DE102008027297A1

DE102008027297A1 - Verbindungselement für eine Schraubverbindung sowie eine solche Schraubverbindung

Info

Publication number: DE102008027297A1
Application number: DE102008027297A
Authority: DE
Inventors: Alexander Steffen Jung; Igor Gascov
Original assignee: PEE WEE KALTWALZ und ROHRBEARB; PEE-WEE KALTWALZ- und ROHRBEARBEITUNGSMASCHINEN GmbH
Current assignee: PEE WEE KALTWALZ und ROHRBEARB; PEE-WEE KALTWALZ- und ROHRBEARBEITUNGSMASCHINEN GmbH
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2009-12-10
Also published as: US8038376B2; EP2131048A3; ATE555314T1; ES2390518T3; US20090304478A1; EP2131048A2; EP2131048B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement (1) mit Gewinde (2), welches mit einem Gegengewinde, beispielsweise einer Mutter, in Eingriff bringbar ist, und mit Mitteln (3) zum Erzeugen einer auf das Gegengewinde wirkenden Klemmkraft. Es ist vorgesehen, dass die Klemmmittel (3) durch die Flanken (4, 5; 6, 7, 8, 9) wenigstens eines Abschnittes (10; 11) des Gewindes (2) gebildet sind, deren Anordnung zueinander gegenüber der Anordnung der Flanken (18, 19) des Gewindes (2) außerhalb des Klemmabschnittes (10; 11) derart geändert ist, dass bei Eingriff des Gewindes (2) in das Gegengewinde die Klemmkraft an wenigstens einer der Flanken (4, 5; 6, 7, 8, 9) des Klemmabschnittes (10; 11) erzeugt wird. Es ist ferner eine Schraubverbindung mit einem solchen Verbindungselement (1) vorgesehen (Figur 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement mit Gewinde, welches mit einem Gegengewinde, beispielsweise einer Mutter, in Eingriff bringbar ist, und mit Mitteln zum Erzeugen einer auf das Gegengewinde wirkenden Klemmkraft. Die Erfindung betrifft ferner eine Schraubverbindung mit einem solchen Verbindungselement.
Stand der Technik
Ein derartiges Verbindungselement ist in Art einer Schraube aus der DE 40 39 402 A1 bereits bekannt. Das Gewinde der Schraube ist als sogenanntes selbstsicherndes Gewinde beschrieben. Durch das selbstsichernde Gewinde ist ein ungewolltes Selbstlösen der Schraube aus einem mit diesem verschraubten Bauteil vermieden. Ein solches Selbstlösen entsteht, wenn Gewinde und Gegengewinde mit Spiel ineinandergreifen. Vibrationen oder dergleichen Erschütterungen bewirken dann eine Relativbewegung zwischen der Schraube und dem das Gegengewinde aufweisenden Bauteil. Um eine solche Relativbewegung zu verhindern, ist es bei der bekannten Schraube vorgesehen, dass das Gewinde über wenigstens einen Windungsabschnitts gegenüber dem restlichen Gewinde einen Versatz in axialer Richtung der Schraube aufweist. Hierdurch greifen Gewinde und Gegengewinde zumindest in dem versetzten Windungsabschnitt spielfrei ineinander.
Die bekannte Schraube mit selbstsicherndem Gewinde wird im Walzverfahren mittels Walzbacken hergestellt. Um den axial versetzten Abschnitt des Gewindes herstellen zu können, weist die Walzbacke einen Einsatz auf. Der Einsatz ist in der Walzbacke verschiebbar aufgenommen. Durch entsprechendes Verschieben des Einsatzes in der Walzbacke ist es möglich, beim Formen der Schraube den axialen Versatz des Windungsabschnittes zu erzeugen. Zur Herstellung der bekannten Schraube ist somit neben der Walzbacke zusätzlich auch der Einsatz notwendig. Darüber hinaus ist es erforderlich, dass in der Walzbacke maßgenau eine Aufnahme für den Einsatz herauszuarbeiten ist. Damit ist für die Herstellung der bekannten Schraube mit ihrem selbstsichernden Gewinde ein relativ aufwendiges Werkzeug notwendig.
Aufgabenstellung
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement mit den eingangs genannten Merkmalen bereitzustellen, welches einfach, insbesondere mit einfachem Werkzeug, herstellbar ist.
Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verbindungselement vorgeschlagen, welches die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
Das Verbindungselement hat ein Gewinde, welches mit einem Gegengewinde, beispielsweise einer Mutter, in Eingriff bringbar ist. Es weist ferner Mittel zum Erzeugen einer auf das Gegengewinde wirkenden Klemmkraft auf. Das Verbindungselement zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass die Klemmmittel durch die Flanken wenigstens eines Abschnittes des Gewindes gebildet sind, deren Anordnung zueinander gegenüber der Anordnung der Flanken des Gewindes außerhalb des Abschnittes bzw. Klemmabschnittes derart geändert ist, dass bei Eingriff des Gewindes in das Gegengewinde die Klemmkraft an wenigstens einer der Flanken des Klemmabschnitts erzeugt wird.
Durch diese Maßnahme ist das Verbindungselement mit seinen Klemmmitteln in einfacher Weise herstellbar, da dazu lediglich die Flanken in ihrer Anordnung zueinander in dem die Klemmwirkung hervorrufenden Gewindeabschnitt verändert sind. Bei Eingriff des Gegengewindes in jenen Gewindeabschnitt des Verbindungselementes ist damit ein Kraftschluss von Gewinde und Gegengewinde erzielt, insbesondere im Bereich der einander entsprechenden Flanken von Gewinde und Gegengewinde. Das bisher bekannte aufwendige Verschieben des gesamten Gewindeprofils über einen vorgegebenen Gewindeabschnitt ist zur Realisierung der erfindungsgemäßen Maßnahme nicht notwendig. Damit ist das erfindungsgemäße Verbindungselement mit einfachsten Werkzeugen herstellbar, da sich jene Änderungen bezüglich der Flankenanordnung im Klemmabschnitt des Verbindungselementes bereits durch einfaches Einschleifen der entsprechenden Kontur in das Werkzeug problemlos realisieren lassen. Zum Herstellen des erfindungsgemäßen Verbindungselements kann daher auf einfachere Werkzeuge zurückgegriffen werden als zur Herstellung der bisher bekannten Schraubelemente mit axial versetztem Gewindeabschnitt notwendig ist.
Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Flanken des wenigstens einen Klemmabschnittes derart zueinander angeordnet sind, dass im eingegriffenen Zustand von Gewinde und Gegengewinde das Verbindungselement in dem Gegengewinde verdrehsicher gehalten ist. Hierdurch kommt es alleine aufgrund der wenigstens einen Klemmkraft erzeugenden Flanke des Klemmabschnittes zu einer lösesicheren Verklemmung des Verbindungselementes gegenüber dem das Gegengewinde aufweisenden Bauteil. Es ist damit eine Selbstsicherung des Verbindungselementes gegenüber dem das Gegengewinde aufweisenden Bauteils erreicht. Diese Selbstsicherung kann in der Weise ausgelegt sein, dass bei üblichen auf das Verbindungselement und/oder das Bauteil mit dem Gegengewinde wirkenden Kräften das Verbindungselement und das Bauteil zueinander verdrehsicher gehalten sind. Die Selbstsicherung ist bevorzugt überwindbar, sofern auf das Verbindungselement und/oder das Bauteil mit dem Gegengewinde ein vorgegebenes Anzugsmoment wirkt, welches größer ist als das durch den Kraftschluss von Gewinde und Gegengewinde erzeugte Gegenmoment.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine der Flanken des wenigstens einen Klemmabschnitts in ihrer Anordnung zur anderen Flanke des Klemmabschnitts geändert ist. Hierdurch ist auf besonders einfache Weise und mit wenig Aufwand das Klemmmittel realisiert, da nur eine der Flanken in dem die Klemmung hervorrufenden Bereich geändert ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass beide Flanken des Klemmabschnitts in ihrer Anordnung zueinander geändert sind. Hierdurch ist ein Kraftschluss mit dem Gegengewinde über beide Flanken erzielbar, sodass eine besonders hohe Klemmwirkung zwischen Gewinde und Gegengewinde herbeigeführt ist. Darüber hinaus wird beim Eingreifen des Gewindes in das Gegengewinde etwaigen Verformungen des Gegengewindes entgegengewirkt, da die Klemmkräfte an beiden Gewindeflanken des Gegengewindes angreifen. Eine einseitige Belastung der Gewindeflanken des Gegengewindes ist somit vermieden.
