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Selbstsichernde Mutter
Die Erfindung betrifft eine selbstsichernde Mutter mit einer am Aussenumfang in einer Hälfte des
Mutterkörpers vorgesehenen Ringnut, deren Nutengrund über den Umfang gleichmässig verteilte, vorzugs- weise bis über das Gewinde führende Einschnitte aufweist.
Es ist eine Spezialmutter grosser Bauhöhe bekannt, bei der der eigentliche Mutterkörper mit einem scheibenförmigen Ansatz "ersehen ist, den eine keilförmige Ringnut vom Mutterkörper trennt. Einschnit- te sind jedoch nicht vorgesehen. Bei einer andern bekannten Ausführung ist am Mutterkörper eine Eindrehung vorhanden, durch die ohne Bildung einer Keilfeder der Mutterkörper geschwächt werden soll, um eine Einschnürung des Gewindes infolge der mit der Schwächung auftretenden Verformung zu erzielen.
Bei einer andern bekannten Mutter mit grosser Bauhöhe weist der obere Teil eine eingestochene, ringför- mige Nut auf, deren Nutengrund zwei über den Umfang gleichmässig verteilte, bis über das Gewinde der
Mutter führende Einschnitte besitzt. Durch diese Einschnitte erhält der ringförmige Ansatz der Mu-ter an zwei gegenüberliegenden Stellen eine Abfasung, so dass er nach Verformung durch Hochbiegen oder Stauchen an diesen Stellen unsymmetriscn geformt ist.
Abgesehen davon, dass bei diesen bekannten Muttern keine keilförmigen federnden Mutterteile gebildet werden, haben die Muttern den Nachteil, dass sie eine viel zu grosse Bauhöhe aufweisen, da sie entweder mit einem besonderen Ansatz in Form eines Mutterhalses versehen sind oder von vornherein eine übergrosse Bauhöhe besitzen. Die grössere Bauhöhe erfordert aber mehr Werkstoff und erhöht das Gewicht der Mutter. Ausserdem sind die Herstellungskosten, insbesondere infolge des Andrehens eines eigenen Halses, wesentlich höher, wozu noch kommt, dass eine solche Mutter nur dann verwendet werden kann, wenn zur Unterbringung der Mutter genügend Raum vorhanden ist.
Demgegenüber soll durch die Erfindung eine Mutter geschaffen werden, die einerseits eine einwandfreie Sicherung der Schraubverbindung gewährleistet und anderseits bei geringer Bauhöhe und geringem Materialaufwand billig herzustellen ist. Erfindungsgemäss sollen insbesondere die Normmasse eingehalten werden, was voraussetzt, dass die Sicherungselemente keinen zusätzlichen Raum beanspruchen.
Es ist somit wesentlich, dass bei der erfindungsgemässen Mutterausbildung der Werkstoff hinsichtlich Zug- und Druckfestigkeit, Dehnung, Elastizität, Wärmeaufnahmefähigkeit usw. voll ausgenützt wird, damit nach dem Ziel der Erfindung das Sicherungselement tatsächlich innerhalb der normalen Mutterhöhe untergebracht werden kann. Falls geringere Sicherungsmomente benötigt werden, so ist der Raum bzw. Werkstoffbedarf sehr gering.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die Mutter als Flachmutter ausgebildet ist, die Ringnut in an sich bekannter Weise einen keilförmigen Querschnitt besitzt und die durch die Einschnitte gebildeten Keilfedern durch Stauchung in der Richtung der Mutterachse, durch Ovalisieren oder durch Verschweissung des freien Teiles der Keilfedern mit dem Mutterkörper zu einem Sicherungselement verformt sind.
Um eine gute Federeigenschaft der Keilfeder zu erhalten, liegt die ringförmige Keilnut vorteilhafterweise in der oberen Hälfte des Mutterkörpers. Bei frei aufschraubbaren Muttern werden die Keilfedern vorzugsweise an der Unterfläche der Mutter gebildet. Es empfiehlt sich ferner, die Stirnfläche der ring-
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förmigen Keilfeder durch Abfasung in an sich bekannter Weise schräg zum Gewinde hin verlaufen zu las- sen.
