螺栓紧固件装配设备和为此的垫圈装置的制作方法

为了使两个或多个物体相互夹紧而使用紧固件，其中，通常两个紧固件相互间互补地设计，这例如在螺栓紧固件中如此，并且由此在螺栓和螺母的情况下如此。为了改进从螺栓头的底侧(同样适用于螺母的面向待夹紧部件的侧面)向一个或多个待夹紧部件的力导入，在多种情况下在螺栓头与所述物体顶侧之间插入垫圈，螺栓头相对于所述物体夹紧。所述垫圈可以涉及夹层垫圈或保险垫圈。如果要避免这种螺栓紧固件的意外松脱，使用保险垫圈。

为了简化螺栓紧固件的就地装配，并且为了避免在多个紧固件夹紧时忘记在螺栓头下方布置垫圈(可以是夹层垫圈或保险垫圈)，对螺栓进行改造，将垫圈防丢失地固持在螺栓的螺杆上。实现这一点的方式在于，将应布置在螺栓头下方的垫圈套插在就螺纹压印而言未被辊压的螺杆上，并且随后才辊压出螺纹。被辊压螺纹的外径大于垫圈的开口的直径，该垫圈因此通过螺纹处于螺栓头下方的杆部上，并且由此防丢失地连接在紧固件上。

这种方案中的弊端在于，垫圈在螺纹辊压的过程中处于螺杆上。如果所述垫圈是保险垫圈，则面临的风险在于，当在辊压板之间辊压螺纹时会损伤垫圈的保险元件。在夹层垫圈的情况下会出现划痕或其他损伤，从而由此减损设置的贴放面。此外出于经济方面的考虑，仅在制造足够大量的螺栓数量时才允许制备这种螺栓连同连接在该螺栓上的垫圈。还应考虑的是，以迥异的长度制备具有同一标称直径的螺栓。这对于制造者来说意味着，必须以不同的长度制备并且储存相应件数的螺栓连同相应数量的连接在螺栓上的垫圈。出于成本原因该上述方案不能应用于小批次生产。

基于上述现有技术，本发明所要解决的技术问题在于，规定一种紧固件，其带有至少一个连接在紧固件上的具有开口的垫圈，利用所述紧固件至少大幅避免就上述现有技术所表现出的弊端。

所述技术问题根据本发明通过上述类型的紧固件解决，其中，在至少一个垫圈的被杆部贯穿的开口中布置有耦连套筒，该耦连套筒带有沿径向向外敞开的u形形廓，所述u形形廓通过两个相互间保持间距地布置且沿径向向外突出的凸缘构成，通过所述凸缘将耦连套筒形状配合地沿垫圈开口的纵轴线的方向固持在所述至少一个垫圈上，所述耦连套筒承载多个沿径向向内突伸的、沿其纵轴线方向相对于耦连套筒的内壁可弹性调整的卡紧爪，所述卡紧爪利用其自由端部嵌接到螺栓紧固件的沿纵轴线方向相对于耦连套筒作用的底切中。

螺栓紧固件的至少一个垫圈配备耦连套筒，所述耦连套筒沿所述至少一个垫圈的纵向延伸方向形状配合地固持在该垫圈中。耦连套筒承载多个沿径向向内突伸的卡紧爪。卡紧爪能够沿耦连套筒的纵向延伸的方向相对于耦连套筒的内壁弹性地调整。通常卡紧爪的可调整性是由用于制造耦连套筒的材料引起的。为了将垫圈连接在紧固件上，卡紧夹嵌接到沿紧固件的纵轴线方向作用的底切中。在此例如可以涉及螺栓紧固件的杆部的两个相邻的螺纹线。在嵌接到螺栓紧固件的底切中时，卡紧爪发挥止动件的作用。鉴于卡紧爪的弹性可调节性，这种垫圈可以在螺纹被辊压出之后再套装在螺栓的螺杆上。卡紧爪利用卡紧力固定在这种槽中、例如螺纹中，所述卡紧力足够高，由此能够使垫圈在螺栓紧固件的正常操作中不会脱离。完全实现了耦连套筒的设计，即，在例如施加力的情况下能够将垫圈从紧固件上、例如从螺杆上重新拉下。根据一种优选的设计方式规定，卡紧爪逆着其装配方向朝作为螺栓紧固件的螺栓的螺杆的方向倾斜，并且由此倒钩状地嵌接到朝纵轴向作用的底切中。那么将垫圈套装到螺杆上所需的力通常明显小于为将垫圈从螺杆上重新拆下来所需使用的力。这通常也不是无论如何必要的。卡紧爪的径向长度可以在卡紧爪的倾斜设计中较大，以至于仅利用卡紧爪的塑性变形或损毁该卡紧爪就能够将由垫圈和耦连套筒组成的垫圈装置拉下。