Was die Ausrichtung der Flanken des wenigstens einen Klemmabschnittes zueinander anbelangt, bieten sich verschiedene Ausgestaltungen an. Mit Vorteil ist es vorgesehen, dass die Flanken des Klemmabschnitts zueinander im Wesentlichen gegenläufig angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Flankenausrichtung herstellungstechnisch einfach realisierbar ist.
Ferner bietet es sich an, dass die Flanken des Klemmabschnittes im Wesentlichen gleich gerichtet sind. Eine solche Ausrichtung der Flanken des Klemmabschnittes ermöglicht eine flexible Anpassung des Gewindes an Gegengewinde mit großen Toleranzen, um selbst bei derartigen Kombinationen von Gewinde und Gegengewinde die erfindungsgemäße Klemmkraft erzeugen zu können.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Klemmkraft erzeugende Flanke des Klemmabschnittes nach außen versetzt ist. Durch den Versatz ist eine flächige Anlage der Flanke an der korrespondierenden Flanke des Gegengewindes erzielbar, sodass hierdurch eine besonders große Klemmwirkung erreicht ist. Darüber hinaus weist das Gewinde im Klemmabschnitt aufgrund der wenigstens einen nach außen versetzten Flanke ein Profil auf, welches gegenüber dem Profil des Gewindes außerhalb des Klemmabschnitts breiter ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist, im Querschnitt gesehen, der das Gewinde bildende Zahn durch den Versatz der wenigstens einen Flanke breiter als außerhalb des Klemmabschnittes ausgebildet, beispielsweise ist die Windung des Gewindes im Klemmabschnitt gegenüber der Windung außerhalb des Klemmabschnittes als Verdickung ausgebildet und/oder die wenigstens eine Flanke des Klemmabschnittes ist gegenüber der Flanke außerhalb des Klemmabschnittes als Vorsprung ausgebildet. Damit können auch höchste Klemmkräfte erzeugt werden, ohne dass es zu einer Beschädigung des Gewindes im Klemmabschnitt kommt.
Es bietet sich dabei an, dass zur Klemmkrafterzeugung beide Flanken des Klemmabschnittes nach außen versetzt sind. Hierdurch ist eine noch stabilere Klemmverbindung zwischen Gewinde und Gegengewinde erreichbar. Es lassen sich daher besonders große Kräfte erzeugen, ohne dass es zu Beschädigungen des Verbindungselementes kommt.
Weiterhin bietet es sich an, dass die wenigstens eine Klemmkraft erzeugende Flanke gegenüber der Flanke außerhalb des Klemmabschnittes im Wesentlichen parallel versetzt ist. Eine solche Ausgestaltung lässt sich herstellungstechnisch besonders einfach realisieren.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich der Klemmabschnitt über wenigstens eine Windung des Gewindes erstreckt. Dadurch wirkt die Klemmkraft über den gesamten Umfang des Verbindungselementes auf das Gegengewinde, sodass in Klemmstellung von Gewinde und Gegengewinde das Verbindungselement gegenüber dem das Gegengewinde aufweisenden Bauteil im Wesentlichen exakt zueinander ausgerichtet vorliegt.
Dies ist insbesondere bei Gewinden und Gegengewinden mit relativ großer Maßtoleranz von Vorteil, da beispielsweise bei lediglich über einen Teil eines Gewindegangs auf das Gegengewinde wirkenden Klemmmitteln es zu einer Schrägstellung des Verbindungselementes gegenüber dem das Gegengewinde aufweisenden Bauteil kommen kann.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Windung des Gewindes mehrere Klemmabschnitte aufweist. Dadurch ist die Wirkfläche der einen Windung verringert, welche mit dem Gegengewinde in Wirkkontakt tritt und die Klemmung hervorruft. Es kommt zu einem verringerten Materialverschleiß in dem Gewinde des Verbindungselementes. Gleichfalls kann durch die gezielte Anbringung der Klemmabschnitte an verschiedenen Stellen einer Windung des Gewindes eine besonders belastbare Klemmverbindung von Gewinde und Gegengewinde realisiert werden, bei der gerade die Standzeit des Gewindes des Verbindungselementes besonders erhöht ist. Denn auch bei wechselnd angreifenden Kräften an dem Verbindungselement und/oder dem das Gegengewinde aufweisenden Bauteil ist eine sichere und standfeste Selbsthemmung des Gewindes gegenüber dem Gegengewinde gegeben.
