Titel: | Ueber Neuerungen an Schraubensicherungen. |
Fundstelle: | Band 266, Jahrgang 1887, S. 21 |
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Ueber Neuerungen an Schraubensicherungen.Vgl. Uebersicht 1879 231 89. * 410. * 492. 284 * 336. 1880 237 * 182. 1881 240 * 174.
Savelsberg 1881 241
* 92. Kemmler 1882 246 *
201. Jellinghaus 1882 243 * 367. Crocker 1885 256 * 428.
Patentklasse 47. Mit Abbildungen.
Ueber Neuerungen an Schraubensicherungen.
Die Mittel zur Verhinderung des selbstthätigen Lockerns fest angezogener
Schraubenmuttern, die sogen. Schraubensicherungen, sind im Allgemeinen von zweierlei
Art; entweder wird durch dieselben die Mutter auf dem Gewinde des Bolzens
festgeklemmt, indem die Reibung der Mutter gegen eine Rückdrehung auf dem Bolzen
vergröſsert wird, oder die Mutter wird durch ein Gesperre gegen Rückdrehung
gesichert. Zu der ersteren Art der Schraubensicherungen ist die gebräuchlichste Form
derselben, die Gegenmutter, sowie die federnde Unterlagscheibe zu rechnen.
Die Schraubensicherungen haben eine besondere Bedeutung bei den Laschenverbindungen der Eisenbahnschienen und verweisen
wir auf eine Aufstellung der verschiedenen Anordnungen bei amerikanischen
Eisenbahnen, welche die Railroad Gazette 1885 Bd. 1 *
S. 19 (vgl. Organ für die Fortschritte des
Eisenbahnwesens 1885 Bd. 22 * S. 188) veröffentlicht. In dieser Aufstellung
sind 16 meist bekannte Mittel angeführt, von denen die überwiegendste Anwendung (auf
etwa 60 Procent der Länge aller berücksichtigten Bahnlinien) die mit dem Namen
„Verona“ belegte federnde Unterlagscheibe, ein schräg aufgeschnittener
und schraubenförmig aus einander gebogener Stahlring, besitzt. Allerdings ist dabei
zu beachten, daſs die meisten anderen Sicherungen erheblich jünger sind und daher in
dem Wettkampfe die ihnen gebührende Stellung noch nicht erreichen konnten. Eine Zahl
solcher neueren und verbesserten Sicherungen soll nun nach der Eingangs gegebenen
Eintheilung besprochen werden.
Der federnden Unterlagscheibe a (Fig. 1) gibt H. A.
Harvey in Orange, New Jersey (* D. R. P. Nr. 37710 vom 20. April 1886) an
der inneren Seite einen vorspringenden scharfen Rand a1 und die Mutter b
wird auf der unteren
Seite im Lochrande etwas abgefräst. Dadurch wird einestheils die Scheibe a gegen ein Auseinanderzwängen etwas gehalten und
dieser Rand fest um den Bolzen zusammengepreſst. Hier wird zwar nicht die Mutter b unmittelbar auf dem Gewinde festgeklemmt, doch muſs
sie bei ihrer Rückdrehung die Unterlagscheibe, welche auf ihrer oberen Seite gerippt
ist, mitnehmen, wodurch die Drehung erschwert wird.
Das unmittelbare Klemmen der Mutter auf ihrem Gewinde will S.
Diehl in Kirchen a. d. Sieg und W. Viebahn in
Betzdorf (* D. R. P. Nr. 31908 vom 8. Juli 1884) durch eine schiefe Auflagefläche
der Mutter A (vgl. Fig.
2) erzielen oder statt derselben nach Fig.
3 eine keilförmige Unterlagscheibe B
verwenden. Es besteht also hierbei ein Bestreben auf Verbiegung des Schraubenbolzens
und da dieser nicht nachgibt ein Klemmen der Mutter.
Fig. 1., Bd. 266, S. 22
Fig. 2., Bd. 266, S. 22
Fig. 3., Bd. 266, S. 22
Alonzo Johnson in Springfield, Mass. (* D. R. P. Nr.
30796 vom 25. Juni 1884) höhlt die Mutter an ihren Auflageflächen nach Fig. 4 aus. Hierdurch biegt sich die Mutter bei
starkem Anziehen durch und klemmt sich fest. Diese Sicherung bringt nach dem Engineer 1884 Bd. 58 * S. 215 die Dwight Nut Company in Springfield für Schienen
Verbindungen zur Ausführung.
