-
-
Beschreibung
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine positionssicherbare Schraube mit
zugehörlger'den Schraubenkopf gegen Verdrehung sichernder Verdrehsicherung, insbesondere
eine Klemmschraube für Schneidplatten an spanabhebenden Werkzeugen.
-
Bei der Positionssicherung von Schrauben gegen Verdrehung ist es unabdingbar,
speziell den lockernden Einfluß auftretender Vibrationen auszuschließen. Dies kann
dadurch erfolgen, daß das Festziehen der Schraube mit einem erhöhten Drehmoment
vorgenommen wird. Durch die hohe Vorspannung ist jedoch die Gefahr sehr groß, daß
das Gewinde der Schraube undfoder das Gewinde der Bohrung beschädigt wird. Außerdem
kann es unter dem Einfluß einer Erwärmung zu einem Klemmen der Gewinde kommen, wodurch
ein späteres Herausdrehen der Schraube erschwert oder unmöglich gemacht wird. Andere
bekannte Maßnahmen zur Positionssicherung von Schrauben sehen vor, ein nur einmal
zu verwendendes Teil im Kontakt mit der zu sichernden Schraube zu bringen.
-
Diese Teile müssen bei jeder Demontage der Schraube erneuert werden
und bieten zudem keine Gewähr dafür, daß sich die Schraube in einem gewissen Maße
unter dem Einfluß von Vibrationen lockert.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine positionssicherbare
Schraube der oben genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und sicherer
Wirkungsweise eie mehrfache Verwendung aller Bestandteile der Schraube für ein mehrfaches
Sichern und Lösen gestattet.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest an
einem Teil des Umfangs des Schraubenkopfes ein Verzahnungsprofil vorgesehen ist,
und daß die Verdrehsicherung als eine Sicherungsschraube mit einem Sicherungsring
ausgebildet ist, welcher koaxial zur Sicherungsschraube
unterhalb
des Sicherungsschraubenkopfes drehbar gelagert ist und zumindest an einem Teil seines
Außenumfangs ein mit dem Verzahnungsprofil des Schraubenkopfes in Eingriff stehendes
Verzahnungsprofil aufweist.
-
Die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube weist gegenüber
dem Stand der Technik wesentliche Vorteile auf.
-
Unabhängig von der Dimensionierung oder Ausgestaltung der Schraube
oder von ihrem speziellen Verwendungszweck erfolgt die Verdrehsicherung mittels
eines, zumindest an einem Teil des Umfangs des Schraubenkopfes angebrachten Verzahnungsprofils.
Dieses Verzahnungsprofil ist in einfacher und billiger Weise herzustellen und beeinträchtigt
in keiner Weise die sonstige Verwendung der Schraube.
-
Die Ausgestaltung der Verdrehsicherung in Form einer Sicherungsschraube
mit einem Sicherungsring weist einen ausgesprochen einfachen Aufbau auf und ist
mehrfach, wenn nicht gar beliebig oft verwendbar. Die Ausbildung des Verzahnungsprofils
am Außenumfang des Sicherungsrings kann in besonders einfacher und wirtschaftlicher
Weise vonstatten gehen, wodurch sich die Kosten der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung
minimieren. Bei der erfindungsgemäßen positionssicherbaren Schraube spielt das zum
Anziehen der Schraube aufgebrachte Drehmoment keine Rolle für die Wirksamkeit der
Verdrehsicherung. Diese wird vielmehr nur über die in Eingriff stehenden Verzahnungen
von dem Sicherungsring bzw. der Sicherungsschraube bewirkt. Sobald die Schraube,
hervorgerufen durch Vibrationen oder andere Beeinflussungen, versucht, sich zu lockern
und mit ihrem Gewinde aus dem Gewinde der Bohrung herauszudrehen, führt dies, bedingt
durch die in Eingriff stehenden Verzahnungen, zu einer Drehung des Sicherungsrings
in entgegengesetzter Richtung.
-
Als Folge davon wird die mit dem Sicherungsring in Eingriff stehende
Sicherungsschraube stärker eingeschraubt, so daß ein Lockerungsbestreben der zu
sichernden Schraube zu einer Verstärkung der Wirkung der Drehsicherung führt.
