DE2610401C3 - Schraubensicherung - Google Patents
SchraubensicherungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schraubensicherung in Form einer geprägten Tellerfeder aus Federmetall, mit
einem massiven ringförmigen Kernbereich, der einen Außenrand, einen Innenrand, eine Obtrseite und eine
Unterseite aufweist, mit etwa radial verlaufenden, in regelmäßigen Abständen dicht nebeneinander angeordneten
Rippen, die im Querschnitt etwa Dreieckform haben und sowohl auf der Oberseite als auch auf der
Unterseite zumindest in Teilbereichen vorgesehen sind.
Es gibt etwa 10 000 Sicherungsscheiben-Typen. Der Typus der erfindungsgemäßen Schraubensicherung ist
in dem Einsatzgebiet zu suchen, bei dem es auf eine definierte Haltbarkeit der Verbindung ankommt. Solche
Einsatzgebiete sind z. B. der Maschinenbau, der Fahrwerksbau und der Motorbau. Im Gegensatz hierzu
stehen Verbindungen, von denen man lediglich verlangt, daß sie halten, wie z. B. bei Möbeln, Leuchten, Spielzeug
usw.
Typisch für die erfindungsgemäße Art der Schraubensicherung ist ihre Verwendung an Bauteilen, die
niederfrequenten Erschütterungen ausgesetzt sind, wobei diese Erschütterungen versuchen, die Bauteile
gegeneinander zu verschieben. Typisch ist für die erfindungsgemäße Art der Schraubensicherung, daß die
Umstände ihrer Verwendung nur bis zu einem bestimmten Grad definiert sind. Eine solche Schraubensicherung
muß die in sie gesetzten Erwartungen erfüllen, unabhängig davon, ob die eine Gegenfläche die
Unterseite eines Schraubenkopfs oder einer Mutter ist, ob die andere Gegenfläche zu einem drehbaren oder
feststehenden Teil gehört, ob die zum anderen Teil gehörige Durchgangsbohrung stark oder schwach
angesenkt ist oder überhaupt nicht angesenkt ist, oder ob die Rauhigkeit der Gegenflächen genau den Sollwert
hat oder erheblich davon abweicht. Auch dann, wenn die geometrische Längsachse der Durchgangsbohrung
nicht ganz genau parallel mit der geometrischen Längsachse der Schraube bzw. des Schraubenbolzens
liegt oder wenn diese beiden Längsachsen zwar parallel zueinander aber nicht deckungsgleich sind, müssen die
erfindungsgemäßen Schraubensicherungen ihre Aufgabe erfüllen.
Tellerfedern dieser Art werden in Milliarden Stückzahlen gefertigt und sind demnach ein potenziertes
Massenprodukt. Lösungen, die nur bei handgefertigten Sicherungsschrauben einen Erfolg bringen, bleiben
ίο daher Papiererfindungen. Die Gestalt der Schraubensicherung
muß so sein, daß trotz der nachlassenden Qualität der Stanz- und Prägewerkzeuge ein gutes
Ergebnis erzielt wird, denn es ist wirtschaftlich nicht möglich, bei solchen Werkzeugen zu kurze Standzeiten
π zuzulassen.
Es werden daher Schraubensicherungen dieser Art bei der Herstellung, beim Kauf und bei ihrer
Verwendung nicht nach Gesichtspunkten beurteilt, die ein einziges Stück betreffen.
2n Vielmehr ist typisch, daß ihre Eigenschaften anhand
der Gauß'schen Normalverteilung beurteilt werden, d. h., daß zum Beispiel 10% der Schraubensicherungen
bis zu einem bestimmten Grad besser und 10% bis /u einem ueslimmten Grad schlechter als der geforderte
2"> Mittelwert sein dürfen.
