DE19924502A1 - Schraube mit Hülse - Google Patents

Abstract

Schraube (10) mit Hülse (11), wobei der Schraubenschaft (13) einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Gewindebereichs (14) aufweist, und die Hülse (11) auf der Innenseite eine Engstelle aufweist, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Gewindebereichs (14) der Schraube (10) ist, sodass die Hülse (11) unverlierbar an der Schraube (10) angebracht ist.

Description

Im Maschinenbau kommt es häufig vor, dass Schrauben im Zuge eines hohen Vorfertigungsgrades durch Hülsen hindurchgesteckt und dann der Fertigung bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck ist es besonders wichtig, dass die Hülse mit der Schraube unverlierbar verbunden ist. Um die Schraube mit der Hülse unverlierbar zu verbinden, versieht man seither die Schraube am Schaft mit einem umlaufenden, radial nach außen stehenden Wulst. Desweiteren besitzen die Hülsen nach dem Stand der Technik innen eine Engstelle, sodass die Hülse aufgrund ihrer Engstelle und dem umlaufenden Wulst der Schraube nicht von der Schraube abgestreift werden kann. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass die verwendeten Schrauben keine Standard- Schrauben, sondern Sonderanfertigungen sind, wodurch sich höhere Kosten ergeben. Außerdem entsteht im Bereich des um­ laufenden Wulstes eine Kerbwirkung, sodass die Schraube an der Stelle des Wulstes eine Schwachstelle aufweist.

Die Erfindung hat die Aufgabe, zukünftig bei Schrauben mit unverlierbaren Hülsen auf sonderangefertigte Schrauben ver­ zichten zu können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Schraube mit Hülse, wobei der Schraubenschaft einen kleineren Durch­ messer als der Außendurchmesser des Gewindebereichs aufweist, und die Hülse auf der Innenseite eine Engstelle aufweist, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Gewin­ debereichs der Schraube ist, sodass die Hülse unverlierbar an der Schraube angebracht ist. Durch die Verwendung von Stan­ dard-Schrauben mit einem kleineren Schaftdurchmesser als dem Außendurchmesser des Gewindebereichs weist die Schraube von vorn herein am Übergang vom Schaft zum Gewinde eine Verdickung auf, die einen Anschlag für die Engstelle der Hülse bildet. Durch die Verwendung von Standard-Schrauben wird die Verlier­ sicherung der Hülse jedoch wesentlich kostengünstiger als bisher erzielt, da jetzt auf sonderangefertigte Schrauben verzichtet wird.

Aus Gründen der einfachen Herstellbarkeit kann die Engstelle von mindestens einem radial nach innen ragenden und von außen eingeprägten Vorsprung gebildet sein.

Ebenfalls günstig in der Herstellung ist es, wenn der Vor­ sprung ein umlaufender Wulst ist.

Der mindestens eine Vorsprung kann aber auch von den nach innen vorstehenden Rändern einer Durchstoßung des Hülsenman­ tels gebildet sein. Diese nach innen vorstehenden Ränder wei­ sen federelastische Eigenschaften auf, sodass die Ränder ein Durchschieben der Schraube durch die Hülse ermöglichen. Ein Herausrutschen aus der Hülse ist jedoch unmöglich, da die nach innen vorstehenden Ränder wie ein Widerhaken wirken.

Um auf den Einprägevorgang der Hülse verzichten zu können, können in den Hülsenmantel auch Löcher eingebracht sein, in die Vorsprünge eines Federelements von außen einschnappbar sind, um die Engstelle zu bilden.

Vorteilhaft in der Herstellung ist es auch, wenn die Engstelle von einem Ringelement gebildet ist, das an einem Anschlag an der Hülseninnenseite anliegt.

Eine mit der Hülse verbundene, in der Schraube unverlierbar gehaltene Unterlagscheibe kann die Engstelle ebenfalls bilden. Somit erfüllt die Unterlagscheibe zum einen die Funktion, die Schraube gegen ein unerwünschtes Lösen zu sichern, und deswei­ teren, wenn der Innendurchmesser der Unterlagscheibe geringer ist als der Gewindeaußendurchmesser, ein Abstreifen der Hülse von der Schraube zu verhindern. Bei dieser Lösung können han­ delsübliche Schrauben mit unverlierbarer Unterlagscheibe ver­ wendet werden und die Hülse an die Unterlagscheibe beispiels­ weise angeschweißt, angelötet oder angeklebt werden.

Die Hülse und/oder die Unterlagscheibe können geschlitzt sein. Somit kann sich die Hülse und/oder die Unterlagscheibe beim Überstreifen der durch die Unterlagscheibe gebildeten Engstel­ le über das Schraubengewinde aufweiten und nachdem die Eng­ stelle vollständig über das Schraubengewinde geschoben ist, wieder zurückschnappen.

