DE454411C - Aus einer Schraubenfeder bestehende Schraubensicherung - Google Patents

Description

Die Sicherung von Schrauben mittels als Schraubenfeder ausgebildeter einfacher oder mehrgängiger Federringe ist bekannt. Bei mehrgängigen Federringen ist es üblich, daß die Feder in ihrem Verlauf an gewissen Stellen von der normalen zylindrischen Schraubenlinie abweicht. Es sind nämlich zwischen den einzelnen Gängen der Schraubenfeder Abkröpfungen eingeschaltet, um möglichst große und parallele Anlageflächen des Federringes gegen die zu sichernde Mutter einerseits und die betreffende Unterlage andererseits zu gewinnen. Auch ist es schon bekannt, die Schraubenfeder außer an dem Kropf, der den Übergang zweier benachbarter Schraubenfedergänge bildet, noch an weiteren Stellen aus der normalen Schraubenlinie herauszubiegen. Hiermit wird bezweckt, daß nach Beendigung des durch die Gestaltung des Federringes als Schraubenfeder an sich gegebenen Federhubes durch weitere Zusammendrückung noch eine zusätzliche hohe Spannung erzielt werden kann. Zu diesem Zwecke wurden die Schraubenfedern beispielsweise an einer oder mehreren Stellen wellenförmig aus der Schraubenlinie heraus nach oben und unten gekrümmt, einzelne Stellen der Feder als federnde Buckel ausgewölbt oder auch Segmente des Federringes längs von Sehnen winklig abgebogen. Bei solcher Ausbildung von Schraubenfedern steigt die Federspannung anfangs bei großem Federhube etwa in gleicher Weise an wie bei einem gewöhnlichen als Schraubenfeder ausgebildeten Federring. Nach Beendigung des eigentlichen Schraubenfederhubes steigt die Spannung dann aber bei weiterem kurzen Federweg bedeutend steiler an, da das Eindrücken der einzelnen stark gekrümmten kleinen Federbuckel oder Abbiegungen große Kräfte beansprucht. Derartigen Federringen mit zusätzlicher Nachspannung bei kleinem Federhube haften aber gewisse Mängel an. Vor allem besteht bei der Durchbiegung der die zusätzliche Spannung bewirkenden stark gekrümmten Wölbungen der Feder stets Bruchgefahr. Kommt es nicht zum Bruch, so kann doch leicht die Elastizitätsgrenze überschritten werden, so daß der auf einer kurzen Strecke stark gewölbte Federteil seine Spannkraft verliert. Ein weiterer Nachteil ist dadurch bedingt, daß die zusätzliche hohe Spannung durch einen geringen Federhub erzeugt wird. Es ist nämlich zu bedenken, daß Federringe, die beispielsweise im Eisenbahnoberbau als Schraubensicherung in großen Mengen angewendet werden, durch die dauernden Erschütterungen und Schläge, denen der Oberbau ausgesetzt ist, auch bei fester Einspannung einen erheblichen Verschleiß erleiden. Nun wird aber schon durch einen verhältnismäßig geringen Verschleiß

des Federringes der kurze Endhub kompensiert) durch welchen gerade die hohe zusätzliche Spannung erzeugt wird.

Diese Übelstände sollen durch die Erfindung behoben werden, nach welcher die Federringe derart ausgebildet sind, daß nach Ausnutzung der durch die Gestalt des Federringes als Schraubenfeder an sich gegebenen Federweges eine hohe zusätzliche Spannung ίο noch auf möglichst langem Federwege und unter tunlichst gleichmäßiger Beanspruchung des Federmaterials herbeigeführt werden kann Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jeder Gang der Schraubenfeder mit einer gewölbten Durchbiegung versehen ist, deren Grundlinie in ihrer Länge dem äußeren Durchmesser der Schraubenfeder gleichkommt. Infolgedessen bildet jeder Schraubenfedergang nach Beendung des durch die Gestaltung als Schraubenfeder an sich gegebenen Hubes eine bogenartig gewölbte Ringfiäche, die beim weiteren Anziehen der Schraube als über ihren ganzen Durchmesser federnde Spannplatte wirkt. ?.5 Bei dieser Ausbildung von Federringen ist die Feder also nicht,' wie bisher, nur in einzelnen begrenzten Zonen aus der normalen Schraubenlinie herausgewölbt, gebuckelt oder abgewinkelt, sondern jeder volle oder nahezu volle Schraubengang der Feder bildet in sich eine sich über den ganzen Durchmesser der Schraubenfeder erstreckende Wölbung. Bei mehrgängigen Schraubenfedem können benachbarte Gänge in gleichem Sinne gewölbt sein, wodurch eine härtere zusätzliche Fede- j rung von sehr hoher Spannung erzielt wird, die sich aber gleichwohl auf einem verhältnismäßig langen Federwege auswirkt. Der Federweg für die zusätzliche Spannung kann aber bei mehrgängigen Schraubenfedem auch verdoppelt werden, indem die benachbarten Schraubengänge in entgegengesetztem Sinne aus der normalen Schraubenlinie herausgebogen sind. Bei der letzteren Ausführung liegen die benachbarten gewölbten Gänge nach Beendung des eigentlichen Schraubenfederhubes nicht mit ihren Flächen aufeinander, sondern stellen Paare von entgegengesetzt gewölbten Spannplatten dar, deren Streckung eine hohe zusätzliche Spannung bei langem Federwege zu erzielen gestattet, so daß die Bruchgefahr ausgeschaltet ist und die zusätzliche hohe Spannung sich auch beim Verschleiß des Federringes nur unwesentlich verringert. Durch die Anordnung der Wölbungen benachbarter Schraubenfeder gänge in entgegengesetztem Sinne wird in Verbindung mit der Erstreckung der Wölbungsgrundlinie über den gesamten Schraubenfederdurchmesser der bei einem bestimmten Krümmungsgrad der Wölbung überhaupt mögliche größte Federweg für die Zusatzspannung erreicht.