Bevorzugt weist dazu eine Windung des Gewindes wenigstens zwei Klemmabschnitte, vorzugsweise vier Klemmabschnitte auf, um eine besonders standfeste Klemmverbindung zwischen Gewinde und Gegengewinde auch bei wechselnd angreifenden Kräften zu erzielen.
Bevorzugt sollten dabei die mehreren Klemmabschnitte über die Windung verteilt angeordnet sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei mehreren Klemmabschnitten einer Windung des Gewindes eine der Flanken des jeweiligen Klemmabschnittes die Klemmkraft erzeugende Flanke bildet. Dadurch ist trotz der mehreren über eine Windung vorgesehenen Klemmabschnitte eine Klemmwirkung mit relativ geringem herstellungstechnischem Aufwand realisierbar.
Dabei bietet es sich an, dass eine der beiden Flanken der jeweiligen Klemmabschnitte abwechselnd die Klemmkraft erzeugende Flanke bildet. Indem die Klemmabschnitte einer Windung abwechselnd mit der einen und dann mit der anderen Flanke des jeweiligen Klemmabschnittes klemmkrafterzeugend wirkt, ist eine besonders gute und belastungsarme Klemmwirkung mit dem Gegengewinde erzielbar. Denn die Klemmkräfte greifen trotz der lediglich einen Klemmkraft erzeugenden Flanke pro Klemmabschnitt, über eine Windung gesehen, gleichmäßig verteilt über die Windung an dem Gegengewinde an. Dabei werden beide Gegenflanken des Gegengewindes von der Klemmkraft beaufschlagt, was bauteilschonend für das Gegengewinde ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass wenigstens zwei aufeinanderfolgende Windungen des Gewindes Klemmabschnitte aufweisen. Hierdurch kann der aufzubringende Kraftaufwand zum Eindrehen des Verbindungselementes in Abhängigkeit von der Einschraubtiefe des Verbindungselementes gezielt und in flexibler Art und Weise verändert, insbesondere erhöht werden.
Dabei bietet es sich an, dass die einander zugewandten Flanken benachbarter Windungen die Klemmkraft erzeugenden Flanken der Klemmabschnitte bilden. Diese Maßnahme ermöglicht bereits ein hohes Maß an Klemmkraftentfaltung, ohne dass dazu beide Flanken der Klemmabschnitte zur Klemmkrafterzeugung ausgebildet sein müssen.
Von Vorteil für eine besonders hohe Klemmkraftwirkung über den Umfang des Gewindes ist es, dass die Klemmkraft erzeugenden Flanken benachbarter Windungen versetzt zueinander angeordnet sind.
Dabei bietet es sich an, dass die Klemmabschnitte benachbarter Windungen in gleicher Weise zueinander angeordnet sind. Hierdurch ist eine herstellungstechnisch relativ einfache Realisierung der mehreren an benachbarten Windungen vorgesehenen Klemmabschnitte möglich.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwischen den Windungen mit Klemmmitteln wenigstens eine Windung ohne Klemmmittel liegt. Dies ermöglicht ein Eindrehen des Verbindungselementes bis zu einer vorgebbaren Einschraubtiefe mit erhöhtem Kraftaufwand, welcher durch erste Klemmmittel hervorgerufen werden kann. Ein weiter erhöhter Kraftaufwand beim Einschrauben des Verbindungselements kann dann erforderlich werden, wenn beim Einschrauben die nächstfolgenden Klemmmittel aufweisenden Windungen in Eingriff mit dem Gegengewinde kommen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbindungselement kann das Gewinde in Art eines Spitzgewindes, Sägegewindes, Rundgewindes, Trapezgewindes oder Withworth-Gewinde ausgebildet sein. Grundsätzlich sind die erfindungsgemäß vorgesehenen Klemmmittel bei allen Arten von Gewinden realisierbar.
Besonders einfach lässt sich das Verbindungselement herstellen, wenn es ein Kaltumformteil ist, insbesondere als Rollformteil gebildet ist.
Bevorzugt ist das Verbindungselement Teil einer Schraubverbindung mit einem ein Gegengewinde aufweisenden Bauteil, insbesondere einer Mutter oder einem plattenförmigen Teil, dessen Gegengewinde mit dem Gewinde des Verbindungselementes in Eingriff gebracht ist.
