<Desc/Clms Page number 1>
Sicherungsmutter
Die Erfindung betrifft eine Sicherungsmutter mit einem in einem Winkel zur Gewindeachse geneigten Schlitz, der bis über die Mittelachse der Mutter durchgeführt ist, und bei der der durch den Schlitz abgetrennte Mutternteil mit einer Verformung versehen ist und die Schlitzebene annähernd gleichgerichtet zum Gewindesteigungswinkel verläuft. Es sind bereits zahlreiche Sicherungsmuttern mit Schlitzen bekanntgeworden. Bei einer derartigen Sicherungsmutter ist das Gewinde der durch den Schlitz abgetrennten, federnden, mit Bezug auf den Mutternkörper abgebogenen Scheibe an der Verbindungsstelle mit der Mutter durch Räumen entfernt, so dass sich innerhalb dieses abgetrennten Teiles eine sichelförmige, gewindefreie Nut von solcher Grösse ergibt, dass die Scheibe den Gewindebolzen auf ungefähr 3/4 seines Umfanges nur lose umgibt.
Dadurch wird nicht-nur das tragende Gewinde als Ganzes geschwächt, sondern es kann darüber hinaus auch die bei einer Sicherungsmutter notwendige grössere Klemmung in den Gewindegängen zwischen Mutter und Bolzen, welche die eigentlichen Sicherungskräfte bildet, nicht entstehen. Bei einer andern bekannten Sicherungsmutter ist der schräg verlaufende Schlitz ebenfalls über 3/4 der Muttemgrundfläche durchgeführt, so dass er bis in das gegenüber der Einschnittstelle liegende Gewinde des Mutternkörpers greift und dieses zerschneidet. Der Schrägschlitz reicht also bis tief in den Verbindungsrücken des abgetrennten Teiles mit dem Mutternkörper, wobei das Ende des Schlitzes etwa in der Mitte der Gesamthöhe des Mutternkörpers liegt.
Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, dass das Gewinde der Mutter eine weitgehende Schwächung erfährt und somit die auftretenden Sicherungkräfte nicht mehr übernehmen kann. Weiterhin besteht der Nachteil, dass der abgetrennte federnde Teil der Mutter zufolge der tiefen Schlitzung nicht mehr die für die Sicherungsfunktion erwünschte grosse Elastizität besitzt.
Bei einer weiteren bekannten Schraubensicherung sind im Mutternkörper zueinander entgegengesetzt liegende Quereinschnitte angeordnet. Diese Quereinschnitte liegen jedoch senkrecht zur Achse der Mutter und stellen ebenfalls eine erhebliche Schwächung des einen Mutternkörperteiles dar, so dass die bei Sicherungsmuttern erforderlichen Sicherungskräfte durch die abgetrennten Teile des Mutternkörpers nicht mehr übertragen werden können. Schliesslich sind Sicherungsmuttern bekanntgeworden, die horizontal oder schräg liegende Querschlitze aufweisen. Diese Querschlitze sind mit annähernd radial verlaufenden Einschnitten derart kombiniert, dass der durch die Querschnitte abgetrennte obere Mutternteil in verschiedene Einzelteile aufgespalten ist.
Die Einzelteile können gegenüber dem Mutternkörper durch Stauchen oder Hochbiegen verformt sein, wodurch eine zusätzliche Reibungskraft auf das Bolzengewinde ausgeübt werden soll. Auch bei diesen Muttern besteht aber der Nachteil, dass der abgetrennte Teil der Mutter infolge der verschiedenen Einschnitte zu stark geschwächt ist, um die notwendige Kraftübertragung zu gewährleisten.
Allen bekannten Sicherungsmuttern mit horizontal oder schräg geführtem Sicherungschlitz ist ausserdem der Mangel gemeinsam, dass sie eine genügende Sicherungsfunktion nur dann übernehmen können, wenn der Mutternkörper eine ausreichende Bauhöhe aufweist,
Durch die Erfindung soll demgegenüber eine Sicherungsmutter geschaffen werden, die einerseits eine einwandfreie Sicherung der Schraubverbindung gewährleistet und anderseits bei geringer Bauhöhe und geringem Materialaufwand billig herzustellen ist. Durch die Anordnung der Sicherung selbst darf so-
<Desc/Clms Page number 2>
mit kein zusätzlicher Raum und kein zusätzliches Gewicht erforderlich werden, vielmehr soll die Sicherung der Mutter so ausgebildet sein, dass sie jederzeit bei normalen Muttern, also bei schon vorhandenen Muttern üblicher Abmessungen, angeordnet werden kann.
Insbesondere soll durch die Erfindung eine Keilfeder gebildet werden, die sich als flache, an der einen Seite eingespannte Feder darstellt. Diese Keilfeder kann in ihrem Querschnitt so gehalten werden, dass das Federdiagramm unter Berücksichtigung der Gewindeabmessungen der Mutter an den durch die Feder verursachten Kräftevorgängen im Gesamtmuttemkörper beim Aufschrauben auf einen Gewindebolzen ein Drehmoment erzeugt, das für die Erzielung der geforderten Vorspannung notwendig ist. Bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Mutter kann vor allem die Grösse des gewünschten Drehmomentes und damit die Höhe der Vorspannung bzw. die Grösse der Selbsthemmung, die erzielt werden soll, genau vorausbestimmt werden.
Ausgehend von einer Sicherungsmutter der eingangs erwähnten Art kennzeichnet sich die Erfindung durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale, dass der Schlitz ausschliesslich im oberen Drittel des Mutternkörpers liegt und das Gewinde der Mutter im Bereich der Verbindungsstelle der durch den Schlitz abgetrennten Keilfeder zum Mutternkörper hin unversehrt erhalten ist. Vorteilhaft ist die Keilfeder, wie an sich bekannt, durch Stauchung in Richtung der Mutternachse auf den Mutternkörper hin verformt.
Nach einem weiteren zweckmässigen Merkmal der Erfindung ist der in Richtung der Muttemachse auf den Mutternkörper hin gestauchte Teil der Keilfeder an dem der Verbindungsstelle zum gegenüberliegenden Teil mit dem Mutternkörper durch Schweissen verbunden.
Eine hohe Sicherungswirkung erhält man, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die Keilfeder als Ganzes senkrecht zur Mutternachse durch Zusammenbiegen oval verformt ist. Weiterhin kann zur Erhöhung der Sicherungswirkung und der Kraftübertragung sowie gleichzeitig zur Gewichtseinsparung in Richtung der Längsachse der Mutter gesehen die ebene Aussenfläche der Keilfeder, wie an sich bekannt, kleiner als die Grundfläche des Mutternkörpers gehalten sein.
Wenn besonders hohe Sicherungskräfte von der Sicherungsmutter gefordert werden, ist es vorteilhaft, in der unteren Stirnwand des Muttemkörpers und/oder in der Stirnwand der Keilfeder eine an sich bekannte, die Gewindebohrung ringförmig umgebende Ausnehmung vorzusehen. Durch die Anordnung der Ausnehmung an der unteren Stirnwand des Mutternkörpers, also der Auflageftäche der Mutter im aufgespannten Zustand, werden infolge des Anpressdruckes zusätzliche Hebelkräfte auf die Keilfeder übertragen, welche die Keilfeder fest gegen den Bolzen drücken, wodurch besonders hohe Sicherungskräfte erzielt werden.
Dabei besteht der Vorteil, dass durch entsprechende Vergrösserung oder Verkleinerung der ringförmigen Ausnehmung die Auflagefläche und damit der Angriffspunkt der zusätzlichen Hebelkräfte von der Mittelachse der Mutter weiter oder weniger entfernt angeordnet und somit die zusätzlichen Sicherungskräfte durch Gestaltung der Ausnehmung grösser oder kleiner gehalten werden können.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine Sicherungsmutter in Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig. 2 die Mutter in Draufsicht, Fig. 3 und 4 eine andere Ausführungsform einer Sicherungsmutter im Teilschnitt und in Draufsicht und Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante im Vertikalschnitt.
Fig. 1 stellt eine handelsübliche Mutter 1 dar, deren Mutternkörper 2 mit einem zur Gewindeachse 3 schräg verlaufenden Längsschlitz 4 versehen ist, der, was für die Sicherungswirkung von erheblicher Bedeutung ist, über die Gewindeachse 3 hinausreicht. Die durch den Längsschlitz 4 gebildete Keilfeder 5 kann nach unten abgebogen werden, wodurch sich eine weitere Sicherungswirkung ergibt. Der Längs-- schlitz 4 verläuft annähernd gleichgerichtet zum Gewindesteigungswinkel und befindet sich im oberen Drittel des Mutternkörpers. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass das Gewinde 2a der Mutter 2 im Bereich der Verbindungsstelle der durch den Schlitz 9 abgetrennten Keilfeder 12 zum eigentlichen Mutternkörper 2 hin unversehrt erhalten geblieben ist.
