DE1035411B - Kopf einer Maschinenschraube bzw. Maschinenmutter zur Erzielung eines federnden Anpressdruckes - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der Verschraubung zweier Konstruktionselemente wird oft ein federnder Anpreßdruck verlangt, zumal wenn durch hohe Temperaturunterschiede eine erhebliche Ausdehnung oder Schrumpfung der zu verbindenden Teile einsetzt. Es soll dabei gewährleistet werden, daß die Teile trotz des Wärmespiels unter einem gewissen Druck aufeinanderliegen. Diese Aufgabe liegt beispielsweise im Motorenbau bei Zylinderkopfverschraubungen bzw. bei Ventilen vor. Sie wird bisher z. B. durch die sogenannte Dehnschraube gelöst, die bei entsprechender Länge innerhalb ihrer elastischen Verformbarkeit in der Längsrichtung der Ausdehnung bzw. Schrumpfung der Bauteile bei Temperaturveränderungen elastisch folgen kann. Steht die hierfür erforderliche Baulänge jedoch nicht zur Verfügung, so ist diese Aufgabe bislang nur durch zusätzliche Federelemente, z. B. Schrauben- oder Tellerfedern, gelöst, wobei Tellerfedern der Vorzug zu geben ist. Tellerfedern sind nur in gewissen geringen Stärken wirtschaftlich herstellbar, so daß man gezwungen ist, bei höheren Drücken einen Satz aus mehreren Tellerfedern anzuwenden. Dabei ergeben sich als weiterer Nachteil hohe Reibungsverluste.

Diese Nachteile können durch einen Schraubenkopf bzw. eine Mutter beseitigt werden, der bzw. die zur Erzielung eines federnden Anpreßdruckes ausschließlich mit einer äußeren ringförmigen Fläche auf der Unterlage ruht und dessen bzw. deren Durchmesser mindestens dem dreifachen Bolzendurchmesser entspricht, wobei die Höhe der Mutter bzw. des Kopfes so gering bemessen ist, daß die höchstzulässige Belastung des Bolzens den Kopf bzw. die Mutter bis an die Grenze bleibender \^Aerformung belastet. Der Vorschlag, eine an sich bekannte Schraube bzw. Mutter dieser Form zu den genannten Zwecken zu verwenden, ist bisher noch nicht gemacht. Es ist daher bei der bekannten Schrauben- bzw. Mutterform auch keine Sicherheit dafür gegeben, daß der Kopf bzw. die Mutter nicht bleibenden Verformungen unterworfen wird. Dies wird nun erfindungsgemäß dadurch sichergestellt, daß auf der druckausübenden Seite des Kopfes bzw. der Mutter ein Begrenzungsteil vorgesehen ist, das sich beim Anziehen der Schraube bzw. Mutter auf die Unterlage aufsetzt und eine Überbeanspruchung des federnden Teiles verhindert.

Ein solcher Ansatz kann fabrikatorisch verhältnismäßig leicht so bemessen werden, daß eine bleibende Verformung des federnden Schraubenkopfes bzw. der Mutter vermieden wird. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Schnitt I-I der Fig. 2 einer erfindungsgemäßen Schraube mit federndem Ansatz,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schraube nach Fig. 1,

Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schraubenmutter mit federndem Ansatz,

Kopf einer Maschinenschraube

bzw. Maschinenmutter zur Erzielung

eines federnden Anpreßdruckes

Anmelder:

Dipl.-Ing. Rudolf Körber,
Regensburg, Winzerweg 14

Dipl.-Ing. Rudolf Körber, Regensburg,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte Schraubenmutter, während

Fig. 5 und 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutern.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Schraubenbolzen 1 mit einem erfindungsgemäßen Schraubenkopf 2 versehen, der einen Innensechskant 3 zum Ansetzen eines Steckschlüssels besitzt. Die Schraube 1 ist durch eine Bohrung 4 α eines Blockes 4 gesteckt, der durch die Schraube auf ein nicht gezeichnetes Teil aufgeschraubt werden soll. Der Schraubenkopf 2 besitzt einen Ansatz 6, der in radialer Richtung tellerförmig konisch derart ausgebildet ist, daß ein Körper gleicher Festigkeit unter Berücksichtigung der Ringspannung entsteht. Beim Anziehen einer solchen Schraube oder Mutter wird der Federweg gleichmäßig über den ganzen Ansatz verteilt. Rechts der Mittellinie des Bolzens liegt der Rand 5 des federnden Ansatzes 6 mit voller Federspannung, ferner das Begrenzungsteil 7 satt auf dem Block 4 auf. Links der Mittellinie ist der Block 4, in übertriebenem Maßstab dargestellt, durch Kälte so weit geschrumpft, daß das Begrenzungsteil 7 keine Auflage mehr auf ihm hat. Dagegen wird der Schraubendruck weiterhin über den der Bewegung des Blockes 4 federnd folgenden Rand 5 des Schraubenkopfes auf den Block 4 übertragen. Damit ist die Schraubenverbindung trotz der Schrumpfung weiterhin gesichert.

Die Mutter gemäß Fig. 3 ist links im Schnitt dargestellt. Sie ist auf einen Bolzen 14 aufgeschraubt, der durch eine Bohrung 15 eines Blockes 10 hindurchragt. Die Mutter ist so auf den Block 10 gepreßt, daß der Rand ihres tellerförmigen Ansatzes wie auch das Begrenzungsteil auf dem Block aufliegen. Rechts ist die

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gleiche Mutter nach Schrumpfung des Blockes 10 in Seitenansicht dargestellt. Die Mutter besitzt einen Außensechskant 12 zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels. Im übrigen ist die Mutter entsprechend dem Schraubenkopf nach Fig. 1 und 2 ausgebildet.

Die Schraube gemäß den Fig. 6 und 7 besitzt einen oben abgerundeten Kopf mit tellerförmigem Ansatz 21 ähnlich dem gemäß Fig. 1.

Zweckmäßigerweise besteht die Schraube bzw. Mutter aus vergütetem Schraubenstahl und kann im Warmpreßverfahren hergestellt sein.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kopf einer Maschinenschraube bzw. Maschinenmutter, der bzw. die zur Erzielung eines federnden Anpreßdruckes ausschließlich mit einer äußeren ringförmigen Fläche auf der Unterlage ruht und dessen bzw. deren Durchmesser mindestens dem dreifachen Bolzendurchmesser entspricht, wobei die Höhe der Mutter bzw. des Kopfes so gering bemessen ist, daß die höchstzulässige Belastung des Bolzens den Kopf bzw. die Mutter bis an die Grenze bleibender Verformung belastet, dadurch gekennzeichnet, daß auf der druckausübenden Seite des Kopfes bzw. der Mutter ein Begrenzungsteil (7) vorgesehen ist, welches sich beim Anziehen der Schraube bzw. der Mutter auf die Unterlage (4,10) aufsetzt und eine Überbeanspruchung des federnden Teiles (6,21; verhindert.

2. Kopf einer Maschinenschraube bzw. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Querschnitt des Schraubenkopfes bzw. der Mutter sich nach außenhin derart verjüngt, daß der Kopf bzw. die Mutter unter Berücksichtigung der Ringspannung einen Körper gleicher Festigkeit ergibt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 640 046;
USA.-Patentschriften Nr. 2 226 491, 2 032 099.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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