DE656232C - Federnde Schraube - Google Patents

Description

Im Maschinenbau, insbesondere im Motorenbau, spielt der Begriff der Dauerfestigkeit der einzelnen Maschinenteile eine immer größere Rolle, da die Dauer festigkeit bestimmend für die Haltbarkeit der Maschinenteile ist. Sind insbesondere Schrauben und Schraubenbolzen während des Betriebes starken Erschütterungen unterworfen, so ist es notwendig, diesen Elementen eine große Dauerfestigkeit zu verleihen. Es ist bekannt, daß die Dauerfestigkeit einer Schraube um so größer ist,· je stärker die Vorspannung der Schraube bei der Montage gewählt wird. Es sind auch schon Vorschläge gemacht worden, Schrauben federnd auszubilden. Z. B. wurden zu diesem Zwecke Schrauben vorgeschlagen, deren Schaft auf seiner ganzen Länge oder einem Teil seiner Länge verjüngt ist. Diese Ausführungsform hat den Nachteil, daß der dünne Teil des Schaftes keine Führung im Bolzenloch besitzt, so daß die Lage der miteinander zu verbindenden Teile, insbesondere beim Zusammenschrauben mehrerer verhältnismäßig dünner Teile nicht fixiert ist.

Des weiteren wurde schon vorgeschlagen, federnde Schrauben mit Führung im Bolzenloch dadurch herzustellen, daß man den Schraubenschaft ausbohrt oder am Bolzenschaft außen Längsnuten einfräst.

Durch Versuche wurde nun festgestellt, daß die Dauerfestigkeit einer Schraube mit abnehmender- Federkonstante wächst. Nach der Erfindung wird eine dauerfeste, federnd vorgespannte Schraube oder ein Schraubenbolzen mit Führung im Bolzenloch dadurch geschaffen, daß die Federung des Schaftes durch eine Anzahl Schrägbohrungen zur Schaftachse erzielt wird, wobei das Verhältnis des Bolzenquerscbnittes zum Schräglochquerschnitt 3 : I nicht unterschreiten soll. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Schraube eine weit niedrigere Federkonistante besitzt als die vorerwähnten federnden Schrauben, wobei die Herstellung der Schraube nach der Erfindung sehr einfach ist. Das Verhältnis

Bolzenquerschnitt: Schräglochquerschnitt größer als 3 : ι gewährleistet, daß der Bolzen nach der Erfindung bei der Aufnahme von Dauerbeanspruchung nicht im Bolzenschaft, sondern im Gewindeteil reißt.

In den Abbildungen ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι teilweise eine Ansicht, teilweise einen

ίο senkrechten Längsschnitt durch eine entsprechend der Erfindung ausgebildete Sechskantschraube,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schraube,
Fig. 3 den Einfluß der Federkanstante auf

15- die Wechsellasten von vorgespannten Schrauben.

Der Schraubenschaft ι ist mit quer zur Schaftachse verlaufenden Bohrungen 2 versehen, die, wie Fig. 2 erkennen läßt, im dargestellten Ausführungsbeispiel so angeordnet sind, daß die Längsachsen <ier aufeinanderfolgenden Bohrungen einen Winkel von 12o° miteinander bilden. Im übrigen sind in dem Ausführungsbeispiel die Bohrungen so vorgesehen, daß die Längsachsen, der Bohrungen mit der Längsachse der Schraube einen spitzen Winkel bilden, und zwar einen Winkel von etwa 6o°. Die Anordnung der Bohrungen ihrer Zahl, Größe und Lage nach kann jedoch sehr verschieden sein. Die Lächsachsen der Bohrungen können parallel zueinander liegen, sie können senkrecht zur Längsachse der Schraube sein oder noch steiler gerichtet sein als im Ausführungsbeispiel. Man wird dabei die Bohrungen so anordnen, daß für den jeweiligen Anwendungszweck die günstigsten elastischen Verhältnisse und die besten sonstigen Eigenschaften der Schraube vorhanden sind, wobei als Anhalt für die Anordnung der Bohrungen außer dem obenerwähnten Verhältnis zwischen Bolzenquerschnitt und Schräglochquerschnitt dienen kann, daß der verbleibende Querschnitt des verjüngten Schaftteiles überall etwa gleich, groß gehalten wird und gleich oder kleiner als der Kernquerschnitt des zugehörigen Gewindes ist.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, dessen Ordiinaten die Vorspannung und dessen Abzissen die Verlängerung der Schrauben unter dem Einfluß der Last darstellen. Die Schrauben mit verschieden großen Federkonstanten 3 bzw, 4 stehen unter der gleichen Vorspannung und erleiden dabei die Verlängerung 6 bzw. 7. Wird diesen vorgespannten Schrauben eine Betriebslast auferlegt, so ergibt sich aus dem Diagramm eine Wechsellast 5 bzw. 9, die um so kleiner wird, je niedriger die Federkonstante ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dauerfeste, federnd vorgespannte Schraube oder Schraubenbolzen mit Führung im Bolzenloch, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung des Schaftes durch eine Anzahl Schrägbohrungen zur Schaftachse erzielt wird, wobei das Verhältnis Ües Bolzenquerschnittes zum Schräglochquerschnitt 3:1 nicht unterschreiten soll.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen