DE20012431U1

DE20012431U1 - Verbesserte unverlierbare Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE20012431U1
Application number: DE20012431U
Authority: DE
Original assignee: NAT AEROSPACE FASTENERS CORP; National Aerospace Fasteners Corp
Current assignee: NAT AEROSPACE FASTENERS CORP; National Aerospace Fasteners Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: FR2813354B3; GB2363178A; US6302629B1; GB0013657D0; GB2363178B; FR2813354A3

Description

Verbesserte unverlierbare Befestigungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine unverlierbare Befestigungsvorrichtung zum Verbinden von Metallplatten. Die Erfindung bezieht sich genauer auf eine Metallblechschraube zum Anbringen zweier dünner Platten aneinander, wobei die Schraube ein erhöhtes Abtrennmoment gegenüber dem Stand der Technik aufweist.

Bei den derzeit erhältlichen Metallblechschrauben ist der Bereich zwischen einem Antriebsmoment und einem Abtrennmoment unannehmbar klein. Aus diesem Grund ist es aufgrund der gegebenen Abmessungstoleranzen und Schwankungen im Material nahezu unmöglich, eine einzige Drehmomenteinstellung für Motorschraubendreher zu finden, die die am schwersten zu drehende Schraube dreht, ohne die am leichtesten abzutrennende Schraube abzutrennen. Eine solche Situation führt zu einer relativ hohen Anzahl von Schrauben, die während der Installation abgetrennt werden, was zu einer reduzierten Klemmbelastung zwischen zwei Metallplatten führt, die miteinander verbunden sind, oder was eine wesentliche Operatorzeit zum Entfernen und Ersetzen der abgetrennten Schrauben erfordert. In einer weiteren Situation besitzt ein Typ von Schraube wahrscheinlich eine Lösung für dieses Problem durch Erhöhen des Bereiches zwischen dem Antriebsmoment und dem Abtrennmoment, wodurch es schwieriger wird, die Schraube mit dem Moment abzutrennen, das erforderlich ist, um sie in die zu verbindenden Platten zu drehen.

Ein solcher Versuch ist offenbart im US-Patent Nr. 5.183.359, übertragen an Barth am 2. Februar 1993. Barth offenbart einen Kopf 20a und einen Gewindeschaft 10a, wobei der Kopf 20a eine Klemmfläche 210a besitzt, die mehrere vielflächige Spitzen 23 a enthält, die sich axial von dieser erstrecken und voneinander durch im wesentlichen ebene ununterbrochene Abschnitte der Klemmfläche 210a getrennt sind. Die Spitzen 23a enthalten eine vordere Wand 233a und eine hintere Wand 235a, die in Richtung des Anziehens bzw. entgegengesetzt hierzu weisen. Die vordere Wand 233a kann in einen steileren

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Winkel bezüglich der Ebene der Klemmfläche 210a geneigt sein als die hintere Wand 235a, oder umgekehrt. Die vordere Wand 233a und die hintere Wand 235a treffen sich an einem Scheitel 231a, der ebenfalls bezüglich der Ebene der Klemmfläche 210a geneigt ist, so daß die Spitzen 23a in einer axialen Höhe hervorstehen, in Richtung zum Umfang der Klemmfläche 210a betrachtet. Die hintere Wand 235a besitzt einen Winkel, der größer ist als derjenige der vorderen Wand 231a, und kann immer noch ein weiteres Anziehen des Befestigungselements verhindern, während die hintere Wand 235a einem Versetzen aufgrund von Schwingungen widerstehen kann, wie in den Fig. la und Ib gezeigt ist.

Die Richtungen der Schwingungen können jedoch nicht vorhergesagt werden; genauer sind die vorderen Wände 235a der Spitzen 23a so beschaffen, daß sie nur ein Schwingungsmoment in einer Richtung absorbieren. Dieser Typ von Befestigungsvorrichtung kann nicht in einer Umgebung mit umgerichteter Hochfrequenzschwingung eingesetzt werden.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des obenerwähnten Standes der Technik zu beseitigen und mehrere relativ kleine integrierte abgeschrägte Winkelblöcke an der Unterseite des Kopfes zu schaffen, die voneinander durch im wesentlichen flache ununterbrochene Abschnitte des Kopfes beabstandet sind und axial hiervon hervorstehen, um mit dem Werkstück in Eingriff zu gelangen.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Richtungsinstabilität einer Umgebung mit hohen Frequenzschwingungen zu beseitigen unter Verwendung des abgeschrägten Winkelblocks, um ein Drehmoment in einer beliebigen Richtung zu absorbieren.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine Metallblechschraube, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. IA die bereits erwähnte perspektivische Seitenansicht einer Metallblechschraube des Standes der Technik;

Fig. IB die bereits erwähnte perspektivische Ansicht der Unterseite einer Schraube des Standes der Technik;

Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht der verbesserten unverlierbaren Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der verbesserten unverlierbaren Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Ansicht des abgeschrägten Winkelblocks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 eine schematische Ansicht des abgeschrägten Winkelblocks gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 2 und 3 sind eine perspektivische Seitenansicht und eine perspektivische Ansicht der verbesserten unverlierbaren Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Die Befestigungsvorrichtung enthält einen Kopf 20 mit einer Oberseite und einer Unterseite; einen Schaft 10 mit einem Gewinde 13 über seine gesamte Länge, wobei der Schaft 10 an der Unterseite des Kopfes 20 angebracht ist; und mehrere relativ kleine integrierte abgeschrägte Winkelblöcke 23 an der Unterseite des Kopfes, die durch im wesentlichen flache ununterbrochene Abschnitte des Kopfes 10 beabstandet sind und von diesem axial hervorstehen, um mit dem Werkstück in Eingriff zu gelangen. Der Schaft besitzt im wesentlichen einen ersten Schaftabschnitt 11 und in Baueinheit hierzu einen zweiten im wesentlichen abgeschrägten Abschnitt 15.

