DE29706197U1

DE29706197U1 - Sicherungsvorrichtung für Kopfschrauben

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Publication number: DE29706197U1
Application number: DE29706197U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2007-04-09

Description

Gebhard Haller Waldhofer Str. 1 D-88400 Biberach

SICHERUNGSVORRICHTUNG FÜR KOPFSCHRAUBEN

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung für Kopfschrauben gegen Verdrehen in deren Gewindeeingriff mit einem Schraubenträger, insbesondere einer Mutter.

Schraubenverbindungen haben den Vorteil, daß man auf einfache Weise lediglich durch Drehen des Schraubenkopfes oder einer Mutter auf dem Gewindeschaft einen Gegenstand verspannen oder lösen kann. Soweit das Gewinde in einen Schraubenträger eingeschnitten oder beim Eindrehen der Schraube gebildet wird, erfolgt die Betätigung ausschließlich über die Schraube selbst bzw. über den Schraubenkopf.

Wegen der einfachen Gestaltung der Schraubenverbindung und des bequemen Spannens und Lösens ergeben sich nur dort Probleme, wenn ein Lösen nach dem Spannen unbedingt verhindert werden soll- Dies gilt beispielsweise für die Befestigung von Öffnungsverschlüssen in Gebäuden, aber auch bei der Zollsicherung von Wagen- oder Behälterverschlüssen im Transitoder zwischenstaatlichen Grenzverkehr.

Da auf den Schraubenkopf als Widerlager für den Spannvorgang nicht verzichtet werden kann, geht es vornehmlich darum, auf der Schraube einen drehbaren Betätigungskörper anzubringen, der das Drehmoment für einen Schließvorgang mit Hilfe eines gesonderten Kupplungselementes übertragen kann, dessen Funktion unterbrechbar ist.

Es sind zahlreiche Sicherungsvorrichtungen bekannt, bei welchen eine den Schraubenkopf umgebende drehbare Hülse vorgesehen ist, die sich mit der Schraube durch einen quer eingetriebenen Kupplungsstift oder auch eine Stiftschraube verbinden läßt und dadurch mittels ihrer äußeren Sechskantfläche ein Drehen der Schraube bewirken oder andere Funktionen ermöglicht.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in der US-PS 45 40 322 gezeigt, wobei gar die Enden der Aufnahmebohrung für den Kupplungsstift durch aushärtbare Stopfen geschlossen sind, um eine dauerhafte Mitnahmeverbindung zu gewährleisten.

Nach anderen Vorschlägen wird diese Verbindungsart auch so ausgebildet, daß die Kupplungsverbindung im Dauerzustand ausgeschlossen werden soll. Dies ist wichtig für alle diejenigen Verbindungen, bei welchen die Schraube insbesondere der

Schraubenkopf, gegen eine Betätigung von außen nicht vollständig abgeschirmt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung für Kopfschrauben der oben genannten Gattung in möglichst einfacher Weise so zu gestalten, daß nach dem Lösen der Kupplungsverbindung zwischen dem ringförmigen Schlüsselkörper durch eine Einwirkung von außen eine dauerhafte Entkupplung gewährleistet ist.

Für eine Sicherungsvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schraubenkopf rotationssymmetrisch ausgebildet ist und dreheinstellbar eine Schlüsselmuffe trägt, die den Schraubenkopf wenigstens bis zu dessen freiem Ende rings umschließt und seine Unterseite mittels eines Innenbundes hintergreift, durch eine der beiden gegenüberliegenden Wandungsteile der Schlüsselmuffe hindurch ein vorwiegend radial verlaufender Kupplungskanal zur Aufnahme eines Kupplungsstiftes bis tief in den Schraubenkopf hinein eingeformt ist, die Länge des Kupplungsstiftes kleiner als die Länge des im Schraubenkopf verlaufenden Teils des Kupplungskanals ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Sicherungsvorrichtung wird bewirkt, daß der Schraubenkopf bis auf seine endseitige Stirnfläche völlig ummantelt ist und somit nicht mehr erfaßt werden kann, auch nicht mit Hilfe von Werkzeugen.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Als zweckmäßig hat es sich auch erwiesen, den Kupplungskanal vor dem jenseitigen Wandungsteil der Schlüsselmuffe so weit zu verengen, daß sich der Kupplungsteil nicht bis zum Kontakt an diesem Wandungsteil eintreiben läßt.

Dabei sollten nach Möglichkeit die Verengung und wenigstens das Vorderende des Kupplungsstiftes einander so zugeordnet und bemessen werden, daß sie beim Eintriebsvorgang eine unlösbare Klemmverbindung eingehen.