Ausführungsbeispiele
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
1 ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements für eine Schraubverbindung mit Gewinde und Klemmmitteln in Seitenansicht,
2 ein vergrößerten Ausschnitt des Verbindungselements gemäß 1.
3 ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements mit Gewinde und Klemmmitteln in perspektivischer Ansicht,
4 ein vergrößerter Ausschnitt des Details A des Verbindungselements gemäß 3,
5 ein nochmals weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements mit Gewinde und Klemmmitteln in perspektivischer Ansicht,
6 ein vergrößerter Ausschnitt des Details A des Verbindungselements gemäß 5,
7 ein wiederum weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements mit Gewinde und zwei in axialer Richtung vorgesehenen Bereichen zur Klemmung gegenüber einem Gegengewinde in perspektivischer Ansicht,
8 ein vergrößerter Ausschnitt des Details A des Verbindungselements gemäß 7,
9 ein nochmals weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements mit Gewinde und Klemmmitteln in perspektivischer Ansicht und
10 ein vergrößerter Ausschnitt des Details A des Verbindungselement gemäß der 9.
1 und 2 zeigen – in schematischer Darstellung – eine mögliche Ausführungsform eines Verbindungselements 1 mit Gewinde 2, welches mit einem (nicht dargestellten) Gegengewinde in Eingriff bringbar ist. Das Verbindungselement 1 ist in Art einer Schraube ausgebildet, mit einem Schaft 17 und einem Kopf 16. Das Gewinde 2 des Schaftes 17 ist dabei als übliches metrisches Gewinde ausgebildet, das vollprofiliert im Schaft 17 geformt ist.
Das Verbindungselement 1 kann natürlich auch ein Gewindestab, eine Gewindespindel oder dergleichen gewindeführendes Bauteil sein. Die Erfindung ist dabei nicht auf ein Verbindungselement mit Außengewinde beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung auch Innengewinde führende Verbindungselemente.
Das Verbindungselement 1 weist Mittel 3 zum Erzeugen einer auf das (nicht dargestellte) Gegengewinde wirkenden Klemmkraft auf. Bei der Ausführungsform gemäß 1 sind zwei unterschiedliche Ausgestaltungen der Klemmmittel 3 realisiert, welche auch unabhängig voneinander separat an Verbindungselementen verwirklicht sein können. Die Klemmmittel 3 der beiden Ausführungen sind dabei durch die Flanken 4, 5 bzw. 6, 7 oder 8, 9 wenigstens eines Abschnitts bzw. Windungsabschnittes 10 bzw. 11 des Gewindes 2 gebildet.
Bei den Klemmmitteln 3 der beiden Ausgestaltungen gemäß 1 ist die Anordnung der sich gegenüberstehenden Flanken 4, 5 bzw. 6, 7 und 8, 9 zueinander gegenüber der Anordnung der Flanken 18, 19 des Gewindes 2 außerhalb des Klemmabschnittes 10 bzw. 11 derart geändert, dass bei Eingriff des Gewindes 2 in das (nicht dargestellte) Gegengewinde die Klemmkraft an wenigstens einer der Flanken 4, 5 bzw. 6, 7 und 8, 9 des Klemmabschnitts 10, 11 erzeugt wird. Damit ist bei Eingriff des Gewindes 2 in das (nicht dargestellte) Gegengewinde aufgrund der vorliegenden Klemmkraft eine Relativbewegung des Verbindungselements 1 gegenüber dem (nicht dargestellten) Bauteil mit dem Gegengewinde verhindert und ein ungewolltes Lösen der Schraubverbindung aus Gewinde 2 und (nicht dargestelltem) Gegengewinde vermieden.
Die beiden in 1 dargestellten Ausgestaltungen der Klemmmittel 3 unterscheiden sich unter anderem dadurch, dass bei der einen Ausgestaltung die beiden Flanken 4, 5 des Klemmabschnittes 10 in ihrer Anordnung zueinander geändert sind und somit beide Flanken 4, 5 des Abschnitts 10 zur Klemmkrafterzeugung an dem (nicht dargestellten) Gegengewinde ausgebildet sind. Demgegenüber ist bei der anderen Ausgestaltung lediglich die Flanke 6 bzw. 9 des Klemmabschnitts 10 in ihrer Anordnung zur anderen Flanke 7 bzw. 8 des Klemmabschnitts 11 geändert, sodass lediglich die eine Flanke 6 bzw. 9 des Klemmabschnitts 11 in diesem Fall zur Klemmkrafterzeugung an dem (nicht dargestellten) Gegengewinde ausgebildet ist.