Bei der Montage werden die Schraubenköpfe bzw. Muttern mit einem bestimmten Moment, z. B. in der
Gegend von 40 Nm angezogen. Dieses Moment wird von Hand über Momentenschlüssel oder auch maschi-Hi
nelle Geräte mit einstellbarem Moment aufgebracht. Für die definierte Haltbarkeit der Verbindung ist nun
das sogenannte Lösemoment entscheidend. Und zwar in vielerlei Hinsicht: Wurde am Schraubenschlüssel zum
Beispiel 40 Nm aufgebracht und das Lösemoment J5 beträgt lediglich 20 Nm, dann kann ein solches
Lösemoment evtl. zu niedrig sein. Man benötigt dann eine stärkere Schraube bzw. einen stärkeren Schraubenbolzen
um z. B. mit 60 Nm anziehen zu können, damit 30 Nm als notwendiges Lösemoment verbleiben.
Es sei darauf hingewiesen, daß es beim Lösemoment nicht das Problem ist, einen möglichst großen Widerstand gegenüber einem Schraubenschlüssel abzugeben, Jer die Verbindung öflnen soll. Vielmehr ist dies Lösemoment das Moment, welches nach einer bestimmte ten Einsatzzeit des Bauteils noch vorhanden ist. Gemessen wird dieses Moment natürlich, indem man mit einem momentanzeigenden Instrument die Verbindung löst.
Es sei darauf hingewiesen, daß es beim Lösemoment nicht das Problem ist, einen möglichst großen Widerstand gegenüber einem Schraubenschlüssel abzugeben, Jer die Verbindung öflnen soll. Vielmehr ist dies Lösemoment das Moment, welches nach einer bestimmte ten Einsatzzeit des Bauteils noch vorhanden ist. Gemessen wird dieses Moment natürlich, indem man mit einem momentanzeigenden Instrument die Verbindung löst.
Eine .Schraubenverbindung zieht ja zwei Teile mit w einer bestimmten Spannkraft gegeneinander, und diese
Spannkraft sollte während der Lebenszeit des Bauteils möglichst hoch bleiben.
Am besten wäre, daß die Spannkraft zu 100%
erhalten bliebe und am schlechtesten wäre, wenn sie zu
ri5 0% erhalten bliebe. Bei dieser Betrachtung ist
insbesondere darauf zu achten, daß allerdings in der Praxis 0% Restvorspannkraft besser sind als z. B. 60%
Restvorspannkraft, denn diese in einer Grauzone liegende Restvorspannkraft ist von außen nicht sichtbar.
Es ist daher besser, wenn die Verbindung entweder richtig hält oder gar nicht hält. Ist /. B. die Restvorspannkraft
10%, dann meint man von außen, die Verbindung sei noch in Takt, was natürlich eine
Fehleinschätzung ist. Ist die Verbindung dagegen lose (Restvorspannkraft gleich 0%), dann kann man die
Verbindung ersetzen.
Aufgabe der Frfindung ist es, eine Schraubensicherung
der eingangs genannten Art unter Berücksichti-
gung der obigen Erwägungen anzugeben, die massenfertigungsfähig billig isi. Formen hat, die eine tragbar
lange Standzeit der Werkzeuge mit sich bringt und insbesondere ein hohes Verhältnis von Lösemoment zu
Anziehmoment hat und dieses Moment im Betrieb ', entweder hält oder aber gar nicht hält. Diese
Forderungen sind im Lichte der Statistik zu sehen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß, senkrecht zur Mittenebene des Kernbereichs
gemessen, der Abstand der Spitzen der Rippen zu dieser Mittenebtne im Bereich des Außenrands wesentlich
größer als der Abstand im Bereich des Innenrands ist und daß dieser Abstand vom Bereich des Außenrandes
zum Bereich des Innenrandes stetig abnimmt. Damit wird auch erreicht, daß die Spitzen sich richtig ή
vollständig erst dann einkrallen, wenn die Schraubensicherung fast flachgedrückt ist.
Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man, aaß sich das Verhältnis Lösemoment zu Anziehmoment
nochmals ganz erheblich verbessert. _>o
Durch die Merkmale des Anspruchs 3 erreicht man, daß die Werkzeugherstellung einfach wird und daß die
Einkrallverhältnisse auf der Oberseite und der Unterseite symmetrisch werden, so daß Oberseite und
Unterseite gleich beansprucht werden. _>s
Eine solche Schraubensicherung braucht keine freien Ränder vorzusehen, wie dies in der eigenen DE-PS
11 29 779 gefordert wird. Dies würde nicht nur höhere
Herstellungskosten mit sich bringen, sondern auch die erfindungsgemäße Wirkung vernichten, sofern der freie jo
Rand im Bereich des Außenrands vorgesehen würde.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung
zeigt
Fig. I einen vergrößerten Teilschnitt im Bereich r> eines Schraubenbolzenkopfes mit .Sicherungsscheibe
und Unterlage,
F i g. 2 eine ähnliche Darstellung im Bereich einer Mutter,
Fig. 3 einen radialen abgebrochenen Schnitt durch eine entlastete Sicherungsscheibe,
Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 3 für ein
zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 —7 abgebrochene Draufsichten auf verschiedene
Formen von Sicherungsscheiben, r>
Fig. 8—10 Protokolle von Versuchsergebnisseil für
den dynamischen Fall,
Fig. 11 —13 Kurven für Anzugmomente und Losemomenle
für den statischen Fall,
Fig. 14 eine tabellarische Zusammenstellung der w Ergebnisse gemäß F i g. 11 bis 13.
Ein metallisches Bauteil 16 hat eine in seine Oberseite 17 eingebrachte Durchgangsbohrung 18.
Die Durchgangsbohrung 18 weist eine geometrische Längsachse )9 auf und hat an ihrem oberen Ende eine *>*>
Ansenkung 21 mit einem äußeren Rand 22, der in die Oberseite 17 übergeht.
Ein Schraubenbolzen 23 hat einen Schaft 24 kreiszylindrischen Querschnitts, dessen geometrische
Längsachse die Längsachse 19 ist. Mit einem Radius 26 M) geht der Schaft 24 in ein ringförmiges Plateau 27 über,
das eine ebene Unterseite 28 und einen Außenrand 29 hat. Der Außenrand 29 geht oben in einen Kopf 31 über,
der Sechskanlform hat.
Zwischen der Oberseile 17 und der Unterseite 28 liegt i>i
eine Sicherungsscheibe 32, die in ihrer gespannten Lage ist und im ungespannten Zustand etwa die Gestalt einer
Tellerfeder hat. Der Kernbereich 33 ist m.issiv. Seine
Flöhe h ist überall gleich hoch und damit symmetrisch zur Mittenebene 34. An seiner Oberseite 36 und seiner
Unterseite 37 geht der Kernbereich 33 in obere Rippen 38 und untere Rippen 39 über. Jede Rippe hat einen
durchgehenden Grat 41,42. Dieser Grat 41,42 fällt vom
AuRenrand zum Innenrand der Sicherungsscheibe 32 stetig, vorzugsweise linear, so daß der Abstand d größer
ist als der Abstand b. Die oberen Rippen 38 haben Sägezahnform. Gemäß F i g. 3 geht die flache Flanke 43
über den Grat 41 hinweg nach rechts ansteigend in die steile Flanke 44 über, die in der Praxis oder zumindest
bei älteren Werkzeugen nicht senkrecht sondern flacher als gezeichnet verlaufen wird.
Die unteren Rippen 39 haben gleiche Gestalt wie die oberen Rippen 38. Jedoch geht hier die flache Flanke 46
über den Grat 42 hinweg nach links in die zu dieser Rippe 39 gehörige steile Flanke 47 über. Diese Formen
stimmen für die normalen rechtsgängigen Schrauben und Muttern. Sind sie linksgängig, dann muß die Gestalt
der Rippen 38,39 umgekehrt werden.
Die .Sicherungsscheibe 32 hat damn im Bereich des
Außenrands 48 eine größere Dicke als im Bereich ihres Innenrands 49.
