 des Frames 3 eingesteckt, bis die Auflagefläche 14 der Mutter an der Auflagefläche 18 des Frames 3 anliegt. Aufgrund der großen Auflagefläche, die sich zwischen Sicherungsmutter und Frame wegen der ankonstruierten, vorzugsweise mehreren formschlüssigen Elemente 12 ergibt, kann selbst bei einem relativ weichen Material des Frames 3 ein relativ hohes Drehmoment übertragen werden.

&iacgr;&ogr; Anschließend wird das Rad 1 zwischen die beiden Flanken des Frames 2, 3 in der Weise vormontiert, daß sich die Mittelachsen der Bohrungen 6, 9, 17 überdecken. Die Achse 4 wird nun von der anderen Seite des Frames 2 durch die Löcher 6, 9, 17 geschoben, bis die Stirnseite 19 an dem Fixpunkt 20 der Mutter anschnäbelt, also in Eingriff kommt. Mit Hilfe des Antriebes 10 an der Achse 4 kann das Gewinde 5 mit der Mutter 16 selbstformend verschraubt werden, bis die Auflagefläche 11 der Achse 4 am Frame 2 anliegt. Somit ist das System spielfrei fixiert. Selbst bei mehrmaliger Verschraubung wird das System aufgrund der Eigenschaften der Sicherungsmutter selbstsichernd. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Einschraubrichtung der Achse 4 in der Hauptdrehrichtung des Rades 1 zu wählen. Verwechselungen, aufgrund eines Einbringens von Achse 4 und Mutter 16 an der falschen Seite, sind durch die Geometrie des formschlüssigen Elements 12 und des hierfür vorgesehenen Gegenstücks 7 auf nur einer Seites des Frames 2, 3 ausgeschlossen.

Fig. 3 veranschaulicht in einer Explosionsdarstellung die Sicherungsschraube 16' und die Achse 4 vor dem Befestigen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das selbstformende Gewinde 5 an der Sicherungsschraube 16' angebracht. Die Aufnahme 13 ist hingegen in der Achse vorgesehen. Unter dem Bund der

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Sicherungsschraube 16' und auch der Achse 4 ist eine Profilierung, hier eine Sperrverzahnung, vorgesehen. Diese hierdurch gebildeten Auflageflächen 14 kommen bei der Montage dann direkt auf dem Rahmen 2,3 zu liegen und bewirken auf diese Weise eine zusätzliche dynamische Sicherheit.

Claims

EJOT Kunststofftechnik GmbH 26. März 1996 E22009GM2 G/SK/br(wk) Schutzansprüche

1. Sicherungselement zum Einsetzen in einen Rahmen und zum Sichern einer Schraubverbindung, insbesondere zur Sicherung einer durch ein Rad eines Inline-Skaters geschobenen Achse (4), welche aufweist:

eine an einem Rahmen (3) in Anlage bringbare Fläche (14), eine Aufnahme (13) für ein mit einem Gewinde (5) versehenes Element (30), und ein Haltekraft ausübendes Element (12), welches am Rahmen (3) anbringbar ist und auf diesen wirken kann.

2. Sicherungselement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Haltekraft ausübende Element (12) ein formschlüssig wirkendes Element (12) in einem Schaftbereich (8) ist, welches sich, am Rahmen (3) angebracht in Formschluß mit einer im Rahmen (3) angeordneten Geometrie (7) befindet.

3. Sicherungselement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Haltekraft ausübende Element (12) eine insbesondere an der in Anlage bringbaren Fläche (14) ausgebildete Profilierung ist.

4. Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem Gewinde (5) versehene Element die Achse (4) oder die Sicherungsschraube (16') ist.

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5. Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus Kunststoff, Stahl oder Leichtmetall hergestellt ist.

6. Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet daß die Aufnahme (13) zum Einbringen des mit einem selbstformenden Gewinde (5) versehenen Elements (30) ausgebildet ist.

7. Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch

&iacgr;&ogr; gekennzeichnet daß das Gewinde (5) eine Beschichtung, insbesondere eine

Nylonbeschichtung, aufweist.

8. Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß dieses mehrere angeformte Elemente (12) zur Erzielung eines Formschlusses' des Sicherungselementes mit der als Gegenstück ausgebildeten Geometrie (7) des Rahmens (3) aufweist, wobei die Elemente (12) vorzugsweise sternförmig angeordnet sind.

9. Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine Abschrägung (15) an der in die Geometrie (7) des Rahmens (3) einbringbaren Stirnseite.

10. Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen verbreiterten Abschnitt (20) der Aufnahme

(13) zum Ansetzen des mit einem Gewinde versehenen Elements (30).

11. Radlager, das ein Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einen Abschnitt (2,3), an dem ein Rad (1) zu befestigen ist,

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und eine Achse (4) aufweist, deren eines Ende mit einem Gewinde zum Einbringen in die Aufnahme (13) in der Sicherungsmutter (16) versehen ist.

s

12. Radlager, das ein Sicherungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einen Abschnitt (2,3), an dem ein Rad (1) zu befestigen ist, eine Achse, und eine Sicherungsschraube (16') aufweist, deren eines Ende mit einem Gewinde zum Einbringen in die Aufnahme (13) in der Achse (4) versehen ist.

13. Radlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschraubrichtung des mit dem Gewinde (5) versehenen Elements (30) der Hauptdrehrichtung des Rades (1) entspricht.

14. Inline-Skater, der ein Radlager nach einem der Ansprüche 11 bis 13 aufweist.