-
Mit Vorteil ist die positionssicherbare Schraube so ausgebildet, daß
die Sicherungsschraube in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung im Abstand
zur Ausnehmung der Schraube gelagert ist. Diese Ausgestaltung führt zu einer anwendungsorientierten
Dimensionierung und zu günstigen Kraftverhältnissen in dem Verzahnungsprofil.
-
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen positionssicherbaren
Schraube ist dadurch gegeben, daß der Sicherungsring und der Kopf der Sicherungsschraube
miteinander zur Anlage bringbare konisch ausgebildeteKontaktflächen aufweisen. Durch
diese Maßnahme wird erreicht, daß das vom Kopf der Schraube mittels der Verzahnung
auf den Sicherungsring übertragene Drehmoment in besonders wirkungsvoller Weise
auf die Sicherungsschraube übergeleitet wird.
-
Aus der konischen Ausgestaltung ergibt sich eine verbesserte Klemmwirkung
zwischen Sicherungsring und Kopf der Sicherungsschraube.
-
Eine besonders günstige Ausbildung der erfindungsgemäßen positionssicherbaren
Schraube ist auch dadurch gegeben, daß das Verzahnungsprofil über den ganzen Umfang
des Kopfes der Schraube und des Sicherungsrings vorgesehen ist.
-
Dadurch ist sichergestellt, daß bei der Montage oder Demontage der
Schraube bzw. der Verdrehsicherung keine genaue Zuordnung der einzelnen Teile vorgenommen
werden braucht. Es ist vielmehr völlig unerheblich, in welcher Verdrehposition sich
die beiden miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungsproflle jeweils befinden.
Eine Fehlbedienung ist damit praktisch ausgeschlossen.
-
Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen positionssicherbaren
Schraube ist dadurch gegeben, daß die Schraube und die Sicherungsschraube für eine
Anordnung in parallel zueinander angeordneten Schraubenlöchern ausgebildet sind.
-
Bei dieser Art der Anordnung der Achsen ist eine besonders einfache
Ausgestaltung der Verzahnungsprofile möglich und
es wird ein besonders
hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet.
-
Im folgenden wird die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube
anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
-
Dabei zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf die positionssicherbare Schraube,
Fig.2 einen Schnitt gemäß der LinieII-IIder Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der
erfindungsgemäßen positionssicherbaren Schraube an einem Fräswerkzeug und Fig. 4
einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3.
-
Die in Figur 1 dargestellte positionssicherbare Schraube 1 weist am
Umfang ihres Schraubenkopfes zumindest teilweise eine Verzahnung Lt auf. In einem
Abstand zur Achse der Schraube 1 ist eine Befestigungsschraube 3 angeordnet, deren
Kopf von einem unter ihm liegenden, an seinem Umfang eine Verzahnung 5 aufweisenden
Sicherungsring ?, welcher koaxial zur Sicherungsschraube 3 drehbar ist, umgeben
ist.Sowohl die Schraube 1 als auch die Sicherungsschraube 3 weisen in ihrem opf
ein zentrales, nach innen gerichtetes Profil 7 auf, welches mit einem geeigneten
Werkzeug zum Drehen der Schrauben in Eingriff bringbar ist.
-
Das Profil 7 entspricht einer der handelsüblichen Ausführungsformen.
-
In Figur 2 ist die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube im
Schnitt gemäß der LinieII-IIder Fig. 1 dargestellt. Die Schraube 1 weist einen Kopf
la auf, welcher an seinem Auflageendein Form eines Konus 8 ausgebildet ist.
-
Im Bereich des maximalen Durchmessers des Schraubenkopfes ist an seinem
Umfang die Verzahnung 4 in Form einer Geradverzahnung aufgebracht. Parallel zur
Achse der Schraube ist in einem Abstand in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung
12 die Sicherungsschraube 3 angeordnet. Der Kopf 3a der Sicherungsschraube 3 weist
an seinem unteren Ende eine konische Kontaktfläche 6 auf, welche in Kontakt steht
mit der nach außen gerichteten konischen Oberfläche des Sicherungsrings 2. Der Sicherungsring
2 weist eine plane, senkrecht zur Drehachse liegende Auflagefläche auf, sowie an
seinem äußeren Umfang die als Geradverzahnung ausgebildete Verzahnung 5.
