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Schrauben-Sicherung
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Bei den Schrauben-Sicherungen unterscheidet man zwischen kraftschlüssigen
und formschlüssigen Sicherungen. Zu den kraftschlüssigen Sicherungen gehören z.B.
Federringe mit und ohne Gradschneiden, federnde Zahnscheiben und Fächerscheiben,
ferner gehören dazu die Kontermutter, die Sicherungsmutter nach DIN 7967 und die
sogenannte Pinnacle-Sicherungsmutter. - Zu den iormachltssigen Sicherungen gehören
unter anderem folgende: der Splint in Verbindung mit Schlitz- oder Kronenmutter;
das Sicherungsblech mit Lappen und Nase; das Durchziehen von Stahldraht durch mehrere
Mutterköpfe; das Anbringen eines Schweispunktes.
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All den genannten Schraubensicherungen ist gemeinsam, daß zusätzliche
Bauteile, d.h. zusätzlich zu Schraube und Mutter, benötigt werden. Es sind also
zusätzliche Arb.itsgänge erforderlich, die zusätzlichen Bauteile für die Schrauben-Sicherung
zu montieren. Dementsprechend müssen diese Bauteile, wenn man die Schrauben-Sicherung
wieder lösen will, wieder demontiert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schrauben-Sicherung,
insbesondere einekraStschlUssige Schrauben-Sicherung, zu schaffen, welche ohne zusätzliche
Sicherungsbauteile auskommt und sich demgemäß leicht montieren, demontieren und
wiederverwenden läßt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, diese Schrauben-Sicherung
von außen unsichtbar zu gestalten, so daß sie auch als sogenannte Kindersicherung
Verwendung finden kann.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe mit einer Schrauben-Sicherung
der im Kennzeichen des Anspruchs 1 erläuterten Ausbildung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen angegeben In der Soll-Drehrichtung wird also durch die
Erfindung eine Schraubenschaftkupplung bewirkt; man kann eine Kopfschraube mit einem
erfindungsgemäß geteilten Schaft ohne weiteres in eine Mutter hineindrehen bzw.
die Mutter auf schrauben. In der anderen Drehrichtung dagegen findet eine kraftschlüssige
Verspannung der Gewindegänge der Schraubenschaftteile innerhalb des Mutterngewindes
statt. Auch mit größtem Kraftaufwand läßt sich die Mutter nicht mehr losdrehen;
eher kommt es zu einer Zerstörung des Gewindes. Die mit der Erfindung erzielbaren
Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß keine zusätzlichen Sicherungs-Bauteile
benötigt werden (der geteilte Schraubenschaft kann nicht als zusätzlicher Bauteil
aufgefaßt werden, da er aus einem normalen Schraubenschaft entstanden ist und die
beiden Schraubenschaftteile bei verriegelter Schrauben-Sicherung als ein Schaft
wirken). Ein Lösen der Sicherung ist auch auf einfache Weise möglich: man braucht
dann z.B. bei einer Kopfschraube nur den abgeteilten Schaftteil festzuhalten; die
Mutter läßt sich dann ohne weiteres losdrehen. Weitere Vorteile liegen darin, daß
die Schrauben-Sicherung von außen nicht erkennbar, insbesondere auch nicht für Kinder
erkennbar ist, so daß sie auch als Kindersicherung Verwendung finden kann.
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Dies insbesondere dann, wenn der zweite Schaftteil nicht zugänglich
ist.
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Im folgenden wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
die Erfindung noch näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer
Phantomdarstellung eine.
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Sechskant-Kopfschraube mit Mutter, ausgebildet nach der Erfindung;
Fig. 2 den Kopfteil der Schraube nach Fig. 1 im Aufriß ohne Mutter; Fig. 3 die Ansicht
A aus Fig. 2; Fig. 4 den abgetrennten Schaftteil der Schraube nach Fig. 1 im Aufriß;
Fig. 5 die Ansicht B aus Fig. 4 und Fig. 6 die zum Zusammenspannen zweier Blechplatten
montierte und nach der Erfindung verdrehungsgesicherte Kopfschraube nach Fig. 1,
im Aufriß z.T. im Schnitt.
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Fig. 1 zeigt, daß der Gewindeschaft 3 der Schraube 1 mit Mutter 2
aus zwei Schaftteilen 3a und 3b besteht, welche im montierten Zustand der Schrauben-Sicherung
mittels schrauben-axial geteilter Zyllndervorsprtnge 4a, 4b ineinandergreifen. Der
Zylindervorsprung 4b des Schaftteils 3b stellt die eine Zylinderhälfte dar mit der
durch die Schraubenachse aa gehenden rechteckigen axialen Trennfläche 5b1 und den
beiden achsnormalen, halbkreisförmigen Trennflächen 5b2, 5b3. Der andere Schaftteil
3a weist gleichfalls einen Vorsprung 4a auf, der einen Zylindersektor darstellt,
Jedoch beträgt der Zentriwinkel 180° - α2. Mit anderen Worten: der Zylindervorsprung
4a weist eine zusätzliche Sektoraussparung mit dem Zentriwinkel c62 auf. Es ergeben
sich damit die axialen, durch den Schraubendurchiesser laufenden Trennflächen salz,
5a12 und die achsnormalen Trennflächen 5a2 und 5a3.