Fig. 4., Bd. 266, S. 22
Eine Festklemmung der Mutter durch Verbiegung der Gewindegänge derselben besteht bei
der von Bayliss, Jones and Bayliss in Wolverhampton
ausgeführten, nach Engineer 1885 Bd. 60 * S. 377 mit
„Eureka“ benannten Sicherung. An der einen Stirnfläche der Mutter wird,
wie aus Fig. 5 ersichtlich, vor dem Einschneiden des
Gewindes eine Nase n vorstehen gelassen. Ist dann das
Gewinde in die Mutter geschnitten, so wird die Stirnfläche durch Einschlagen der
Nase mit dem Hammer geebnet und es erhalten nun die 2 oder 3 oberen Gewindegänge an
der Stelle der Nase eine Verbiegung, wie in Fig. 6
ersichtlich gemacht ist. Beim Aufschrauben der Mutter verklemmen diese verbogenen
Stellen das Gewinde des Bolzens und es gehört eine groſse Kraftäuſserung zur Lösung
der Mutter.
Fig. 5., Bd. 266, S. 23
Fig. 6., Bd. 266, S. 23
Während bei diesen Sicherungen die Formänderung von der Mutter ausging, geht sie bei
den folgenden drei Einrichtungen vom Bolzen aus, und zwar wird die Mutter durch ein
Auftreiben desselben festgeklemmt.
Nach H. Lindsay in London (Englisches Patent 1885 Nr.
13765) wird der Bolzen an seinem Ende auf die in Fig.
7 dargestellte Weise angebohrt. Ist die Mutter aufgeschraubt, so wird
durch Einsetzen eines passenden Dornes in das Loch a
der Bolzen aufgetrieben. Der Ansatz b des Loches a vermittelt daſs dabei kein Ausweiten der vor der
Mutter stehenden Gewindegänge, also kein zu erschwertes Abschrauben der Mutter
stattfindet.
Fig. 7., Bd. 266, S. 23
Fig. 8., Bd. 266, S. 23
Dieses Ausweiten des Bolzens vor der Mutter ist auch Zweck der von J. H. Comstock in Newport angegebenen Einrichtung (vgl.
Scientific American 1885 Bd. 53 * S. 116). Das
kreuzweise Aufschlitzen (vgl. Fig. 8) gestattet, den
Bolzen in die ursprüngliche Form zurückzubringen.
Das Auftreiben des angebohrten und geschlitzten Bolzenendes bewerkstelligt J. Harrower in Inverkeithing (Englisches Patent 1885
Nr. 7020) durch eine Schraube, deren Gewindeende jedoch wie der Schraubenbolzen
selbst kreuzweis geschlitzt ist, um sich leichter einzudrehen und eine mehr
elastische Klemmung zu ergeben.
Fig. 9., Bd. 266, S. 23
Fig. 10., Bd. 266, S. 23
Es kann auch sowohl die Mutter als der Bolzen zum Zwecke der Sicherung der ersteren
eine Formänderung erfahren. So erhält bei der Einrichtung der Patent Nut and Bolt Company in Birmingham (* D. R. P.
Nr. 32679 vom 10. März 1885) der Bolzen im letzten Theile seines Gewindes von b bis c (Fig. 9) wachsenden Durchmesser und die Mutter ist mit
Einschnitten s und o (Fig. 10) versehen, um beim Aufschrauben auf den
kegelförmigen Bolzentheil aus einander gehen zu können.
Eine Sicherung durch Gratbildung in Aussparungen des Bolzengewindes wollen E. V. Cohrs und W. F.
Newey in Hamburg (* D. R. P. Nr. 35515 vom 15. Juli 1885) erreichen. Die
Mutter wird gehärtet und werden im oberen Theile derselben nach Fig. 12 einige vorspringende Gewindegänge a im ununterbrochenen Gewinde a2 angeordnet, die beim Aufschrauben
auf den weichen Bolzen, welcher Kanäle b (Fig. 11) mit weit gröſserer als der Gewindesteigung
besitzt, in den Kanälen einen Grat bilden, welcher das selbstthätige Zurückdrehen
der Mutter hindert.
Fig. 11., Bd. 266, S. 24
Fig. 12., Bd. 266, S. 24
Fig. 13., Bd. 266, S. 24
Gegenmuttern mit dem Schraubengewinde entgegen gerichtetem Gewinde benutzen zwei
neuere Sicherungen.
