DE29605620U1 - Securing element - Google Patents
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Description
EJOT Kunststofftechnik GmbH 26. März 1996EJOT Kunststofftechnik GmbH 26 March 1996
E22009GM2 G/KK/SK/br(wk)E22009GM2 G/KK/SK/br(wk)
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.The invention relates to a securing element for insertion into a frame and for securing a screw connection, in particular for securing an axle pushed through a wheel of an inline roller skater.
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.When attaching the rollers or wheels of an inline skate, i.e. a single-track roller skate, it is known to secure them using a counter screw connection. A threaded bushing, preferably made of aluminum, is inserted into the roller, which is attached between the frame. Two screws are pushed through the frame from opposite ends and screwed in with a correspondingly high tightening torque, so that a clamp is created between the threaded bushing and the screw with the frame in between.
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.According to another known variant, an axle is pushed through the frame and wheel and screwed into a threaded nut. The screw connection is secured using a Tuflock coating. This means that a drop of coating is applied to the thread of the axle. This material has the property of hardening like a liquid threadlocker, with the coating having elastomer-like properties, so that repeated screwing with a self-locking effect is possible. However, this self-locking effect is further reduced with each screwing process.
Die bekannten Sicherungssysteme basieren auf Metallelementen bzw. auf einer Kombination von Metall und Kunststoff.The known security systems are based on metal elements or on a combination of metal and plastic.
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.The aim of the present invention is to provide a reliable and yet simply structured securing element for insertion into a frame, which is particularly suitable for attaching wheels or rollers to inline skates. This aim is achieved by an element defined in claim 1. Preferred embodiments are defined in the dependent claims.
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:In particular, a securing element is provided for insertion into a frame and for securing a screw connection, in particular for securing an axle pushed through a wheel of an inline skater, which has:
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. ·is a surface that can be brought into contact with a frame, a receptacle for a threaded element, and an element that exerts a holding force and can be attached to the frame and act on it.
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.The element exerting the holding force can preferably be a positive-locking element in a shaft area, which, when attached to the frame, is in positive engagement with a geometry arranged in the frame. This can be used when block-screwed systems are to be used. This means a collar under the screw head, which comes into contact with the frame before or at the same time as the head, and which is supported on the axle. In order to achieve additional dynamic safety, this collar can also be provided with a profile.
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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.Preferably, the element exerting the holding force is a profile that is particularly formed on the surface that can be brought into contact. Such a profile can be designed as a locking tooth, for example. The axles and screws can also be provided with a collar under the head, which rests directly on the bearing of the inline skater. With this type of screw connection, the system is screwed together with a certain tightening torque and the screw head comes to rest, whereby the under-head profile attached there engages in the frame and ensures the desired holding force.
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.Particularly preferably, a securing element is provided in which the element provided with a thread is the axle or the securing screw acting as the axle counterpart. The thread geometry can thus also be formed on the securing screw, i.e. the counterpart of the axle. In this way, assembly-related circumstances can be taken into account. In particular, the formation of the thread on the securing screw is preferred because no internal thread is necessary for this and a simplified manufacturing process is achieved in this respect.
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 nachIn a preferred embodiment of the present invention, the securing element is made of plastic, steel or light metal. The axle can be made of plastic by injection molding, of light metal or steel by cold forming, whereby sintering processes are also conceivable, especially for complicated geometries. The cold forming of these materials leads to a partial material hardening of the potential weak parts of the axle, which increases the strength. By forming the thread in steel, light metal or plastic, a play-free thread without axial offset is achieved, which enables dynamic locking after
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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, insbesonderethe initial assembly of steel and light metal or, in the case of plastic, also during repeated assemblies. In principle, a formed thread in steel or light metal has a higher thread friction, which means that better dynamic safety is achieved during repeated assemblies even without an additional locking element. Preferred materials are in particular plastics, aluminum, titanium, magnesium or zinc alloys, steel or stainless steel. It is particularly preferred to use coordinated material combinations for the self-forming thread and the receptacle that receives the thread. The thread can preferably be made of metal, in particular
&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.&iacgr;&ogr; case-hardened or tempered steel (PT thread from EJOT for plastic and light metal, thread forming screw according to DIN 7500 for steel or light metal), made of light metal or stainless steel.
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.In a further preferred embodiment of the invention, a is securing element is provided, the thread of which has a nylon coating. By means of such a coating, sufficient dynamic security is achieved for repeated assemblies with a self-forming or self-tapping thread made of steel in light metal versions.
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 einSince a locking element according to the invention can be made entirely of plastic, its weight can be kept relatively low. By providing the positive-locking element, high screwing or unscrewing torques can be transferred to the frame even with materials with low strength. The reliable self-locking is maintained even after repeated assembly or disassembly. This also applies if the locking element or the lock nut is made entirely of plastic for the purpose of cost-effective production. The axis accommodated in the lock nut can have a thread, for example a metric or a
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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.Whitworth thread. The thread of the axle is preferably a self-forming thread type such as the products commercially available under the name EJOT PT thread or EJOT DG thread. In this case, no thread needs to be provided in the lock nut receptacle.