Bevorzugt sind die klemmkrafterzeugenden Flanken 4, 5 bzw. 6, 9 der Klemmabschnitte 10, 11 jeweils nach außen versetzt angeordnet. Bevorzugt sind ferner die klemmkrafterzeugenden Flanken 4, 5 bzw. 6, 9 der Klemmabschnitte 10, 11 gegenüber den Flanken 18, 19 außerhalb des Klemmabschnittes 10, 11 im Wesentlichen nach außen parallel versetzt.
Die beiden Ausgestaltungen der Klemmmittel 3 gemäß 1 haben unter anderem gemeinsam, dass eine Windung des Gewindes 2 mehrere der Klemmabschnitte 10 bzw. 11 aufweist. Bevorzugt sind die Klemmabschnitte 10 bzw. 11 über die eine Windung verteilt angeordnet. Unter einer Windung wird im Zuge der Erfindung der Verlauf des Gewindes einmal um den Schaft 17 des Verbindungselementes 16 verstanden.
Bei den beiden Ausgestaltungen der Klemmmittel 3 gemäß 1 sind jeweils vier Klemmabschnitte 10 bzw. 11 über eine Windung des Gewindes 2 vorgesehen und bevorzugt gleichmäßig verteilt über die Windung angeordnet.
Bei der Ausgestaltung der Klemmmittel 3 gemäß 1 mit den Klemmabschnitten 11 sind diese über die Windung des Gewindes 2 in der Weise verteilt angeordnet, dass sich Klemmabschnitte 11 mit der einen klemmkrafterzeugenden Flanke 9 und Klemmabschnitte 11 mit der anderen klemmkrafterzeugenden Flanke 6 abwechseln. Dabei liegen die Flanken 6 und die Flanken 9 der Klemmabschnitte 11 in entgegengesetzter Richtung zueinander nach außen versetzt vor. Es sind die klemmkrafterzeugenden Flanken 6, 9 der Klemmabschnitte 11 also versetzt zueinander über eine Windung verteilt angeordnet. Bei der einen Ausgestaltung der Klemmmittel 3 mit den Klemmabschnitten 11 sind somit über eine Windung vier klemmkrafterzeugende Flanken vorgesehen. Demgegenüber liegen bei den Klemmabschnitten 10 der anderen Ausgestaltung über eine Windung des Gewindes 2 acht klemmkrafterzeugende Flanken vor. Dabei liegen die jeweiligen benachbarten Klemmabschnitte 10 bzw. 11 in einem rechten Winkel zueinander.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Anzahl der klemmkrafterzeugenden Flanken beschränkt. Vielmehr können auch 12, 16, 20 und mehr klemmkrafterzeugende Flanken über eine Windung des Gewindes 2 vorgesehen sein.
3 und 4 zeigen – in schematischer Darstellung – eine weitere Ausführungsform eines Verbindungselements 20. Merkmale der Ausführungsform gemäß der 3 und 4, welche mit den Merkmalen des Verbindungselements 1 gemäß der 1 und 2 identisch sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insoweit wird auf die Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen.
Das Verbindungselement 20 gemäß der 3 und 4 unterscheidet sich von dem Verbindungselement 1 gemäß der 1 und 2 unter anderem dadurch, dass die Klemmabschnitte 11 an drei aufeinanderfolgenden Windungen des Gewindes 2 vorgesehen sind. Dabei sind die einander zugewandten Flanken benachbarter Windungen in gleicher Weise zueinander angeordnet und bilden bevorzugt eine im Wesentlichen geradlinige Reihe in axialer Richtung des Verbindungselementes 20.
Weiterhin ist es bei dem Verbindungselement 20 der 3 und 4 vorgesehen, dass die Klemmmittel 3 in axialer Richtung gesehen, im hinteren Bereich des Gewindes 2 vorgesehen sind, welches dem Kopf 16 des Verbindungselements 20 zugewandt ist.
Die 5 und 6 zeigen – in schematischer Darstellung – ein wiederum weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements 30. Merkmale des Verbindungselements 30, welche mit den Merkmalen des Verbindungselements 20 gemäß der 3 und 4 und/oder dem Verbindungselement 1 gemäß der 1 und 2 identisch sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insoweit wird auf die Beschreibung zu den 1 und 2 sowie 3 und 4 verwiesen.