Erfindungsgemäss wird somit in vorteilhafter Weise mindestens eine Keilfeder gebildet, die innerhalb des Mutterkörpers liegt, der im ungünstigsten Fall nicht grösser als eine normale Mutter ist, wobei unter
Keilfedern flache Federn verstanden werden, die an einer Seite im Mutterkörper eingespannt sind. Es er- gibt sich ferner der Vorteil, dass diese Keilfedern in ihrem Querschnitt so gehalten werden können, dass das Federdiagramm unter Berücksichtigung der Gewindeabmessungen der Mutter und den durch die Feder oder Federn verursachten Kräftevorgängen im Gesamtmutterkörper ein Drehmoment beim Aufschrauben auf einen Gewindebolzen erzeugt, das für die Erzielung der geforderten Vorspannung notwendig ist. Für einfachere Aufgaben, so z.
B. bei geringen Aufschraubzahlen der Muttern und zum Teil auch geringen Herstellungskosten, kann die Vorspannung sehr hoch gewählt werden, um unter Umständen sogar bei ein- maligem Auf-, aber nicht mehr Abschrauben eine vorberechnete verschweissung der Muter mit dem Bolzen durch die überhöhte Vorspannung erreichen zu können. Die Anordnung vieler kleiner Keilfedern ist bei elastisch wirkenden Sicherheitsmuttern und auch bei solchen von besonderem Vorteil, bei denen die Übertragung der Vorspannung und die Belastung eines jeden Gewindeganges des Bolzens ausgeglichen sein soll oder bei denen ein grosses Gewinde vorliegt. Dagegen können robuste Muttern, die grosse Kräfte übertragen müssen, mit wenigen kräftigen Keilfedern ausgestattet sein. Bei der erfindungsgemässen Mutter wird der Sicherungseffekt der Keilfedern noch durch die verformung erhöht.
Die Anordnung einer ringförmigen Keilnut mit beliebig vielen, jedoch symmetrisch angeordneten Einschnitten ist insbesondere für grosse Muttern, beispielsweise Sechskantmuttern oder Nutmuttern von mehr als 30 mm Durchmesser, vorteilhaft, weil sich die Ringnut und die Einschnitte in diesen Muttern sowie die Bildung der Siche- rungselemente durch Verformungen, z. B. durch Herabdrücken oder durch Stauchen, leicht herstellen bzw. erreichen lassen. Dabei empfiehlt es sich, die Verformungskraft, beispielsweise die Stuachkraft, im Bereich jener Stelle wirken zu lassen, an der die Keilfeder in den Mutterkörper übergeht. Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, dass die normale Höhe der Flachmuttern nicht vergrössert werden muss.
In der Zeichnung ist der lrfindungsgegensland an Hand von Beispielen dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 eine Sechskantmutter in Draufsicht und Seitenansicht, Fig. 3 eine Nutmutter in Draufsicht und Fig. 4 und 5 eine ringförmige Mutter ebenfalls in Draufsicht und im Axialschnitt.
Gemäss den Fig. 1 und 2. handelt es sich um eine grosse Sechskantmutter etwa von genormten Abmessungen. Im oberen Bereich dieser Mutter befindet sich eine keilförmige Ringnut 1, deren Schrägflä- che 2 zur Stirnseite 3 der Mutter gerichtet ist. Durch diese Nutenform wird eine ringförmige Keilfeder 4 gebildet, die, da die Ringnut 1 nicht bis zum Gewinde reicht, mit dem Mutterkörper 5 fest zusammenhält. Der Grund der Ringnut 1 ist mit Einschnitten 6 versehen, die mit Hilfe eines Sägeblattes oder eines
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und 5 einen Befestigungsring zeigen. Die erfindungsgemässe Ausbildung lässt sich bei derartigen Muttern oder Ringen bis zu den grössten Abmessungen durchführen. Der sich durch die Anordnung der keilförmigen Ringnut l' (Fig. 5) ergebende Federweg der Keilfedern ist mit s bezeichnet.
Die Zahl der Einschnit-
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k,, k,, kGewindeschneiden, durch Ovalisieren einer mehrkantigen Keilfeder oder durch ähnliche Massnahmen zu einem Sicherungselement verformt. In Fig. 5 ist eine solche Verformung durch den Pfeil V angedeutet.
Es ist auch möglich, den freien Teil der Keilfeder mit dem Mutterkörper zu verschweissen. Die Stirnfläche der Keilfeder kann durch Abfasung schräg zum Gewinde hin verlaufen, so dass die Feder dünner, also elastischer bzw. leichter verformbar wird.
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