Ebenso ist bei der Ausbildung nach Fig. 1 und 2 der Gewindehals im Bereich des Überganges vom Muttemkörper 2 zu der durch den Schlitz 4 gebildeten Keilfeder 5 hin unversehrt, so dass beim Aufschrauben der Mutter der in den Fig. 1 und 3 mit Pfeilen Fl, F2 angedeutete Kraftverlauf'erzielt wird. Der Kraftpfeil F2 verläuft im Mutternkörper unterhalb des Schlitzes 4 bzw. 9 gegen die Achse 3 der Mutter zu, wogegen der Krass : pfeil Fl über die Verbindungsstelle zwischen dem eigentlichen Mutternkörper 2 und der Keilfeder 5 bzw. 12 läuft.
Durch diesen verschiedenen Kraftverlauf entsteht eine Verschiebung etwa senkrecht zur Achse der Mutter, derart, dass sich das Gewinde am inneren Teil der Keilfeder vom Bolzengewinde leicht abhebt, wogegen es infolge dieser Kraftwir- kungsrichtung am Ansatz der Keilfeder zum Mutternkörper hin noch fester angepresst wird, so dass eine beachtliche Sicherungswirkung zustande kommt.
Cemäss Fig. 3 ist der Querschnitt der Keilfeder 12 etwas kleiner als der des eigentlichen Muttern-
<Desc/Clms Page number 3>
körpers 2 gehalten. Hiedurch kann in bestimmten Fällen die Federwirkung erhöht und Gewicht eingespart werden. Der den Querschnitt der Keilfeder verringernde Hals der Mutter 10 ist in Fig. 3 mit 11 bezeichnet. Dieser Mutternhals 11 muss jedoch so gross sein, dass ein Schlagen der Mutter bzw. ein Verstauchen der Mutter noch möglich ist. Da die Schlitzbreite nur wenige Zehntelmillimeter beträgt, bleibt die Mutternhöhe selbst bei Anordnung eines solchen Mutternhalses normal.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind im Muttemkörper, vorzugsweise im Bereich der beiden Stirnseiten der Mutter, Ausnehmungen 17, 18 vergesehen. Hiedurch wird nicht nur das Gewicht der Mutter verringert, sondern es wird zugleich eine besondere Sicherungswirkung erreicht, indem sich beim Aufschrauben der noch verbleibenden Ringflächen der Mutter der Muttemkörper spreizen kann und dadurch die durch den schrägschlitz 25 abgetrennte Keilfeder 19 mit zusätzlicher Kraft gegen den Schraubenbolzen gepresst wird. Die Ausnehmung 17 in der Stirnfläche 20 dient in erster Linie zur Erzielung einer Spreizwirkung der Mutter beim Aufschrauben.
Durch die in der entgegengesetzten Stirnseite der Mutter angeordnete Ausnehmung 18 kann ebenfalls Gewicht eingespart werden, vor allem aber lässt sich mit ihrer Hilfe die Anpresskraft der Keilfeder vorbestimmen. Wesentlich ist, dass die axiale Tiefe der Ausnehmung 18 in der Keilfeder 19 kleiner als jene der Ausnehmung 17 im Mutternkörper selbst gehalten ist. Es empfiehlt sich weiterhin, die Ausnehmungen 17, 18 mit einem derartigen Durchmesser zu versehen, dass eine ringförmige Auflagefläche des Mutternkörpers erhalten bleibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sicherungsmutter mit einem in einem Winkel zur Gewindeachse geneigten Schlitz, der bis über die Mittelachse der Mutter durchgeführt ist, und bei der der durch den Schlitz abgetrennte Mutternteil mit einer Verformung versehen ist und die Schlitzebene annähernd gleichgerichtet zum Gewindesteigungswinkel verläuft, gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale, dass der
EMI3.1
per hin unversehrt erhalten ist.