Das Verbindungselement 30 gemäß der 5 und 6 unterscheidet sich von dem Verbindungselement 20 gemäß der 3 und 4 unter anderem dadurch, dass die Klemmmittel 3 im Bereich des freien Endes des Schaftes 17 des Verbindungselementes 30 angeordnet sind. Bevorzugt sind dabei die ersten drei Windungen des Gewindes 2 mit den Klemmabschnitten 11 versehen.
Die Anordnung und Ausgestaltung der Klemmabschnitte 11 mit ihren klemmkrafterzeugenden Flanken 6 bzw. 9 sind mit den Klemmabschnitten 11 des Verbindungselementes 20 gemäß der 3 und 4 identisch.
Die 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Verbindungselements 40 mit den Klemmmitteln 3. Merkmale des Verbindungselements 40 und der Klemmmittel 3, welche mit den Verbindungselementen 1, 20, 30 gemäß der 1 bis 6 identisch sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insoweit wird auf die Beschreibung zu den 1 bis 6 verwiesen.
Das Verbindungselement 40 gemäß der 7 und 8 unterscheidet sich von den Verbindungselementen 20 und 30 gemäß der 3 bis 6 unter anderem dadurch, dass die Klemmmittel 3 an zwei Bereichen 13, 14 des Gewindes 2 über mehrere aufeinanderfolgende Windungen des Gewindes 2 angeordnet sind. Zwischen den beiden Bereichen 13, 14 sind mehrere Windungen des Gewindes 2 ohne solche Klemmmittel 3 vorgesehen.
Dabei ist der eine Bereich 13 etwa am hinteren Ende des Schaftes 17 des Verbindungselements 40 angeordnet, welches dem Kopf 16 zugewandt ist. Der andere Bereich 14 mit den Klemmmitteln 3 liegt, in axialer Richtung gesehen, etwa in der Mitte des Schafts 17 des Verbindungselements 40.
Das Verbindungselement 40 gemäß der 7 und 8 unterscheidet sich von dem Verbindungselement 20 der 3 und 4 und dem Verbindungselement 30 der 5 und 6 unter anderem dadurch, dass die klemmkrafterzeugenden Flanken 6 in Richtung zum freien Ende 12 des Schaftes 17 und die klemmkrafterzeugenden Flanken 9 in Richtung zum Kopf 16 des Verbindungselements 40 weisen.
Die 9 und 10 zeigen ein Verbindungselement 50 in Art einer Schraube, bei dem die Klemmmittel 3 durch die Klemmabschnitte 10 und zusätzlich durch die Klemmabschnitte 11 gebildet sind. Die Klemmabschnitte 10 und die Klemmabschnitte 11 sind an vier aufeinanderfolgenden Windungen des Gewindes 2 vorgesehen. Dabei sind bevorzugt an den außenliegenden Windungen die Klemmabschnitte 11 gebildet, welche lediglich die eine klemmkrafterzeugende Flanke 7 aufweisen. Die dazwischen liegenden Windungen weisen die Klemmabschnitte 10 auf, bei denen die beiden Flanken 4, 5 als klemmkrafterzeugend ausgebildet sind.
Die Klemmabschnitte 10, 11 sind über die jeweilige Windung verteilt angeordnet. Die Klemmabschnitte 10 bzw. 11 benachbarter Windungen liegen in der Weise zueinander, dass die Klemmabschnitte 10 bzw. 11 in axialer Richtung des Verbindungselements 50 eine Reihe bilden, so dass je nach Anzahl der Klemmabschnitte 10 bzw. 11 pro Windung eine entsprechende Anzahl von Reihen vorliegt.
Bevorzugt ist die lediglich eine klemmkrafterzeugende Flanke 7 der Klemmabschnitte 11 an derjenigen Flanke der Windung gebildet, welche zu der sich anschließenden Windung mit den Klemmabschnitten 10 zugewandt ist.