-
In Figur 3 ist die Anordnung der positionssicherbaren erfindungsgemäßen
Schraube an einem Fräswerkzeug zum Fräsen von Rillen, insbesondere Kugelbahnen homokinetischer
Gelenke dargestellt. Das Fräswerkzeug 9 weist einen zylindrischen Schaft auf, dessen
vorderes Ende in Annäherung an eine Halbkugel abgerundet ist. Im Zentrum der halbkugelförmigen
Abrundung ist die positionssicherbare Schraube angeordnet, wobei ihre Achse senkrecht
zur Längsachse des Werkzeugs steht. Parallel zur Schraube 1 ist die Sicherungsschraube
2 in Richtung auf das Einspannende des Werkzeugs angeordnet In Figur 4 ist das Werkzeug
mit der erfindungsgemäßen positlonssicherbaren Schraube im Schnitt gemäß der Linle
IV-IV der Figur 3 dargestellt. Das Werkzeug weist an seinem vorderen Endbereich
eine, in Längsrichtung des Werkzeugs verlaufende Nut 13 auf, in welcher eine Schneidplatte
10 welche an ihrem oberen Ende in geeigneter Weise abgerundet sein kann, mittels
der Schraube 1 lösbar positioniert ist.
-
Die Schraube 1 ist in einer mit einem Gewinde versehenen Ausnehmung
11 drehbar gelagert und greift durch eine in der Schneidplatte 10 vorgesehene Ausnehmung
hindurch.
-
Der Kopf der Schraube 1, an welchem die Verzahnung 4 angebracht ist,
ist so dimensioniert, daß er nicht über den
Umriß des Werkzeugs
hervorsteht. Die Sicherungsschraube 3 und der Sicherungsring 2 sind in geringem
Abstand und mit ihrer Drehachse parallel zur Achse der Schraube 1 in Richtung auf
das Einspannende des Werkzeugs so angeordnet, daß der Kopf der Sicherungsschraube
3 ebenfalls nicht über die Umfangslinie des Werkzeugs 9 hervorsteht. Die zur Aufnahme
der Sicherungsschraube 3 und des Sicherungsrings 2 vorgesehene Senkung 14 kann zur
Verbesserung der Klemmwirkung um einen geringen Betrag exzentrisch angeordnet sein.
Am Grund der im Endbereich des Werkzeugs 9 angebrachten Nut 13 ist an deren Kanten
jeweils eine schmale, nach außende weisende Nut 15 vorgesehen.
-
Wird die Schraube 1, hervorgerufen durch einwirkende Kräfte oder durch
Vibratoren, in Richtung des Pfeils A aus ihrem Gewinde herausgedreht und dadurch
die Schraubverbindung gelockert, so führt dies zwangsläufig zu einer Drehung des
Sicherungsringes 2 in Richtung des Pfeils B.
-
Dies führt wiederum, bedingt durch die Reibung zwischen dem Sicherungsring
2 und der Sicherungsschraube 3 zu einer Drehung der Sicherungsschraube 3 in Richtung
des Pfeils C und damit zu einem Festziehen der Sicherungsschraube 3 und des Sicherungsrings
2. Somit hat jedes Lockerungsbestreben der Schraube 1 sofort eine Verstärkung der
Wirkung der Verdrehsicherung zur Folge.
-
Die erfindungsgemäße positionssicherbare Schraube ist nicht auf das
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist
es vielmehr möglich, auch einen zylindrischen, mit einem Kopf versehenen Stift oder
eine Schraube, welche mit einer Mutter zusammenwirkt oder ein beliebiges anderes,
drehbares Maschinenteil gegen Verdrehung zu sichern, sofern der Kopf ein Verzahnungsprofil
aufweist. Die Ausgestaltung des Verzahnungsprofiis kann als Spitzgewinde, z.B. mit
einem Flankenwinkel von 900, oder als Evolventen-Verzahnung erfolgen. Die Dimensionierung
des verzahnten Schraubenkopfes
sowie des verzahnten Sicherungsringes
und der Slcherungsschraube sowie deren einzelne Ausgestaitunger.
-
können in weitem Rahmen im Bereich des Erfindungsgedankens variiert
werden.