Statistisch gesehen wird daher im Gebrauch beim Anziehen des Schraubenbolzens 23 zunächst die durch
den Außenrand 48 und die Grate 42 gebildete Spitze mit der Oberseite 17 in Berührung kommen. Gleichzeitig
kommt auch die zvischen den Graten 41 und den Innenrand 49 gebildete Spitze mit der Unterseite 28 in
Berührung. Da aber der Radiusabstand der ersteren Spitzen von der Längsachse 19 größer ist als der
zweitgenannten Spitzen, dreht sich die Sicherungsscheibe 32 nicht mit. Die Grate 42 können sich s.ehr schnell in
die Oberseite 17 eingraben. Wenn die Sicherungsschei· be 32 im Bereich des höchsten Anziehinomentes eben
liegt, dann haben sich die Grate 41, 42 in die Oberseite 17 und die Unterseite 28 eingegraben. Je näher man zum
Außenrand 48 kommt, desto weiter haben sich die Grate 41, 42 eingegraben und desto günstiger wird auch der
Momentenradius für das Lösemoment.
Durch diese Gestalt ist auch sichergestellt, da H die
Sicherungsscheibe 32 nicht etwa dort Halt sucht, wo sie keinen findet, nämlich in der Ansenkung 2!. Selbst wenn
die Sicherungsscheibe 32 nicht in einer so idealen Lage liegt, wie di2s die Fig. 1 zeigt, so ist doch die einfahr
herabgesetzt, daß sie sich in den Radius 26 einkrallt, der zum einen momentenmäßig ungünstig liegt und der zum
anderen eine Stelle hoher spezifischer Spannung darstellt. Sollte die .Sicherungsscheibe 32 versehentlich
mit ihrer Oberseite 36 nach unten montiert werden, ergibt sich im wesentlichen die gleiche erfindungsgemäße
Wirkung. Wenn man eine .Sicherungsscheibe 32 wählen würde, bei der der Außenrand 48 außerhalb des
Außenrands 29 liegen würde, dann hätte die Erfindung immer noch ihren Sinn: es würden immer die maximal
außen liegenden Bereiche der Grate 41, 42 zur hauptsächlichen Erzeugung eines Gegenmomenis herangezogen.
Bei der Erfindung ist auch günstig, daß die Kräfte auf dem kürzesten Weg durch die Sieherungsscheihe 52
hindurchgeleitet werden: die durch den Außenrand 48 und die Grale 41, 42 gebildeten Spitzen liegen - wenn
auch nicht deckungsgleich — direkt untereinander, su
daß dort die hauptsächlichen Kräfte auf dem kur/i-sien
Weg, d. h. senkrecht durch den Kernbereich 33 hindurch laufen. Sie laufen nicht diagonal durch den Kernbemch
33 hindurch. Solche Kräfte wurden die Sicherungsschei be 32 walken und ungünstig deformieren und ehe
Bruchgefahr vergrößern.
Da die Einhüllende der Sicherungsscheibe 32 eine Keilform hat, macht es verhältnismäßig wenig aus, wenn
z. B. nahe dem Radius 26 oder nahe dem äußeren Rand 22 die Unterseite 28 bzw. die Oberseite 17 unvorschriftsmäßig
rauh ist oder nicht ganz parallel zueinander laufen oder bei Schrauben mit Oberflächenschut?.-schichten
größerer Dicke (z. B. feuerverzinkl).
In Fig. 2 hat man wieder den Bauteil 16 mit Durchgangsbohrung 18, Ansenkung 21 und äußeren
Rand 22 sowie Oberseite 17. Die Zeichnung zeigt, daß man die erfindungsgemäße Sicherungsscheibe 32 auch
zusammen mit einem Gewindebolzen 51 und einer darauf aufgeschraubten Mutter 52 verwenden kann.
Zwar hat man hier keinen Radius 26. Am Übergang vom Gewindebolzen 51 zur Mutter 52 können jedoch
ebenfalls Unstetigkeiten an der Unterseite 53 vorkommen, die durch die Gestalt der Sicherungsscheibe 32
unschädlich gemacht werden und keinesfalls verursachen können, daß der I.inenrand 49 durch diese
Unstetigkeiten in die Ansenkung 21 hinuntergedrückt wird. Dadurch würde das Material der Sicherungsscheibe
32 überlastet werden und evtl. würde dadurch der Innenrand 49 einreißen. Entsprechendes gilt natürlich
auch fur die Verhältnisse nach Fi g. 1.