Auf diese Weise wird auch ausgeschlossen, daß sich der

Kupplungsstift lockert und durch Erschütterungen, wie sie

beispielsweise beim Transportvorgang auftreten, sich wieder ein Kupplungseingriff herstellen läßt.

Eine weitere Sicherungsmöglichkeit gegen eine Einwirkung der Schlüsselmuffe auf die Schraube besteht darin, daß der Kupplungskanal als Sackloch ausgebildet ist. Schließlich kann es zweckmäßig sein, eine Reibungsverbindung zwischen der Schlüsselmuffe und dem Widerlager zuzulassen, aber die Reibung zwischen Schraubenkopf und Schlüsselmuffe ist klein zu halten. Zu diesem Zweck läßt sich in einer Radialebene zwischen dem Schraubenkopf und einem diesen von seinem Widerlager trennenden Innenflansch der Schlüsselmuffe frei drehbar ein reibungsmindernder Stützring anordnen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung weist der Kupplungsstift eine Sollbruchstelle auf, an der er durch überhöhtes Drehen der Schlüsselmuffe (5) abreißt oder durch Einschlagen des Kupplungsstiftes die Verbindung zwischen Kopf und Schraube unterbrochen wird.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ist der Innenflansch zwecks Minderung der Reibung mit dem Schraubenkopf in Richtung auf den Schraubenkopf zu keilförmig ausgestaltet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ist der Schraubenkopf zwecks Minderung der Reibung mit dem Innenflansch in Richtung auf den Innenflansch zu keilförmig ausgebildet.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine beispielsweise ausführende erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Zur Verbindung einer beispielsweise ortsfest angeordneten Anlageplatte 1 und einer an dieser festzulegenden Deckplatte 2 dient eine Sicherheitsvorrichtung 3 mit einer Schraube 4, einer Schlüsselmuffe 5, einem Kupplungsstift 6 und einer Stützscheibe 7.

Die Schraube 4 ist als Kopfschraube mit einem zylindrischen Schraubenkopf 41 ausgebildet. Ihr Schaft 42 ragt durch eine zylindrische Durchbrechung 21 der Deckplatte 2 hindurch und ist mit seinem Gewindeteil 43 in ein Sackloch 11 der Anlageplatte 1 eingeschraubt.

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Dieser Einschraubvorgang erfolgt in der Funktionsstellung Fig. 1, wobei der Kupplungsstift 6 in einen Kupplungskanal 44 eingetrieben ist, der radial durch eine Wandung 51 der Schlüsselmuffe 5 hindurch bis dicht an deren anderen Wandung 52 herangeführt ist. Der Kupplungskanal 44 bildet demnach ein Sackloch 11 mit etwa der üblichen Kegelspitze 45 und einem kegelringförmigen Zwischenabschnitt 46 mit einer Steigung von ca. 1:10 bis 1:20 im Durchmesser. Die Endphasen 61 des Kupplungsstiftes 6 sind nur wenig stärker als der Zwischenabschnitt 46 zur gemeinsamen Kupplungsachse 8 geneigt, so daß sich nach dem Eintreiben das vordere, in Fig. 2 linke Ende des Kupplungsstiftes 6 im Kupplungskanal 44 verklemmt. Der Kupplungsstift 6 kann in einer alternativen Ausfuhrungsform auch um bis zu 20 % kürzer als in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ausgeführt sein.

Die Schlüsselmuffe 5 hat die Außenform eines Sechseck-Prismas, kann also mittels eines üblichen Gabelschlüssels beim Anzugsvorgang gedreht werden. Sobald der Kupplungsstift 6 ganz in den Schraubenkopf 41 eingetrieben ist bzw. ganz in seiner Kupplungs-Endstellung nach Fig. 2 angelangt ist, entfällt jedoch die Verbindung zwischen Schlüsselmuffe 5 und Schraubenkopf 41. Die Schlüsselmuffe kann also frei um die Schraubenachse 9 gedreht werden, ohne daß der Schraube 4 ein Drehmoment übermittelt wird.

Der zylindrische Schraubenkopf 41 sitzt in einer zylindrischen Höhlung 53 der Schlüsselmuffe, an welche Höhlung sich unten ein Innenflansch 54 anschließt. Die Unterseite des Schraubenkopfes ist so ausgebildet, daß zwischen dem Schaft 43 und der Unterseite ein lichter stumpfer Winkel gebildet ist, so daß die

Unterseite nur punktförmig auf dem Innenflansch 54 aufliegt. Die Unterseite 55 der Schlüsselmuffe 5 kann dagegen größere Rauhigkeit haben, aber dies ist für die Funktion ohne' sonderliche Bedeutung.