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.When used with loads that are not too high, no metal component is required for the locking element. The torque gradation is easy to control. A certain tolerance compensation is also possible through variable screw-in depths. Furthermore, individual adjustments of the visible side to suit design requirements are easy to implement.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung. Es zeigen:Further advantages, features and possible applications of the invention are apparent from the following description of the embodiment in conjunction with the figures of the drawing. They show:
Fig. la eine Draufsicht der Sicherungsmutter;
Fig. Ib eine Seitenansicht der Sicherungsmutter;Fig. la is a plan view of the lock nut;
Fig. Ib is a side view of the lock nut;
Fig. Ic ein Schnitt durch die Sicherungsmutter nach Fig. la;Fig. Ic is a section through the lock nut according to Fig. la;
Fig. 2a eine Explosionsansicht vor dem Befestigen der Achse in der S icherungsmutter;Fig. 2a is an exploded view before fastening the axle in the lock nut;
Fig. 2b das formschlüssig wirkende Element im Schaftbereich der S icherungsmutter;Fig. 2b the positive-locking element in the shaft area of the lock nut;
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Fig. 2c die in den Frame eingebrachte Sicherungsmutter im Eingriff mit der Achse; undFig. 2c the lock nut inserted into the frame in engagement with the axle; and
Fig. 3 eine Explosionsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung vor dem Befestigen der Sicherungsschraube in der Achse.Fig. 3 is an exploded view of another embodiment of the present invention prior to fastening the locking screw in the axle.
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.Fig. 1 shows a top view of the locking nut 16. The upper edges of the star-shaped, positively acting element 12 and the upper edge of the Îó shaft 8 are bevelled. This makes it easier to insert the locking nut into the receiving geometry 7 in the frame 3, which is designed as a counterpart. The positively acting part 12 extends over the full length of the shaft.
In Fig. Ib ist eine Seitenansicht der Sicherungsmutter 16 dargestellt. Sie besitzt eine Auflagefläche 14 zur Auflage am Frame 3.Fig. 1b shows a side view of the locking nut 16. It has a support surface 14 for resting on the 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. Ic shows a section through the locking nut shown in Fig. Ib. The bevel on the positively acting element 12 is provided with the reference number 15. The receptacle 13 only has a thread after the first screwing in of the axis 4 with self-forming thread. At the entrance to the recess 13, a widening 20 in the form of a step is introduced as a fixed point for the front side 19 of the axis 4. The screwing in or unscrewing torques of the axis 4 in the nut 16 can be easily adjusted, for example, by changing the thread of the axis 4 and/or the nut 16, by changing the diameter, the thread length and the pitch.
Fig. 2a veranschaulicht in einer Explosionsdarstellung die Sicherungsmutter 16,Fig. 2a shows an exploded view of the locking nut 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.the frame 2, 3, the wheel 1 and the axle 4 before fastening. For assembly, the nut 16 is first inserted with a corresponding positive fit into the intended geometry 7 of the frame 3 until the contact surface 14 of the nut rests on the contact surface 18 of the frame 3. Due to the large contact surface that results between the lock nut and the frame due to the attached, preferably several positive-fit elements 12, a relatively high torque can be transmitted even if the material of the frame 3 is relatively soft.
&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.&iacgr;&ogr; The wheel 1 is then pre-assembled between the two flanks of the frame 2, 3 in such a way that the center axes of the holes 6, 9, 17 overlap. The axle 4 is now pushed from the other side of the frame 2 through the holes 6, 9, 17 until the front side 19 engages the fixed point 20 of the nut. With the help of the drive 10 on the axle 4, the thread 5 can be screwed to the nut 16 in a self-forming manner until the contact surface 11 of the axle 4 rests on the frame 2. The system is thus fixed without play. Even if screwed several times, the system becomes self-locking due to the properties of the locking nut. It is particularly advantageous to select the screwing direction of the axle 4 in the main direction of rotation of the wheel 1. Confusion due to the insertion of the axle 4 and the nut 16 on the wrong side is excluded by the geometry of the form-fitting element 12 and the counterpart 7 provided for this purpose on only one side of the frame 2, 3.
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 derFig. 3 shows an exploded view of the locking screw 16' and the axle 4 before fastening. In this embodiment, the self-tapping thread 5 is attached to the locking screw 16'. The receptacle 13, however, is provided in the axle. Under the collar of the
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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.A profile, in this case a locking toothing, is provided for the locking screw 16' and also for the axle 4. The support surfaces 14 formed in this way then lie directly on the frame 2,3 during assembly and thus provide additional dynamic safety.
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1996
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960822 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990809 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020725 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040521 |
|
R071 | Expiry of right |