Die Zeichnung veranschaulicht einige nach der Erfindung ausgebildete Federringe, die 6s insbesondere im Eisenbahnoberbau, aber auch sonst auf allen Gebieten des Maschinenbaues Verwendung finden können. Abb. ι ist der Grundriß, Abb. 2 der-Aufriß und

Abb. 3 der Seitenriß eines Doppelfederringes, bei dem die beiden Schraubenfedergänge in entgegengesetztem Sinne aus der normalen Federringform herausgewölbt sind.

Abb. 4 und 5 zeigen einen anderen Doppelfederring in Aufriß und Seitenriß, bei dem die beiden Gänge ebenfalls in entgegengesetztem Sinne ausgewölbt sind.

Während sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 bis 3 die Wölbungsrücken be- So rühren und die Wölbungsscheitellinie parallel zu einem durch den Kropf c des Federringes gelegten Durchmesser b läuft, stehen bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 und 5 die Wölbungen sich mit ihren Öffnungen gegenüber, und die Scheitellinien laufen parallel zu einem anderen Federringdurchmesser a. In beiden Fällen kommen aber die Grundlinien der Wölbungen jedes Federringganges der Länge des äußeren Durchmessers des Federringes gleich, so daß jeder Gang nach Beendung des durch die Gestaltung als . Schraubenfeder an sich gegebenen Federhubes eine bogenartig gewölbte Ringfläche bildet, die bei weiterem Anziehen der Schraubensicherung als über den gesamten äußeren Durchmesser der Schraubenfeder federnde Spannplatte wirkt.

Bei den in Abb. 1 bis 5 dargestellten Federringen ist die Richtung der freien too Enden der Schraubenfedem von den Auflageflächen abgekehrt, so daß also die Endkanten beim Zusammenpressen der Feder zunächst nicht die Auflageflächen an der Schraubenmutter bzw. der Unterlage berühren. Hierdurch unterscheidet sich die neue Schraubensicherung von denjenigen bekannten, bei welchen die Federringenden nach außen in Richtung auf die AuflagefLächen zu abgebogen sind, wodurch der Nachteil ge- no geben ist, daß die Federringenden bei oblonger Gestaltung des in der Unterlage vorgesehenen Bolzenloches in letzteres einhaken, der Federring in schiefe Lage kommt und ein Teil des Federhubes verloren ist.

Abb. 6 veranschaulicht die Erfindung an einem einfachen Federring. Die beiden Hälften des hier nur vorhandenen einzigen Schraubenganges sind in einer sich mit der Grundlinie über den ganzen Durchmesser der Schraubenfeder erstreckenden Wölbung aus der normalen Schraubenlinie herausgebogen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Aus einer Schraubenfeder bestehende Schraubensicherung., bei welcher durch von der normalen Schraubenlinie abweichende Biegungen des Federmaterials eine Zusatzspannung ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gang der Schraubenfeder mit einer gewölbten Durchbiegung versehen ist, deren Grund- j linie in ihrer Länge dem äußeren Durchmesser der Schraubenfeder gleichkommt.
2. 2. Schraubensicherung nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrgängiger Schraubenfeder die gewölbten Durchbiegungen benachbarter Gänge entgegengesetzt gerichtet sind.
3. 3. Schraubensicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Schraubenfederenden von ihren Auflageflächen abgekehrt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.