当垫圈在其垫圈贴放面之后具有环绕的槽时，这种垫圈还能够例如装配在构造为螺母的螺栓紧固件上。那么卡紧爪嵌接到所述槽中。

在这种方案中有利的是，可以完全独立地制造具有其螺纹的螺栓，而不用考虑处于螺杆上的垫圈。此外，在这种方案中仅为这样的螺栓配备垫圈，所述螺栓应配备这种防丢失的垫圈。因此这种保险垫圈连同其耦连套筒适用于紧固件连同固持在紧固件上的垫圈的小批量制备。

耦连套筒利用其凸缘在垫圈开口的纵向延伸上包围所述至少一个垫圈。由此将耦连套筒形状配合地沿所述方向连接在垫圈上。

随后可以利用这种耦连套筒最终将任意每个垫圈连接在紧固件上。这也包括多种不同类型的保险垫圈。在一种优选的实施例中，通过所述至少一个垫圈被耦连套筒的沿径向向外突伸的凸缘饰边围卡，实现楔形保险对的两个垫圈的接合。在许多情况下，这种类型的楔形保险垫圈为了构造楔形保险垫圈对而相互粘接，以便确保楔形保险垫圈以其按规定相互面对的侧面装配。这在使用这种耦连套筒是不必要的，因为通过耦连套筒的从两个楔形保险垫圈的分别背对的表面突悬的凸缘将两个楔形保险垫圈相互接合。

卡紧爪原则上能够相对于耦连套筒的高度或纵向延伸长度而言布置在不同位置上。根据一种实施例，卡紧爪处于耦连套筒的上端部，并且也就是说处于面向紧固件的垫圈贴放面的端部。如果紧固件是螺栓，则卡紧爪在这种设计中嵌接到螺纹尾中，并且由此嵌接到螺栓头的底侧与螺纹的起点之间的凹槽中。当卡紧爪逆着装配运动方向朝卡紧爪在紧固件上的连接部倾斜时，这种布置结构是符合目的的。那么卡紧爪在耦连套筒的一个端部上的布置同时也成为编码，并且显示出应该从哪一侧将由一个垫圈/多个垫圈和耦连套筒组成的装置装配在紧固件上。装配编码还可以通过其他方式设置。

卡紧爪的卡紧作用能够通过通常沿周向相互间分别以相同角间距布置的卡紧爪的数量、耦连套筒的材料和由此通常卡紧爪的材料、卡紧爪在耦连套筒的其余部件上的接头几何形状来调整，和/或能够通过每个卡紧爪所延伸经过的角度值来调整。该角度值越大，则卡紧爪就其在耦连套筒的开口的纵向上的可调节性而言反应越剧烈，并且越需施加更大的力使得卡紧爪张开至能将垫圈从紧固件上拉下。卡紧爪在耦连套筒的其余部件上的接头几何形状可以例如通过用于实现所期望的可调整性的槽来提供。

当通常就耦连套筒的高度而言将卡紧爪布置在同一高度上时，能够就耦连套筒的纵向延伸长度而言将卡紧爪布置在不同高度上和进而不同的位置上。这种做法的前提在于，耦连套筒连接在螺栓紧固件上，该螺栓紧固件基于耦连套筒的纵向延伸而言在不同高度上具有相应的底切。当螺栓作为螺栓紧固件时，该螺栓紧固件基于在一定纵向延伸量上延伸的螺纹而符合该情况。