J. Potten in Brooklyn (Englisches Patent 1885 Nr. 330)
gibt dem Schraubenbolzen zwei sich kreuzende Gewinde, das eine rechtsgängige für die
eigentliche Mutter, das andere linksgängige für die Gegenmutter.
S. Arnold in London bezieh. J. F. Schmid in Offenbach a. M. (* D. R. P. Nr. 35170 vom 29. April 1885)
schraubt nach Fig. 13 die obere Mutter a in die untere b, oder
umgekehrt, mit einem Gewinde, welches demjenigen des Schraubenbolzens
entgegengesetzt ist. Hierbei können beide Muttern, oder wie punktirt angedeutet, nur
die obere Mutter mit Gewinde für das Aufschrauben auf den Bolzen versehen sein.
Eine von Van Düsen angegebene, eine Mittelstellung
zwischen den beiden verschiedenen Arten der Schraubensicherungen einnehmende
Einrichtung wird nach Engineer 1884 Bd. 58 * S. 391 von
der Perles Manufacturing Company in Louisville, N.-Y.,
zur Ausführung gebracht.
Fig. 14., Bd. 266, S. 24
Fig. 15., Bd. 266, S. 24
Fig. 16., Bd. 266, S. 24
Fig. 17., Bd. 266, S. 24
Wie aus den nebenstehenden Abbildungen hervorgeht, wird auf die fest angezogene
Mutter ein Ring A (Fig.
15 bis 17) mit 4 nach unten aus der Ebene des
Ringes herausgebogenen Klauen aufgelegt und unter Zuhilfenahme eines Ringschlüssels
B (Fig. 14) durch
einige leichte Hammerschläge niedergeschlagen, so daſs die Klauen wieder flach zu
liegen kommen und ihre Spitzen in das Metall des Bolzens eingetrieben werden. Die
fertige Sicherung hat daher das in Fig. 17
dargestellte Aussehen und darf wohl als zuverlässig angesehen werden.
Ganz ähnlich ist auch eine von W. J. Mc Tighe in
Pittsburg (Nordamerikanisches Patent Nr. 334790) angegebene Sicherung, nur daſs der
Ring A nur zwei gegenüberstehende nicht gespitzte
Klauen besitzt.
Die zweite Art der Schraubensicherungen, wo die Mutter durch eine Sperrvorrichtung im
angezogenen Zustande erhalten wird, sind nicht minder zahlreich als die
ersteren.
Eine einfache, jedoch kaum vollkommen sichere Form derselben von D. Gienty in Concord (Nordamerikanisches Patent Nr.
360091) veranschaulicht Fig. 18. Die Mutter wird auf
ihrer Anlagefläche gezahnt ausgeführt und eine Unterlagscheibe aus elastischem
Material verwendet, in welches sich die Zähne B der
Mutter eingraben. Die Unterlagscheibe besteht aus einer Blechpfanne A, in welche der Ring C
von elastischem Material gelegt und durch in Einschnitte von A sich legende Randnasen c gegen Drehung
gesichert wird.
E. und A. Gilbert in Dundee
(Englisches Patent 1883 Nr. 1558) versehen die Mutter A
(Fig. 19) mit einer viereckigen Anlagefläche.
Die federnden Ecken a dieser Fläche legen sich in
eckige Aussparungen c der Lasche C und dadurch wird die Mutter an Drehung verhindert,
welche nur durch eine gröſsere Kraftäuſserung möglich ist. Die Aussparungen c sind so angeordnet, daſs bei jedem Sechzehntel einer
Umdrehung der Mutter eine Ecke a derselben zum
Einschnappen kommt.
Fig. 18., Bd. 266, S. 25
Fig. 19., Bd. 266, S. 25
Fig. 20., Bd. 266, S. 25
Eine hübsche Sicherung mit Sperrung der Mutter, bei welcher die letztere keiner
Formänderung bedarf, rührt von Friedr. Dreyer in
Harkorten bei Haspe, Westfalen (* D. R. P. Nr. 24270 vom 30. Januar 1883) her. Die
Unterlagscheibe a (Fig.
20) erhält zur Sicherung gegen Verdrehung zwei Nasen d, welche sich in entsprechende Ausschnitte der
Verbindungslasche legen und einen gezahnten Rand. Ueber die Mutter wird ein am Rande
gleich gezahnter Ring c aufgeschoben, welcher genau auf
die eckigen Umfangsflächen der Mutter paſst, so daſs die in einander greifenden
Zähne von a und c eine
Rückdrehung hindern.