Jeder abgeschrägte Winkelblock 23 definiert einen Scheitel 231 und zwei Seitenwände 2301 und 2303 und besitzt einen Einschnitt 230, der einen Winkel &agr; vom Umfang des abgeschrägten Winkelblocks definiert, der in den Scheitel 231 und die zwei Seitenwände 2301 und 2303 einschneidet. Der Winkel &agr; beträgt im allgemeinen 110°, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Der Ein-

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schnitt 230 des abgeschrägten Winkelblocks 23 ist im Uhrzeigersinn aufgesetzt durch im wesentlichen flache ununterbrochene Abschnitte des Kopfes 20 und ragt axial hiervon hervor. An der Seitenwand 2301 des abgeschrägten Winkelblocks 23 ist in Tangentenrichtung zum Schaft 10 gesetzt und erstreckt sich axial von der Unterseite des Kopfes 20.

Solange die Schraube festgezogen wird, stehen die Scheitel 231 der abgeschrägten Winkelblöcke 23 axial von der Unterseite des Kopfes 20 hervor und gelangen mit einem Werkstück in Eingriff. Inzwischen erzeugen die Seitenwände 2301 und 2303 des Einschnitts 230 zwei Gegenbelastungen F₁ und F2, die ein Drehmoment beliebiger Richtung absorbieren können; d. h. die Schraube ist geeignet für den Einsatz in einer Umgebung mit Hochfrequenzschwingungen Undefinierter Richtungen und geht nicht verloren.

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht des abgeschrägten Winkelblocks gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der Einschnitt 232 des abgeschrägten Winkelblocks 23 ist im Uhrzeigersinn aufgesetzt durch im wesentlichen flache ununterbrochene Abschnitte des Kopfes 20 und steht axial hiervon hervor. Dies unterscheidet sich vom obenerwähnten Einschnitt 230. Der eine dient zur Sicherung der Unverlierbarkeit, während der andere vor einem Festziehen schützt.

Unabhängig davon, ob die vorliegende Erfindung für eine Sicherung der Unverlierbarkeit oder für die Sicherung gegen ein Festziehen verwendet wird, der abgeschrägte Winkelblock 23 greift zusätzlich zur Erhöhung des Abtrenndrehmoments auch durch Farbe oder ein anderes Isoliermaterial auf einem dünnen Metallblech, um eine elektrische Erdung zu schaffen, wenn dies erforderlich ist.

Obwohl hier bestimmte Ausführungsformen der Erfindung einer neuen und nützlichen Metallblechschraube beschrieben worden sind, ist nicht beabsichtigt, daß diese Referenzen als Einschränkungen des Umfangs dieser Erfindung betrachtet werden, sofern sie nicht in den folgenden Ansprüchen ausgeführt sind. Dies gilt auch für spezifische Abmessungen mit Ausnahme derjenigen, die in den folgenden Ansprüchen angegeben sind.

Claims

1. Unverlierbare Befestigungsvorrichtung zum Verbinden von Metallplatten, gekennzeichnet durch
einen Kopf (20) mit einer Oberseite und einer Unterseite;
einen Schaft (10) mit einem Gewinde (13) über seine gesamte Länge, der an der Unterseite des Kopfes (20) angebracht ist; und
mehrere relativ kleine integrierte abgeschrägte Winkelblöcke (23) an der Unterseite des Kopfes (20), die voneinander getrennt sind durch im wesentlichen flache ununterbrochene Abschnitte des Kopfes (20) und axial hiervon hervorstehen, um mit dem Werkstück in Eingriff zu gelangen, wobei jeder abgeschrägte Winkelblock (23) einen Scheitel (231) definiert.

2. Unterverlierbare Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10) einen ersten Schaftabschnitt (11) und in Baueinheit hiermit einen zweiten im wesentlichen abgeschrägten Abschnitt (15) besitzt.

3. Unverlierbare Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder abgeschrägte Winkelblock (23) einen Einschnitt (230) besitzt.

4. Unverlierbare Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (230) einen Winkel vom Umfang des abgeschrägten Winkelblocks (23) definiert, der den Scheitel (231) schneidet.

5. Unverlierbare Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (230) des abgeschrägten Winkelblocks (23) im Uhrzeigersinn unterbrochen ist durch im wesentlichen flache ununterbrochene Abschnitte des Kopfes (20), und hiervon axial hervorsteht.

6. Unverlierbare Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (230) des abgeschrägten Winkelblocks (23) im Gegenuhrzeigersinn unterbrochen ist durch im wesentlichen flache ununterbrochene Abschnitte des Kopfes (20), und hiervon axial hervorsteht.