Ist nach Verbindung der beiden Platten 1 und 2 der Kupplungsstift &bgr; einmal über die Kupplungsstellung nach Fig. 1 hinaus eingeschlagen, so gibt es praktisch keine Möglichkeit, ihn wieder in die Kupplungsstellung zurückzuholen.

Einmal ist er von seiner Stirnseite her zu erfassen, und zum anderen wirken einem Rückziehen des Kupplungsstiftes die Kräfte am Schraubenkopf 41 entgegen.

Diese Sicherheitsvorrichtung hat daher hohen Zuverlässigkeitsgrad und kann auf mancherlei Art und Weise zur unveränderlichen Verbindung zwischen zwei beweglichen Bauteilen oder zur Befestigung eines beweglichen Teiles an einem ortsfesten Teil entsprechend Fig. 1 herangezogen werden. Die eingesetzte Maschinen-Kopfschraube ist ein unverbindliches Beispiel für Ausführungen mit ebener Anlagefläche und Kopf-Unterseite 47, kann aber nach Bedarf durch Schrauben mit anderer Kopfform ersetzt werden.

Ein weiterer Vorteil der hier gezeigten Kombination besteht darin, daß der Schraubenkopf 41 und der obere Topfrand der Schlüsselmuffe 5 in einer gemeinsamen Radialebene 10 zur Schraubenachse 9 abschließen, ohne fest verbunden zu sein.

Das erschwert Manipulationen oder macht sie praktisch unmöglich, wenn wenigstens diese Teile aus harten verschleißfesten Werkstoffen wie Hartmetall bestehen.

Claims

Schutzansprüche

1. Sicherheitsvorrichtung für Kopfschrauben (4) gegen Verdrehen in einem Gewindeeingriff (43) mit einem Schraubenträger (1) oder einer Mutter, dadurch gekennzeichnet, daß

der Schraubenkopf (4) rotationssymmetrisch ausgebildet ist und dreheinstellbar eine Schlüsselmuffe (5) trägt, die den Schraubenkopf (4) wenigstens bis zu dessen freiem Ende (10) rings umschließt und seine Unterseite (47) mittels eines Innenbundes (54) hintergreift,

durch eine der beiden gegenüberliegenden Wandungsteile (51, 52) der Schlüsselmuffe (5) hindurch ein vorwiegend radial verlaufender Kupplungskanal (44) zur Aufnahme eines Kupplungsstiftes (6) bis tief in den Schraubenkopf (4) hinein eingeformt ist,

die Länge des Kupplungsstiftes (6) kleiner als die Länge des im Schraubenkopf verlaufenden Teils des Kupplungskanals (44) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskanal (44) vor dem jenseitigen Wandungsteil (52) der Schlüsselmuffe (5) so weit verengt ist, daß sich der Kupplungsstift (6) nicht bis zum Kontakt mit diesem Wandungsteil (52) eintreiben läßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung (4 6) und der Kupplungsstift (6) einander so zugeordnet und bemessen sind, daß sie beim Eintreibvorgang eine unlösbare Klemmverbindung eingehen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsstift (6) eine Sollbruchstelle aufweist, an der er durch überhöhtes Drehen der Schlüsselmuffe (5) abreißt oder durch Einschlagen des Kupplungsstiftes die Verbindung zwischen Kopf und Schraube unterbrochen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kupplungskanals (44) kleiner bemessen ist als der Durchmesser des Schraubenkopfes (41) und an einem Ende geschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenflansch (54) zwecks Minderung der Reibung mit dem Schraubenkopf (4) in Richtung auf den Schraubenkopf zu keilförmig ausgestaltet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (4) zwecks Minderung der Reibung mit dem Innenflansch in Richtung auf den Innenflansch zu keilförmig ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskanal (44) einen Winkel von 90° zur Schraubenachse (9) bildet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Schraube (4) und/oder Schlüsselmuffe (5) aus hartem, verschleißfestem festen Werkstoff bestehen bzw. besteht.

10.Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselmuffe (5) aus Hartmetall besteht.

11.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die freie Endfläche (10) des Schraubenkopfes (4) gehärtet ist.

12.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, daß Schraube (4) und Schlüsselmuffe (5) in

einer gemeinsamen, wenigstens überwiegend radial verlaufenden Endfläche (10) abschließen.

13.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselmuffe (5) mit in ihrer ümfangsfläche angebrachten Angriffsflächen für einen Schlüssel versehen ist, vorzugsweise eine Sechskantfläche hat.