卡紧爪沿径向优选延伸至紧固件的构成这种底切的底部，这在螺栓的情况下是螺栓根部。当卡紧爪还逆着装配方向倒钩状倾斜时，利用这种卡紧爪的卡紧是特别有效的。通过槽的底部阻止卡紧爪调整至垫圈被拉下，从而使垫圈利用其耦连套筒不能再无损伤或无损毁地从紧固件上拉下。耦连套筒的这种设计方式还允许将槽设置在卡紧爪的根部区域中，以便实现逆着装配方向的可调整性。

耦连套筒优选由金属或塑料制成。为了构造垫圈连同其耦连套筒，通过在紧固件的材料方面和待夹紧物体方面合适的材料制成所述耦连套筒。

在这种配备了耦连套筒的垫圈或这种多垫圈装置、例如楔形保险垫圈对中特别有利的是，耦连套筒还可以同时用作密封件。在此情况下，耦连套筒在紧固件的未夹紧状态下的高度大于所述至少一个垫圈的厚度，因此凸缘的沿纵向相互背对的外侧在一侧压在紧固件的垫圈贴放面上，并且在另一侧压在待夹紧的物体的表面上。在夹紧的紧固件中，垫圈贴放面直接作用在支座上并且夹紧到支座上。就此由密封件和/或耦连套筒的弹性复位力引发密封面的挤压力。这种具有密封功能的耦连套筒的设计方式允许紧固件的螺纹和螺纹口的包封，其结果是，置入在紧固件中的润滑剂永久保留在紧固件中并且不会被稀释。因此，这种垫圈装置(其中耦连套筒还同时构成密封件)还用于这种应用场合，其中螺纹必须被包封，进而包含在螺纹中的润滑材料不会排出或被清洁液稀释。由此所述垫圈装置还能够应用于食品加工设备中。这种紧固件还能够在多年后完好地重新取下。

基于耦连套筒的所述密封功能，首次能够将垫圈装置、例如两个布置为楔形保险垫圈对的楔形保险垫圈密封地夹紧，而不会损害楔形保险垫圈的为将楔形保险垫圈对取下所需的相互间、尤其沿轴向的可运动性。

这种耦连套筒的密封效果可以由耦连套筒的材料本身引发。当耦连套筒是由金属制成的耦连套筒时，也可以实现金属密封件的构造。通常，耦连套筒的材料在此情况下比相邻的、紧固件的垫圈贴放面的材料以及比待夹紧物体的材料更软。由此还能实现的是，在耦连套筒的凸缘的与此相关的端面上安设由其他材料、例如有机硅(硅胶条)制成的密封环或者甚至设置单独的、优选由耦连套筒固持的密封环。

如果耦连套筒还同时用作密封件，则沿径向向外突伸的凸缘设计成环绕的。如果耦连套筒不具有密封功能，凸缘还可以通过多个相互间隔的凸缘区段提供。

以下根据附图对本发明进行阐述。在附图中：

图1：示出通过耦连套筒在内侧接合的楔形保险垫圈对的立体图，

图2：示出穿过图1所示装置的剖视图，

图3：示出装配在螺栓上的通过耦连套筒接合的楔形保险垫圈对，

图4：示出通过根据本发明的另一种设计方式的耦连套筒接合的楔形保险垫圈对，和

图5：示出通过根据本发明的一种设计方式的耦连套筒接合的楔形保险垫圈对，其对应于按照图4的实施例，但是呈现另一种设计方式。

两个楔形保险垫圈1、1.1成为楔形保险垫圈对。这两个楔形保险垫圈1、1.1在其相互面对的侧面上具有以确定的角度倾斜的楔形肋。在相互背对的侧面上，为了与相应的支座卡紧而设置了共同作用的、通常设计成锯齿状的径向肋。在这种实施例中规定，在图1中所示的上表面2利用其径向肋支承在螺栓紧固件的垫圈贴放面上。楔形保险垫圈1、1.1的楔形肋的楔形面的楔形面角度大于螺栓紧固件为实现夹紧所设置的螺栓螺纹的螺旋角。