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Der Zentriwinkel oC 2 ist nun so bemessen, daß die über den Überlappungsbereich
6 (vgl. Figur Q) der ineinandergesteckten Zylindervorsprünge 4a, 4b geschraubte
Mutter 2 in Losdrehrichtung L2 der Mutter 2 (es handelt sich um Rechtsgewinde 7a
bei der Schraube 1 und einem zuge-
hörigen Rechtagewinde 7b bei
der Mutter 2) das Gewinde 7a des Schaftteils 4b gegenüber dem Gewinde 7a des Schaftteils
4a mindestens um einen Teil des Zentriwinkels OJ2 verdreht. Auf diese Weise wird
die Gewindegangteilung des Schaftteils 4b in Schraubenachsrichtung aa um einen Betrag
Al gegenüber der Gangteilung des anderen Schaftteils 4a verschoben. Das führt zu
einer internen Verspannung der Flanken des Gewindes 7b der Mutter 2 und der Flanken
des Gewindes 7a der Schaftteile 4a, 4b, die so stark ist, daß bei Festhalten des
Sechakant-Kopres 1.0 der Schraube 1 mit einem Schraubenschlüssel und beim Ansetzen
eines Mutterndrehschlüssels an die Mutter 2 letztere in Losdrehrichtung L2 nicht
gedreht werden kann. Eher würde das Gewinde 7a, 7b zerstört. Hält man dagegen den
Schaftteil 4b relativ zur Mutter 2 fest, so läßt sich diese mühelos abdrehen, weil
dann die Gewindegangteilung nicht verschoben wird und die Trennflächen 5b1, Sall
aneinanderliegen. Da es nur auf die Relativdrehung von Mutter und Schraube ankommt,
so entspricht der Muttern-Londrehrichtung L2 die Schrauben-Losdrehrichtung L1 und
der Muttern-AuRschraubrichtung R2 die Schrauben-Drehrichtung R1.
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Um das Losdrehen zu erleichtern, kann es zweckmäßig sein, den Schaftteil
4b mit einem schaftstirnseitigen Innenmehrkant 8 zum Ansetzen eines Imbusschlüssels
o.dgl. zu versehen. Dargestellt ist ein Innensechskant 8. Anstelle eines Innenesehrkants
könnten auch z.B. zwei schaftstirnseitige, auf einem Durchmesser liegende Sacklochbohrungen
oder -Aussparungen vorgesehen sein, in welche ein Klauenschlüssel eingreifen kann.
Sacklochbohrungen sind besonders einfach herzustellen.
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Wie erwähnt, ilt die Schraube 1 eine Sedudrant-Kopischraube mit Kopf
1.0. Der Schaft 3 ist an der Stelle 3.1 in üblicher Form zur Ausbildung eines demgegenüber
verjüng-
ten Gewindeschaftes abgesetzt. Die beiden Schaftteile 4a,
4b passen also im montierten Zustand der Schrauben-Sicherung genau aufeinander mit
Ausnahme des durch den Zentriwinkel o>2 gebildeten Aussparungs-Sektors. Der Winkel
oN2 liegt im dargestellten Fall einer M10-Schraube bei etwa 200. Allgemein kann
gesagt werden, daß bei metrisches Gewinde der zu sichernden Schraube, das größenabhängig
einen Steigungswinkel von 5° bis 20 aufweist, der Zentriwinkel oC2 im Bereich zwischen
100 und 30° liegen kann.
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In Fig. 2, wo gleiche Teile gleiche Bezugszeichen tragen, ist die
durch die zusätzliche Sektoraussparung entstandene Trennfläche 5a12 durch einen
Raster hervorgehoben.
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Fig. 3 zeigt die Stirnseitenansicht des Vorsprungs 4a, wobei der Vorsprung
4a selbst den Zentriwinkel ß - 180° - α2 aufweist und der Winkel o61 des Vorsprungs
4a genau so wie der Winkel m61 des Vorsprungs 4b (siehe Fig.4,5) 1800 beträgt.
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Die montierte Position nach Fig. 6 zeigt eine solche axiale Länge
der Mutter 2, daß diese in ihrer (dargestellten) gesicherten Position beidseits
des Uberlappungsbereiches 6 jeweils mehrere ungeteilte Gewindegänge-7a1 der Schaftteile
3a und 3b erfaßt. Dadurch wird bewirkt, daß die Schraubenverbindung auch einer ausreichenden
Zugbelastung ausgesetzt werden kann, da nicht nur die geteilten Gewinde gänge der
Vorsprünge 4a, 4b, sondern auch die ungeteilten Gewindegänge 7a1 tragen. Im übrigen
ist in Fig. 6 dargestellt, daß durch die Schraube 1 mit Mutter 2 (zusammen mit weiteren,
nicht dargestellten Schrauben) zwei Platten oder Bleche 9, 10 in einer Durchgangsbohrung
11 durchdrungen und zusammengespannt werden.
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6 Figuren 5 Patentansprüche