DE870344C

DE870344C - Anordnung bei Stiftschraubenverbindung

Info

Publication number: DE870344C
Application number: DEA1910A
Authority: DE
Inventors: Hilding Valdemar Dr Toernebohm
Original assignee: Svenska Kullagerfabriken AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1949-01-07
Filing date: 1950-06-15
Publication date: 1953-03-12
Also published as: FR1022682A; CH288520A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 12. MÄRZ 1953

A ipio XII14? a

Eine in ein Gewindeloch eingeschraubte Stiftschraube soll festsitzen und sich nicht lösen, wenn die Mutter gelöst wird. Um dieses Ergebnis zu erzielen, sind schon verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden, die jedoch zu teuer sind, als daß. sie allgemein verwendbar wären.

Man hat z. T. versucht, den Flankendurdbmesser des Gewindes der Stiftschraube so· zu vergrößern, daß die Schraube sich schwer in das Loch einschrauben läßt. Dieses Verfahren hat sich in wirtschaftlicher Hinsicht nicht als zweckmäßig erwiesen, da es allzu kleine Toleranzen bei der Herstellung der Gewinde sowohl der Schraube als auchdes Loches erfordert.

Die gewöhnliche Lösung besteht darin, die unvollständigen Gewindegänge am Ende des Gewindes zur Sicherung der Schraube zu benutzen, indem man die Schraube so tief einschraubt, daß zwischen diesen unvollständigen Gewindegängen und dem Lochgewinde eine Keilwirkung entsteht. Es ist jedoch schwer, die dabei auftretenden radialen Kräfte zu beherrschen, besonders da die unvollständigen Gewindegänge nicht immer gleich ausfallen, weshalb dieses Verfahren bisweilen zur Entstehung von bedeutenden radialen Kräften führt, deren Sprengwirkung so groß werden kann, daß in dem das Loch umgebenden Werkstoff Risse entstehen, vor allem dann, wenn es sich um Gußeisen handelt, wie z. B. bei Zylind'erblöcken od. dgl. Durch die Spannungskonzentration, die gerade beim Übergang· zwischen dem Gewinde und dem zylindrischen Schaft der Schraube entsteht, kommt es auch vor, daß die Schraube an dieser Stelle abreißt. Man bat auch vorgeschlagen, die Schrauben mit einer sich

ändernden¹ Gewindesteigung auszuführen. Diese Lösungen sind jedoch mit offenbaren Nachteileni in bezug auf die Herstellung oder Verwendung verbunden.

S Der Zweck der vorliegenden' Erfindung ist es, eine Sicherung des unterem Endes der Stiftschraube zu erreichen, die sowohl billig als auch wirksam ist und die obengenannten Nachteile zu vermeiden gestattet.'Die Erfindung kann/ auch mit Vorteil bei ίο Stiftschrauben mit gerolltem Gewinde, die aus zylindrischem Halbzeug hergestellt sind!, verwendet wenden. Die neue Stiftverbindung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde sowohl der Schraube als auch des· Loches normales· Gewindeprofil und unveränderliche Steigung über die ganze Länge aufweisen, und daß eines der Gewinde normale Steigung hat, während die Steigung¹ des anderen Gewindes 11m so viel von der normalen Steigung abweicht, daß beim Einschrauben· der Stiftschraube in d'as^ Loch eine Verspannung entsteht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in¹ der Zeichnung dargestellt. Hier zeigt Fig. ι eine Stiftsdhraube,

Fig. 2¹ und 3 in vergrößertem Maßstab ein Teilstück einer Stiftschraube und ihrer Gewindebohrung in, zwei verschiedenen/ Lagen.

Fig. r zeigt eine aus zylindrischem Halbzeug hergestellte Stiftscbraube mit gerolltem Gewinde. Der Außendurchmesser des Gewindes ist in diesem Fall etwas größer als der Durchmesser des mittleren Schaftes 1 der Schraube. Die Steigung des Gewindes 2 am oberen Ende der Schraube, d. h. an dem Ende, auf welches die Mutter aufgeschraubt wird, ist normal. Das Gewinde 3 am unteren Ende der Schraube, d. h. das Gewinde, welches: in¹ das Loch eingeschraubt wird, hat gemäß der Erfindung wohl normales Gewindeprofil, aber eine Steigung, die vom der des Lochgewindtes abweicht. Die Stiftschraube wird mit ihrem unteren Ende in das Gewindeloch eingeschraubt, und zwar so, daß das ganze untere Ende der Stiftschraube mit dem umgebenden Werkstoff in Gewindeeingriff kommt. Der GewindeeingrifiE erstreckt sich über eine bedeutende Länge, die in der Regel größer ist als der Außendurchmesser des Gewindes.-