两个楔形保险垫圈1、1.1通过耦连套筒3接合。在所示实施例中，耦连套筒3是通过注塑工艺制成的塑料件。耦连套筒3贯穿楔形保险垫圈1、1.1的中央开口4。耦连套筒3利用其筒状的内部周向面包围贯穿孔5。贯穿孔5用于构造为螺栓的螺栓紧固件的杆部、尤其螺杆的贯穿。楔形保险垫圈1、1.1在其分别相互背对的顶侧上(如图1中就顶侧2所示)在其面向楔形保险垫圈的开口4的端部部段上具有台阶6。通过所述台阶6降低了各个楔形保险垫圈1、1.1在孔边缘区域中的有效厚度。耦连套筒3的第一环绕凸缘7嵌套该台阶6。如图2所示，耦连套筒3在其底侧上同样承载环绕的向外突伸的凸缘7.1。通过两个相互间隔的凸缘7、7.1构成了沿径向向外开放的、用于提供容纳部的u形形廓，楔形保险垫圈1、1.1的由台阶6、6.1构成的沿径向向内指向的凸起6’、6.1’嵌合在所述容纳部中。

通过该方式，两个楔形保险垫圈1、1.1通过耦连套筒3接合。楔形保险垫圈1、1.1在其在附图中所示状态中并未在其具有楔形面的侧面上相互粘接。

为了将楔形保险垫圈对连接在螺栓紧固件上(所述螺栓紧固件在所示实施例中设计为螺栓)，在耦连套筒3的内部周向面m上成型有多个、在所示实施例中相互间以相同角间距布置的卡紧爪8。卡紧爪、如图1所示左侧的卡紧爪8和根据图2所示右侧的卡紧爪8在耦连套筒3的上端部上向内突伸地成型。此外，卡紧爪8还朝耦连套筒3的沿贯穿孔5的纵轴向的对置端部的方向倾斜。卡紧爪8的斜度相对于装配运动方向倾斜，楔形保险垫圈对连同其耦连套筒3沿所述装配运动方向连接在螺栓紧固件上。当耦连套筒3连接在螺栓紧固件上并且所述卡紧爪8嵌合在按规定沿纵轴向作用的底切中时，卡紧爪8类似倒钩地发挥作用。卡紧爪8沿耦连套筒3的开口5的纵轴向可弹性调节。该弹性可调节性在所示实施例中由用于制造耦连套筒3的材料引发。为嵌合进螺栓紧固件的沿纵轴向轴作用的底切中，可以调整卡紧爪8的厚度，耦连环3应利用其楔形保险垫圈对连接在所述螺栓紧固件上。在所示实施例中规定，卡紧爪8咬合螺栓的螺杆的螺纹尾。

图2的剖视图示出楔形保险垫圈1、1.1的台阶6、6.1基于耦连套筒3的两个凸缘7、7.1的间距相离的构造和由此构成的凸起6'、6.1’。凸起6’的面向凸缘7的侧面与凸起6.1’的面向凸缘7.1的侧面之间具有充分的间隙，由此使两个楔形保险垫圈1、1.1能够相互朝其楔形面旋转，从而与附图所示相比提高了楔形保险垫圈对的有效高度。在所示实施例中，通过该方式有利于使两个楔形保险垫圈1、1.1能够顺利地相互旋转，并且避免通过从凸起6’、6.1’突悬的凸缘7、7.1造成楔形保险垫圈对的有效厚度增加。

图3示出由楔形保险垫圈1、1.1构成的楔形保险垫圈对，其利用其耦连套筒3装配在螺栓10的螺杆9上。卡紧爪8嵌合在螺杆9的两个沿螺杆9的纵向延伸相邻的螺纹线之间，并且耦连套筒8利用其楔形保险垫圈对与通过螺栓头11的底侧构成的垫圈贴放面12相邻地固持。卡紧爪8沿径向的长度的尺寸设计为，在耦连套筒3装配在螺杆9上的状态下，卡紧爪支承在螺纹根部13上或贴靠在螺纹根部上。如果应该使楔形保险垫圈对从螺栓头11向外运动，由此导致的卡紧爪8朝螺栓头11方向的偏转运动则通过卡紧爪在螺纹根部13上的支承被阻止。卡紧爪8沿径向的向外挤压通过耦连套筒3在楔形保险垫圈1、1.1的包围耦连套筒3的相应开口的端面上的支承被阻止。通过该方式，楔形保险垫圈对利用其耦连套筒3只有以更大的力才能从螺栓10上拆卸。