Fig. 2 zeigt auch, daß die Rippen 38, 39 nicht unbedingt affine Querschnitte haben müssen. Vielmehr
können auch Anschrägungen 54 oder 56 vorgesehen sein. Gewährleistet muß dabei allerdings bleiben, daß
die Kräfte möglichst direkt durch die Sicherungsscheibe 32 hindurch gehen. Abweichungen von 10 Grad zur
Senkrechten zur Mittenebene 34 machen im wesentlichen nichts aus.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Kernbereich 33 im Schnitt nicht rechteckig, sondern
wird nach innen zu dünner. Da der Kernbereich 33 im gleichen Maß nach innen zu dünner wird wie die
Einhüllende, sind die Rippen 38, 39 auf ihrer ganzen
Länge von deckungsgleicher Gestalt. Diese Gestalt ist für das Prägen nicht ganz so günstig, wie ein Querschnitt
nach t i g. 3, weil beim Prägen mehr Material verdrängt
werden muß. Das Ausführungsbeispiel hat jedoch den Vorteil, daß das freie Volumen der Täler zwischen den
Rippen größer ist und Unebenheiten der anliegenden Bauteile dem Innenrand 49 zu besser aufgenommen
werden. Auch bei dieser Ausführungslorm haben die Rippen 38, 39 Sägezahnform. Mit nicht ganz so gutem
I rgebnis ist es allerdings auch möglich, die Sägezahn
form in Richtung gleichschenkliges Dreieck jbzuwan
dein.
Gemäß F i g. 5 verlaufen die Grate 41 genau radial
u-·:' ^ciade. Dies ist die einfachste Hcrstelhingsforni.dic
gi.te 1. rgcbnisse bringt
Gemäß I ι g. 6 sind die Grate 41 /war gerade,
verlauten jedoch etwas tangential.
Gemäß F i g. 7 sind die Grate 41 in der gezeichneten Weise gekrümmt, was die besten I'rgebnissc bringt, bei
der Herstellung der Prägeform allerdings auch die größeren .Schwierigkeil cn macht.
Damn die Stchcrunsrsscheihc 32 symmetrisch beaufschlagt
wird, empfiehlt es sah auf beiden Seilen gleiche Rippenformen vorzusehen
Die Grate 41. 42 werden sich in der Praxis nicht
messerscharf ausbilden lassen Die Erfindung zeigt jed<nh ihre Wirkunp aurh darm noch, wenn diese (irate
41, 42 ahpi-nindcl MmI. ledoi h noch dcuiliihe Grate
bilden
!!ei den narhlolrcmi hcsihncheneri Versuchen
verwendete man zwei Platten, die beidseitig geschliffen waren und Daten gemäß 2.1 bis 2.4 hatten. Eine dieser
Platten wurde festgehalten und die andere Platte (z. B. Bauteil 16) wurde gerüttelt. Nach jedem Versuch
wurden die Platten, die Schrauben, und soweit verwendet auch die Sicherungsscheiben, ausgetauscht.
Geschliffene Platten stellen gegenüber der Praxis erschwerte Versuchsbedingungen dar, da so geringe
Rauhigkeiten die Wirkung von Sicherungsscheiben
in verschlechtern. Auch Schmierung mit Vaseline stellt
eine Erschwerung dar, da normalerweise die Bauteile nicht geschmiert werden. Die Prüffrequenz von
12,5 Herz ist ebenfalls eine schwierige Frequenz. Vor allem wurden aber in Vorversuchen Schwingungsamplituden
gesucht, bei denen das Lösen der Verbindung am ehesten eintritt.
Sowohl Anzieh- wie Vibrationsversuche wurden auf dem Vibrationsprüfstand durchgeführt. Dabei wurde
zunächst bei der Montage der Schraube das Anziehmoment MA ι gemessen. Nach dem anschließenden
Vibrationsversuch wurde das zum Lösen der Schraube benötigte Drehmoment M; bestimmt. Beide Momente
wurden gemeinsam mit dem Verlauf des Vorspannkraftabfalls (T1) auf ein und demselben Proiokollblatt mit
y, Hilfe eines ΛΎ-Schreibers aufgezeichnet. Sämtliche
Schrauben wurden bis zu einer Anfangsvorspannkraft Fva von 70% der genormten Streckgrenze vorgespannt.