Ig. Qurin in Düsseldorf (* D. R. P. Nr. 34322 vom 17.
Mai 1885) hängt nach Fig. 21 an die durch Anlegen der geraden Kante e gegen Drehung gesicherte Unterlagscheibe A bei b eine
Schlüsselplatte B, welche über die angezogene Mutter
gelegt wird.
Fig. 21., Bd. 266, S. 26
Fig. 22., Bd. 266, S. 26
Fig. 23., Bd. 266, S. 26
Bei der Sicherung von A. Schapiro in Berlin (* D. R. P.
Nr. 36522 vom 22. Oktober 1885) wird über die Mutter und das Bolzenende eine
Blechhülse f (Fig. 22
und 23) gelegt, welche durch eine Einkerbung t, die sich in einen Ausschnitt e des Bolzens legt, an der Drehung gehindert ist.
W. J. Clapp in Nantyglo und B.
J. Mills in London (Englisches Patent 1885 Nr. 11881) legen an die
Seitenflächen der Mutter und das vorstehende Bolzenende -förmig gebogene
Drähte, welche durch einen auf das Bolzenende getriebenen Ring Fig. 23. zusammengehalten werden.
Eine etwas umständliche Einrichtung haben Ph. Dambach
und J. Hannan in Shawnee (Nordamerikanisches Patent Nr.
359385) getroffen. Die Mutter erhält einen Zahnkranz, in welchen eine Klinke
einfällt. Die Klinke sitzt an der Unterlagscheibe, welche gegen Drehung gesichert
ist.
Zuverlässig erscheint die Sicherung von A. Bernard in
Namur (* D. R. P. Nr. 28628 vom 1. April 1884). Derselbe läſst die aufgebogene,
federnde Unterlagscheibe einerseits mit einem Ende in den zu befestigenden Theil
eingreifen, andererseits sich mit ihrem abgerundeten anderen Ende in eine
wellenförmige flache Verzahnung der Mutter einlegen. Die Patentschrift gibt
verschiedene Ausführungen an, von denen in den Fig.
24 bis 28 einige der zweckmäſsigsten
dargestellt sind.
Fig. 24., Bd. 266, S. 26
Fig. 25., Bd. 266, S. 26
Fig. 26., Bd. 266, S. 26
Fig. 27., Bd. 266, S. 26
Fig. 28., Bd. 266, S. 26
Bei der Anordnung (Fig. 24) ist die erwähnte Feder
B in einer cylindrischen Aussparung der Mutter,
welche im Grunde die wellenförmige Verzahnung a (Fig. 28) enthält, eingelegt und durch die in die
Unterlage eingreifende Nase b an der Drehung
verhindert. Die Mutter dagegen kann nach beiden Richtungen mit Leichtigkeit gedreht
werden, da die Verzahnung a so flach ist, daſs dieselbe
ohne bedeutenden Widerstand zu finden über das abgerundete Ende c der Feder B weggleitet.
Andererseits wird
aber ein Losrütteln der Schraube nicht zu besorgen sein, da auch die anhaltendsten
Stöſse das Fortrücken der Mutter auch nur um eine Wellentheilung nicht erzwingen
können, so lange nur die Feder B mit genügendem,
elastischem Drucke in der Verzahnung liegt. Die cylindrische Vertiefung in der
Mutter dürfte einige Herstellungsschwierigkeiten veranlassen, welche bei Fig. 25 und 27 durch
Einführung einer besonderen Zwischenlagscheibe C
umgangen sind. Namentlich die durch Fig. 27
dargestellte Mutter mit vertiefter Wellenverzahnung wird bei der fabrikmäſsigen
Herstellung kaum einen gröſseren Arbeitsaufwand verlangen als die Herstellung einer
glatten Mutter.
Die von Georg Hofmann in Fentsch (* D. R. P. Nr. 30866
vom 23. Juli 1884) angegebene Schraubensicherung (Fig.
29 und 30) besitzt eine Gegenmutter s und eine zwischen diese und die Hauptmutter u gelegte Scheibe e. Die
Mutter u erhält oben radiale Nuthen t und der Bolzen einen Einschnitt n, in welche beide sich gleichzeitig eine Leiste a der Scheibe e legt. Die
letztere erhält noch eine Feder f, welche die
Gegenmutter s gegen Rückdrehung schützt.
Fig. 29., Bd. 266, S. 27
Fig. 30., Bd. 266, S. 27
Fig. 31., Bd. 266, S. 27
Eine eigenthümliche Schraubensicherung haben noch G. E.
Clarke und Fr. Harbridge in Racine
(Nordamerikanisches Patent Nr. 359132) in Vorschlag gebracht. Wie aus Fig. 31 zu entnehmen ist, erhält die Unterlegplatte
F eine tangential auslaufende Ringspur, in welche
der durch die Nasen J gehaltene Draht I eingelegt und von der Mutter eingepreſst wird. Das
auſserhalb der Mutter liegende Ende des Drahtes I wird
aufgebogen und dient folglich zur Sperrung der Mutter.
Es sollen im Anschlüsse an die besprochenen Schraubensicherungen noch einige
Neuerungen an Schrauben zur Herstellung lösbarer Eckverbindungen bei Möbeln, z.B. zur Vereinigung der Stirn- und
Seitenwandungen eines Bettgestelles u.s.w., da sich dieselben gewissermaſsen
ebenfalls als Sicherungsvorrichtungen darstellen, betrachtet werden. Boitiat-Bernot und Sohn in Pouilly-sur-Loire,
Frankreich (* D. R. P. Nr. 28577 vom 16. November 1883) haben hier Schrauben mit
eigentümlich gestalteten Einschubmuttern vorgeschlagen.
In Fig. 33 ist eine derartige Eckverbindung
dargestellt. Der eine Theil B ist mit einer
entsprechenden Verzapfung b in den anderen A
eingesetzt und wird diese
Verzapfung gesichert durch den Schraubenbolzen a,
dessen runder, mit Löchern zum Einsetzen eines Stiftschlüssels versehener Kopf in
einer entsprechenden Aussparung des Theiles B so
untergebracht ist, daſs derselbe wenigstens von einer Seite zugänglich ist. Als
Mutter dient ein rechtwinkelig gebogenes Plättchen d,
dessen längerer Schenkel, wie aus Fig. 32 zu ersehen
ist, eingeschlitzt ist. Die beiden zugeschärften Kanten des Schlitzes legen sich in
die Gänge des Schraubenbolzens ein und vertreten das Muttergewinde, was bei den hier
in Frage kommenden geringen Kräften wohl zulässig erscheint. Soll die Verbindung
gelöst werden, so genügt es, den Schraubenbolzen nur ein wenig zurückzudrehen,
worauf die Mutter so weit herausgezogen wird, daſs das Gewinde des Bolzens aus dem
Schlitze derselben heraustritt und nun die Trennung der Theile A und B leicht erfolgen
kann. Ebenso ist auch das Zusammensetzen sehr rasch geschehen, da nach dem
Wiedereinschieben der Mutter d nur eine geringe
Rechtsdrehung des Schraubenbolzens nöthig ist, um die Verbindung herzustellen.
Fig. 32., Bd. 266, S. 28
Fig. 33., Bd. 266, S. 28
Fig. 34., Bd. 266, S. 28
Für solche Verschraubungen von Holztheilen, welche oft gelöst werden müssen, ist eine
recht zweckmäſsige Neuerung von Eng. Ritter in
Ehrenfeld bei Köln (* D. R. P. Nr. 28254 vom 26. Februar 1884) angegeben worden. In
diesem Falle sind natürlich eigentliche Holzschrauben unvortheilhaft, da durch
häufiges Aus- und Einschrauben derselben in ein und dasselbe Loch das Material bald
so weit zerstört wird, daſs dasselbe nicht mehr als Mutter dienen kann. Es muſs
daher auch das Muttergewinde der betreffenden Befestigungsschraube in Metall
eingeschnitten sein. Anstatt aber nun ein solches metallenes Mutterplättchen in das
Holz bezieh. auch anderes ähnliches Material einzulassen und mit Stiften und
Holzschrauben zu befestigen, wird vorgeschlagen, die cylindrische Mutter für eine
gewöhnliche Stiftschraube auf der Auſsenfläche mit einem Holzschraubengewinde zu
versehen und so in das Holz einzuschrauben, wie vorstehende Fig. 34 andeutet. Um diese Mutter nach dem
Einschrauben gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung zu sichern, kann alsdann der
Gewindegang an einer Seite durch eine eingefeilte Nuth unterbrochen sein und hier
nach dem Einschrauben ein Stift f eingetrieben werden.
Zum Einschrauben der Mutter wird ein Schlüssel mit zum Muttergewinde passendem
kurzem Gewindeansatz benutzt.