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Teil des unteren Endes¹3 der Stiftschraube, die teilweise in ein Gewindeloch in der Wandung 4 eingeschraubt ist. Das Lochgewinde hat normale Steigung und normales Gewindeprofil, während dtte Steigungjdes^: Gewindes der Schraube kleiner ails normal' ist. Normalerweise besteht immer ein 'gewisses Spiel zwischen den beiden Gewinden. Inifolge des Unterschiedes in der Steigung der beidenGewinde ändern sich jedoch die Spielverüiältnisse zwischen den Flanken der Gewindegänge nach und nach, so daß nach dem Einschrauben einer Anzahl Gewindegänge, in dem gezeigten Fall von fünf Gängen, der innere Gewindegang 5 und der äußere Gewindegang 6 des Schraubengewindes mit ihren Flanken am Lochgewinde zur Anlage kommen, und zwar mit entgegengesetzt liegenden Flanken. Zwischen diesen beiden Gewindegängen ist immer noch Spiel vorhanden, das sich von der einen Gewindeseite zu der anderen verschiebt.

Wenn nun die Schraube weiter eingeschraubt wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, so entsteht zwischen den Gewinden eine Spannung, die nach und nach mit jedem weiter eingeschraubten Gewindegang wächst und eine Verlängerung der Schraube und eine Zusammendrückung der Wandung des Loches verursacht. In der Figur ist gezeigt, daß der oberste Gewindegang und eine Anzahl der folgenden Gänge der Schraube einem nach oben gerichteten Druck, der tiefste und die darüberliegenden benachbarten Gewindegänge einem nach unten gerichteten Druck ausgesetzt sind, während ein oder mehrere der mittleren Gewindegänge unbelastet sind. Die Größe der Verlängerung der Schraube ist von der Größe des effektiven· Unterschiedes zwischen den Gewindesteigungen abhängig, d. h. von dem Unterschied zwischen den Steigungen über den· ganzen Bereich des. Gewindes, wenn die Schraube vollkommen eingeschraubt ist, vermindert um den Unterschied, der erforderlich; ist um, wie in Fig. 2 gezeigt ist, das Spiel im Gewinde zu kompensieren. Der Unterschied muß größer als das Spiel sein, damit eine wirksame Sicherung entsteht; er muß jedoch andererseits auf solche Werte begrenzt sein, daß die Formänderungen in der Hauptsache elastisch bleiben. Bei Prüfungen mit Stiftschraubenverbindüngen mit Gewinde W ³/₈" und W ⁵/₈" mit einer ■ eingeschraubten Gewindelänge von etwa 1,5 mal dem Gewindedurchmesiser hat es sich gezeigt, daß ein effektiver Steigungsunterschiedvonietwao,i5 mm auf einer Gewindelänge von etwa ©5 mm ein gutes Festsitzen der Stiftscbraube im Loch herbeiführt, ohne eine permanente Änderung der Steigung der Schraube zu verursachen. Für Schrauben mit an- "° deren Durchmessern mit ungefähr dem gleichen Verhältnis zwischen der eingeschraubten Gewindelänge und dem Gewindedurchmesser dürfte dieser Wert ebenfalls zweckmäßig sein. Dadurch, daß die Schraube einer Zugbeanspruchung und die Lochwandung einer Druckbeanspruchung ausgesetzt ist, vermindert sich die Gefahr einer Verletzung des empfindlichen äußersten Gewindeganges des Loches. Bei der gezeigten Ausführungsform hat das Gewinde am unteren Ende der Stiftschraube normale Steigung, während das< Loch ein normales Gewinde hat. Dies bringt den Vorteil, daß normale Gewindebohrer zur Herstellung des Lochgewinldes verwendet werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte. Ausführungsform beschränkt. Man kann auch dem Gewinde der Stiftschraube normale Steigung und dem Gewinde des Loches anomale Steigung geben. Auch kann das Gewinde der Schraube eine größere Steigung haben als das Gewinde des Loches.

Claims

Patentansprüche:

i. Stiftschraubenverbindung zur Sicherung von Stiftschrauben in ihrem Gewindeloch, dadurch gekennzeichnet, dalß die Gewinde der

Stiftschraube und des Loches auf ihrer ganzen Länge normales Gewindeprofil und unveränderliche Steigung haben und daß das Gewinde des einen Teiles normale Steigung hat, während' die Gewinidesteigung des anderen Teiles um so viel von der normalen abweicht, daß beim Einschrauben der Stiftschraube in das Loch eine Verspannung entsteht.
2. Stiftschraubenverbindunig nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß -der effektive Steigungsunterschied auf einer Gewindelänge von 25 mm etwa ο, 15 mm beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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