Aus Gründen einer kostengünstigen Fertigung bei großen Stück­ zahlen kann die Hülse aus einem Blechstanzling gewickelt sein. Aber auch eine Herstellung als Tiefzieh- oder Drehteil ist möglich. Allerdings sind durch Wickeln längere Hülsen her­ stellbar als durch Tiefziehen.

Nach Abwägung der Herstellkosten und der geforderten Festig­ keit kann die Hülse beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder aus Gummi gefertigt werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Schraube mit Hülse anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1a eine Seitenansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse;

Fig. 1b eine Ansicht der Hülse aus Fig. 1a von un­ ten;

Fig. 2a eine Seitenansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse;

Fig. 2b eine Ansicht der Hülse aus Fig. 2a von un­ ten;

Fig. 3a eine Seitenansicht eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse;

Fig. 3b eine Ansicht der Hülse aus Fig. 3a von un­ ten;

Fig. 4a eine Seitenansicht eines vierten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse;

Fig. 4b eine Ansicht der Hülse aus Fig. 4a von un­ ten;

Fig. 5a eine Seitenansicht eines fünften Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse;

Fig. 5b eine Ansicht der Hülse aus Fig. 5a von un­ ten;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines sechsten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines siebten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines achten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Schraube mit Hülse.

Fig. 1a zeigt eine Schraube 10 mit einer Hülse 11. Die Hül­ se 11 weist drei Einprägungen 12 auf, wie Fig. 1b zeigt, so­ dass die Hülse an der Stelle der Einprägung 12 eine Engstelle besitzt. Die Schraube 10 hat einen Schaft 13, dessen Außen­ durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser eines Gewin­ des 14. Der Außendurchmesser des Gewindes 14 ist wiederum größer als der Innendurchmesser der Hülse an der Engstelle im Bereich der Einprägung 12. Somit kann die Hülse 11 nicht von der Schraube 10 herunterrutschen. Um die Hülse 11 jedoch auf die Schraube 10 aufstecken zu können, kann die Vornahme der Einprägungen 12 erst nach dem Aufstecken der Hülse 11 auf die Schraube 10 erfolgen. Alternativ kann die Einprägung 12 im ungewickelten Zustand in einen Blechstanzling eingeprägt wer­ den. Anschließend wird der Blechstanzling auf die Schraube 10 gewickelt.

Fig. 2a zeigt die Schraube 10 aus Fig. 1a, 1b, über die eine Hülse 20 gestülpt ist. Die Hülse 20 weist einen radial nach innen umlaufenden Wulst 21 auf. Die Hülse 20 hat im Bereich der durch den umlaufenden Wulst 21 bedingten Engstelle einen geringeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Gewin­ des 14 der Schraube 10. Somit ist die Hülse auch bei dieser Ausführungsform verliersicher mit der Schraube 10 verbunden.

Fig. 2b zeigt die Hülse 20 und, als gestrichelte Linie darge­ stellt, die Einprägung 21.

Fig. 3a zeigt die mit einer weiteren Ausführungsform einer Hülse 30 verbundene Schraube 10. Die Hülse 30 weist im Bereich einer umlaufenden Einprägung 31 drei Durchbrüche 32 auf (Fig. 3b), in die ein Federelement 33 mit Nasen 34 einschnap­ pen kann. Dabei wird das Federelement 33 von außen über die Hülse 30 geschoben, bis es im Bereich der Einprägung 31 mit seinen Nasen 34 in die Öffnungen 32 einschnappt. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein hier nicht näher dargestelltes Feder­ element von innen in die Hülse eingeführt wird, bis es im Bereich der Einprägungen 31 in die Durchbrüche 32 einschnappt und somit die Hülse 30 mit der Schraube unverlierbar verbin­ det. Fig. 3b zeigt die Hülse 30, die als gestrichelte Linie dargestellte Einprägung 31 und das Federelement 33 uns seine Nasen 34.

Fig. 4a zeigt die Schraube 10, die durch eine Hülse 40 (Fig. 4b) gesteckt ist. Die Hülse 40 weist eine umlaufende Einprägung 41 (Fig. 4b) auf, die einen Anschlag für ein Ring­ element 42 bildet. Der Innendurchmesser des Ringelements 42 ist kleiner als der Außendurchmesser des Gewindes 14 der Schraube 10. Somit ist die Hülse 40 mit der Schraube 10 unver­ lierbar verbunden.