Die Platten waren aus dem Werkstoff 50 Cr V 4. Ihre Härte betrug HV 30 = 184. Die Versuche wurden mit
so Zylinderschrauben mit Innensechskant M 10 χ 40-8.8
DIN 912 durchgeführt. Die Schrauben entstammten einer Fertigungscharge. Insgesamt wurden drei Prüfserien
gefahren, nämlich Serie 1 ohne Zahnscheiben (Fig. 8); Serie 2 mit Zahnscheiben. Ausführung A
r. gemäß DE-PS 11 29 779; und Serie 3 mit Sicherungsscheiben. Ausführung B (Gestalt gemäß Fig. 3 und 5).
Die Leerlaufamplitude ergibt sich als Amplitude der beweglichen Platte, ohne daß beide Platten miteinander
verschraubt sind. Gleich nach dem Verschrauben erhält man die effektive erste Amplitude. Ls kommt demnach
auf das Verhältnis von effektiver erster Amplitude zu Leerlaufamplitude an.
Nach dem Verschrauben ergab sich eine bestimmte effektive Amplitude. Die Anfangsvorspannkraft war in
4, allen Versuchen gleich 26 000 N. Zum Erzeugen dieser
Vorspannkraft war das angegebene Anziehmoment MA ι notwendig. Das Lösemoment Mi gibt an. welches
Moment notwendig war. um nach dem Rütlelversuch die Verbindung zu lösen. In der ganz rechten Spalte
,Ii bezeichnet ein \ die Verbindung, welche als gelöst
betrachtet werden muß und ein ο die nichtgelöstcn Verbindungen. Ferner ist dort mit i\n die Rcstvor
Spannkraft nach dem Versuch angegeben.
Bei der Auswertung ist hier zu beachten, daß das
,·. maximale Anzugsmoment M4 ι einmal 36 und das
andere Mal 43 Nm ist, was ein mittleres Anzichmomcnt
von 39,1 und eine Standardabweichung s von 1.99 ergibt.
Beim Vergleich der Spalte Anziehmoment zu
Lösemoment fällt auf. daß keines der Lösemomente das
■■ · Anzichmomcnt erreicht (oder gar übertrifft) und die
meisten Losemomente deutlich niedriger als die Anziehmomcnte liegen.
Von denjenigen Verbindungen, die als gelöst bctrach-1Ct
werden müssen, liegen sehr viele in der Grauzonc
■ . und man sieht ihnen von außen nicht an. daß sie
tatsächlich gelöst sind.
Vergleich! man I ig. 9 mit Ii s 10. so stellt man fest.
daB die Slandard.ibweichims: s bei den Λη/ichmnmcn
ten gleich 1,34 und damit ganz wesentlich unter der Standardabweichung 1,81 für bekannte Sicherungsscheiben ist.
Beim Vergleich der Spalten Anziehmoment und Lösemoment fällt auf, daß gemäß F i g. 10 die Lösemomente
viel häufiger an die Anziehmomente herankommen, ja sogar diese im Falle der Nummer 4 und 10
übertreffen.
Schließlich fällt auf, daß in Fig. 10 zu einem Wesentlich höheren Prozentsatz die Restvorspannkraft
Fkr entweder praktisch noch ganz vorhanden ist oder
aber zu Null geworden ist, so daß man von außen die Verbindungsqualität ohne weiteres sehen kann. Man hat
hier praktisch keine Grauzone.
Obwohl die erfindungsgemäße Sicherungsscheibe für dynamische Belastung gedacht ist, zeigt sie trotzdem
auch bei statischer Belastung weit überdurchschnittliche Ergebnisse. In den Fig. 11, 12 und 13 ist in senkrechter
Richtung die Vorspannkraft Fv in Prozenten aufgetragen.