独立于上述实施例有效的是，卡紧爪相对于耦连套筒的筒状部段的可运动性能够通过不同技术措施、例如所使用的材料、材料厚度、周向延伸等单独地或相互组合地实施。这能够针对垫圈连同其耦连套筒从螺栓紧固件、也即：例如从销钉的螺杆上拆卸所需的力进行调整。卡紧爪能够完全设计为，垫圈装置连同其耦连套筒的拆卸只有通过损伤或损毁卡紧爪才能实现。在另一种设计方式中，由至少一个垫圈和耦连套筒组成的垫圈装置如果应该是可拆卸的，则将阻滞力调整得较低。

图4示出耦连套筒3.1，该耦连套筒原则上与之前附图的耦连套筒3相同地构造。因此相应的描述也同样适用于耦连套筒3.1。耦连套筒3.1与耦连套筒3的区别在于，该耦连套筒3.1还具有用于使螺纹通道密封的额外的密封功能。为此目的，耦连套筒3.1的相互背对的凸缘7.2、7.3的端面在所示实施例中配备有作为密封体的环绕的硅胶条14、14.1。安设在凸缘7.2上的硅胶条14作用到螺栓头11的底侧上。耦连套筒3.1的凸缘7.3上的硅胶条14.1作用到图中未示出的夹紧支座的顶侧上。通过该技术措施有效密封了螺纹通道，螺栓10的螺杆9嵌合在所述螺纹通道中。

图5示出另一种耦连套筒3.2，该耦连套筒原则上与耦连套筒3.1相同地构造并且由此同样具有密封功能。图5的实施例的耦连套筒3.2由tpe材料(热塑性弹性体材料)制成。该材料适用于实现密封。形状稳定性同样是足够的，由此耦连套筒满足对其所提出的有关在垫圈或垫圈装置上的要求。与图4实施例的耦连套筒3.1不同，为实现耦连套筒3.2的密封功能并不安置额外的硅胶条或类似装置，而是在耦连套筒3.2的相互背对的凸缘上成型有密封唇15、15.1。耦连套筒3.2的密封唇15、15.1的效果相当于图4的实施例中的硅胶条14、14.1的密封效果。

应该理解的是，耦连套筒3.1的高度(在所述高度上实现密封功能并且进而能够如期望地挤压到硅胶条14、14.1上)大于楔形保险垫圈对的厚度，随后螺栓紧固件与楔形保险垫圈对夹紧。耦连套筒3.1在其筒状区段的区域中提供了有效的支座，通过硅胶条14、14.1将夹紧力作用在所述筒状区段上。通过耦连套筒3.1的该区段贴放在楔形保险垫圈1、1.1的沿径向向内指向的端面上，避免了位于凸缘7.2、7.3之间的筒状环形区段向外的隆起。朝螺杆的方向的偏移通过下述方式避免，即，耦连套筒3的内径仅比螺杆的外径大一个用于导入螺杆所需的间隙。为了螺栓紧固件在其支座上的密封功能和符合规定的夹紧，使用耦连套筒3.1的沿径向向外突伸的凸缘7.2、7.3之间的间隙。基于夹紧力对耦连套筒3.1进行镦压。由于镦压而在耦连套筒3.1中引发的弹性复位力是硅胶条14、14.1作用到互补的密封面上的力。因此即使设置了密封功能也不会损害符合规定的夹紧，在夹紧时螺栓紧固件的垫圈贴放面直接作用到相邻的楔形保险垫圈的表面上并且另一个楔形保险垫圈的相对置的表面相对作用于夹紧支座上。上述用于耦连套筒3.1的密封功能的叙述也同样适用于图5实施例的耦连套筒3.2。

本发明借助附图对具体实施方式进行了专门阐述。只要不脱离有效的权利要求保护范围，本领域技术人员都可以得到多种用于转用本发明的其他扩展设计。

附图标记清单

1、1.1楔形保险垫圈

2顶侧

3、3.1、3.2耦连套筒

4开口

5贯穿孔

6、6.1台阶

6’、6.1’台阶

7.1、7.2、7.3凸缘

8卡紧爪

9螺杆

10螺栓

11头部

12垫圈贴放面

13螺纹根部

14、14.1硅胶条

15、15.1密封唇

m罩面