Fig. 5a zeigt eine anders als die Schraube 10 gestaltete Schraube 50, die durch eine Hülse 51 gesteckt ist. Die Hül­ se 51 weist eine Durchstoßung 52 auf, sodass nach innen vor­ stehende Ränder 53 (Fig. 5b) gebildet werden. Die Ränder 53 bilden somit eine Engstelle, die kleiner ist als der Außen­ durchmesser des Gewindes 54 der Schraube 50. Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist es, dass die Durchstoßung 52 schon vor der Montage der Hülse 51 mit der Schraube 50 angebracht werden kann. Beim Montieren der Hülse 51 auf die Schraube 50 werden die vorzugsweise federelastischen, nach innen vorstehenden Ränder 53 nach außen gedrückt, bis das Gewinde 54 vollständig über die nach innen stehenden Ränder 53 geschoben ist. Dann wirken die nach innen vorstehenden Ränder 53 wie Widerhaken und verhindern ein Herausrutschen der Schraube 50 aus der Hülse 51.

Fig. 6 zeigt eine Schraube 60 mit einer unverlierbaren Unter­ lagscheibe 61. An der Unterlagscheibe 61, deren Innendurch­ messer kleiner als der Außendurchmesser des Gewindes 64 der Schraube 60 ist, ist eine Hülse 63 beispielsweise durch eine Klebe-, Schweiß- oder Lötverbindung 62 befestigt. Die Unter­ lagscheibe 61 und die Hülse 63 können auch geschlitzt sein.

Fig. 7 zeigt wieder die Schraube 60 mit unverlierbarer Unter­ lagscheibe 61. Die Hülse 63 ist hier jedoch indirekt und zwar über ein Element 65 aus einem Elastomer mit der Unterlagschei­ be 61 verbunden. Das Element 65 ist dabei an die Unterlag­ scheibe 61 beispielsweise angeklebt oder anvulkanisiert. Die Verbindung zwischen Hülse 63 und Element 65 entsteht durch Reibschluss des unter Vorspannung über die Hülse 63 gezogenen Elements 65.

Fig. 8 zeigt eine ganz ähnliche Konstruktion wie Fig. 7. Hier ist allerdings das Element 65' lose über die Hülse 63' gezo­ gen. Die Verbindung zwischen Hülse 63' und Element 65' ent­ steht hier durch einen aufgeweiteten oberen Rand 66 der Hül­ se 63', der verhindert, dass die Hülse 63' aus dem Element 65' nach unten fallen kann.

Claims (11)

1. Schraube (10, 50, 60) mit Hülse (11, 20, 30, 40, 51, 63), wobei der Schraubenschaft (13) einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Gewindebereichs (14, 54, 64) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11, 20, 30, 40, 51, 63) auf der Innenseite eine Engstelle auf­ weist, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Gewindebereichs (14, 54, 64) der Schraube (10, 50, 60) ist, sodass die Hülse (11, 20, 30, 40, 51, 63) unverlier­ bar an der Schraube (10, 50, 60) angebracht ist.

2. Schraube (10, 50) mit Hülse (11, 20, 51) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle von mindestens einem radial nach innen ragenden Vorsprung (12, 21) gebil­ det ist.

3. Schraube (10, 50) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (12, 21) von außen eingeprägt ist.

4. Schraube (10, 50) mit Hülse (11, 20, 51) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (21) ein um­ laufender Wulst ist.

5. Schraube (50) mit einer Hülse (51) nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorsprung von den nach innen vorstehenden Rändern (53) einer Durch­ stoßung (52) des Hülsenmantels gebildet ist.

6. Schraube (10, 50) mit Hülse (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hülsenmantel Löcher (32) ein­ gebracht sind, in die Vorsprünge eines Federelements (33) von außen einschnappbar sind, um die Engstelle zu bilden.

7. Schraube (10, 50) mit Hülse (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle von einem Ringele­ ment (42) gebildet ist, das an einem Anschlag (41) an der Innenseite der Hülse (40) anliegt.

8. Schraube (60) mit Hülse (63) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Hülse (63) verbundene, in der Schraube (60) unverlierbar gehaltene Unterlagschei­ be (61) die Engstelle bildet.

9. Schraube (60) mit Hülse (63) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (63) und/oder die Unterlag­ scheibe (61) geschlitzt sind.

10. Schraube (10, 50, 60) mit Hülse (11, 20, 30, 40, 51, 63) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11, 20, 30, 40, 51, 63) aus einem Materi­ alstreifen gewickelt ist.

11. Schraube (10, 50, 60) mit Hülse (11, 20, 30, 40, 51, 63) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11, 20, 30, 40, 51, 63) aus Metall, Kunst­ stoff oder Gummi gefertigt ist.