Hundert Prozent entsprechen wie in F i g. 8 bis 10 insgesamt 26 000 N. Nach rechts davon ist das
Anzugsmoment Ma in Nm und nach links im gleichen Maßstab das Lösemoment Ml abgetragen. Zahlen von 1
bis 5 an den Kurven zeigen, welche Kurve zu welchem Versuch gehört. F i g. 11 zeigt die Verhältnisse ohne
Sicherungsscheibe. Beim Versuch nach Fig. 12 wurde eine Sicherungsscheibe gemäß DE-PS 11 29 779 und bei
Fig. 13 eine Sicherungsscheibe gemäß der Erfindung verwendet, wobei die Sicherungsscheibe die Gestalt
gemäß F i g. 4 und F i g. 5 hatte.
Schon der Augenschein lehrt, daß in F i g. 11 links oben das Lösemoment im Schnitt wesentlich kleiner ist
als bei Fig. 12. Zusätzlich läßt jedoch Fig. 13 im Vergleich zu F i g. 12 erkennen, daß bei F i g. 12 sich die
Vorspannkraft Fv zum einen definierter einstellen läßt, da die waagerechten Linien näher an 100% liegen, daß
zum anderen im Durchschnitt das Lösemoment bei Fig. 13 höher ist und daß vor allem bei Fig. 13 in der
linken oberen Ecke der in Fig. 12 ersichtliche Kurvenwirrwarr nicht auftritt. Dies bedeutet, daß mit
der erfindungsgemäßen Sicherungsscheibe sich ganz wesentlich definiertere, besser vorhersehbare Verhältnisse
erzielen lassen.
Betrachtet man die zahlenmäßige Auswertung dieser drei Versuche in Fig. 14, so stellt man fest, daß das
Verhältnis von Lösemoment zu Anzugsmoment vom Fall A = 0,72 auf 0,77 ansteigt, was eine auf diesem
Gebiet sprunghafte Steigerung von 7% bedeutet, was mehr ist als die Steigerung von 0,68 auf 0,72. Dies sind
nämlich nur 5,9%. Beim ersten Versuch beträgt das mittlere Anzugsmoment 44,8, im Fall A 50,5 und im Fall
B 47,76. Für das Lösemoment ergeben sich Mittelwerte von 30, 48, 36,2 und 36,7 in der gleichen Reihenfolge.
Man sieht hieraus, daß im Fall B das Anzugsmoment um 5,4% niederer als im Fall A sein kann und dann trotzdem
das Lösemoment um etwa mehr als 1% höher ist. Diese Prozentsätze sind für dieses ausgereifte Gebiet
beachtlich.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schraubensicherung in Form einer geprägten Tellerfeder aus Federmetall, mit einem massiven
ringförmigen Kernbereich, der einen Außenrand, einen Innenrand, eine Oberseite und eine Unterseite
aufweist, mit etwa radial verlaufenden, in regelmäßigen Abständen dicht nebeneinander angeordneten
Rippen, die im Querschnitt etwa Dreieckform haben und sowohl auf der Oberseite als auch auf der
Unterseite zumindest in Teilbereichen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß, senkrecht
zur Mittenebene (34) des Kernbereichs (33) gemessen, der Abstand der Spitzen der Rippen (38,
39) zu dieser Mittenebene (34) im Bereich des Außenrandes (48) wesentlich größer als der Abstand
im Bereich des Innenrands (49) ist und daß dieser Abstand vom Bereich des Außenrands \48) zum
Bereich des Innenrands (49) stetig abnimmt.
2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreieckform eine Sä'gezahnform
ist und daß die Sägezähne der Oberseite (36) einen Richtungssinn haben, der zu dem Richtungssinn der
Unterseite (37) entgegengesetzt ist.
3. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Sägezähne auf der
Oberseite (36) und der Unterseite (37) etwa gleich ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2610401A DE2610401C3 (de) | 1976-03-12 | 1976-03-12 | Schraubensicherung |
AT190576A AT343415B (de) | 1976-03-12 | 1976-03-16 | Schraubensicherung |
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GB1268862A (en) * | 1968-05-31 | 1972-03-29 | Standard Pressed Steel Co | Self-locking fastener |
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