1: Verbindungselement, Schraube
2: Gewinde
3: Klemmmittel
4: Flanke eines Klemmabschnitts
5: Flanke eines Klemmabschnitts
6: Flanke eines Klemmabschnitts
7: Flanke eines Klemmabschnitts
8: Flanke eines Klemmabschnitts
9: Flanke eines Klemmabschnitts
10: Klemmabschnitt
11: Klemmabschnitt
12: freies Ende
13, 14: Bereich
16: Kopf
17: Schaft
18: Flanke außerhalb des Klemmabschnitts
19: Flanke außerhalb des Klemmabschnitts
20: Verbindungselement, Schraube
30: Verbindungselement, Schraube
40: Verbindungselement, Schraube
50: Verbindungselement, Schraube

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4039402 A1 [0002]

Claims

Verbindungselement (1) mit Gewinde (2), welches mit einem Gegengewinde, beispielsweise einer Mutter, in Eingriff bringbar ist, und mit Mitteln (3) zum Erzeugen einer auf das Gegengewinde wirkenden Klemmkraft, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmittel (3) durch die Flanken (4, 5; 6, 7, 8, 9) wenigstens eines Abschnittes (10; 11) des Gewindes (2) gebildet sind, deren Anordnung zueinander gegenüber der Anordnung der Flanken (18, 19) des Gewindes (2) außerhalb des Klemmabschnittes (10; 11) derart geändert ist, dass bei Eingriff des Gewindes (2) in das Gegengewinde die Klemmkraft an wenigstens einer der Flanken (4, 5; 6, 7, 8, 9) des Klemmabschnittes (10; 11) erzeugt wird.
Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (4, 5; 6, 7, 8, 9) des wenigstens einen Klemmabschnittes (10; 11) derart zueinander angeordnet sind, dass im eingegriffenen Zustand von Gewinde (2) und Gegengewinde das Verbindungselement (1) in dem Gegengewinde verdrehsicher gehalten ist.
Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Flanken (6, 7, 8, 9) des wenigstens einen Klemmabschnitts (11) in ihrer Anordnung zur anderen Flanke (7, 8) des Klemmabschnittes (11) geändert ist.
Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Flanken (4, 5) des Klemmabschnittes (10) in ihrer Anordnung zueinander geändert sind.
Verbindungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (4, 5) des Klemmabschnittes im Wesentlichen gegenläufig angeordnet sind.
Verbindungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken des Klemmabschnitts zueinander im Wesentlichen gleich gerichtet sind.
Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Klemmkraft erzeugende Flanke (4, 5; 6, 9) des Klemmabschnittes (10; 11) nach außen versetzt ist.
Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Klemmkrafterzeugung beide Flanken (4, 5) des Klemmabschnittes (10) nach außen versetzt sind.
Verbindungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Klemmkraft erzeugende Flanke (4, 5; 6, 9) gegenüber der Flanke (18, 19) außerhalb des Klemmabschnittes (10; 11; 10, 11) im Wesentlichen parallel versetzt ist.
Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Klemmabschnitt über wenigstens eine Windung des Gewindes (2) erstreckt.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Windung des Gewindes (2) mehrere Klemmabschnitte (wenigstens zwei) (10; 11) aufweist, welche bevorzugt über die Windung verteilt angeordnet sind.
Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Klemmabschnitten (11) einer Windung des Gewindes (2) eine der Flanken (6, 7, 8, 9) des jeweiligen Klemmabschnittes (11) die Klemmkraft erzeugende Flanke (6, 9) bildet.
Verbindungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Flanken (6, 7, 8, 9) der jeweiligen Klemmabschnitte (11) abwechselnd die Klemmkraft erzeugende Flanke (6, 9) bildet.
Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei aufeinanderfolgende Windungen des Gewindes (2) Klemmabschnitte (10; 11; 10, 11) aufweisen.
Verbindungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Flanken benachbarter Windungen die Klemmkraft erzeugenden Flanken (6, 9) der Klemmabschnitte (11) bilden.
Verbindungselement nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraft erzeugenden Flanken (6, 9) benachbarter Windungen versetzt zueinander angeordnet sind.
Verbindungselement nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmabschnitte (11) benachbarter Windungen in gleicher Weise zueinander angeordnet sind.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Windungen mit Klemmmitteln (3) wenigstens eine Windung ohne Klemmmittel liegt.
Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde ein Spitzgewinde, Sägegewinde, Rundgewinde, Trapezgewinde oder Withworth-Gewinde ist.
Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (1) ein Kaltumformteil, insbesondere Rollformteil ist.
Schraubverbindung mit einem Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem ein Gegengewinde aufweisenden Bauteil, insbesondere Mutter oder plattenförmiges Teil, dessen Gegengewinde mit dem Gewinde (2) des Verbindungselements (1) in Eingriff gebracht ist.