DE102011105927B4

DE102011105927B4 - Blechmutter

Info

Publication number: DE102011105927B4
Application number: DE102011105927.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heitz
Original assignee: A Raymond SARL
Current assignee: A Raymond SARL
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: DE102011105927A1

Abstract

Blechmutter (1) mit einer zylinderartigen Gewindehülse (2), die an einer Innenseite mit Gewindegängen (3) versehen, an einem freien Ende (6) mit einer ausnehmungsfreien Umrandung (7) ausgebildet und an einem Verbindungsende (4) mit einer Gewindehülsenträgerplatte (5) verbunden ist, wobei an der Umrandung (7) wenigstens ein Eintauchabschnitt (8) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Eintauchabschnitt (8) gegenüber beidseitig des betreffenden Eintauchabschnitts (8) gelegenen Randbereichen (9) der Umrandung (7) relativ zur Längsachse der Gewindehülse (2) mit einem Neigungswinkel radial nach innen und axial in Richtung des Verbindungsendes (4) versetzt sowie in einem Mittenbereich plan ist, wobei die Gewindehülse (2) bis auf den oder jeden Eintauchabschnitt (8) gegenüber einer Zylinderform verformungsfrei ist und wobei die Neigungswinkel der Mittenbereiche der Eintauchabschnitte (8) gegenüber der Längsachse der Gewindehülse (2) gleich sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blechmutter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Blechmutter ist aus EP 0 861 987 A2 bekannt. Diese vorbekannte Blechmutter verfügt über eine zylinderartige Gewindehülse, die an einer Innenseite mit Gewindegängen versehen ist. An einem freien Ende der Gewindehülse ist eine ausnehmungsfreie Umrandung ausgebildet. An einem Verbindungsende ist die Gewindehülse mit einer Gewindehülsenträgerplatte verbunden. An der Umrandung des freien Endes der Gewindehülse ist wenigstens ein Eintauchabschnitt vorhanden. Die Blechmutter weist durch radiale oder axiale Stauchung deformierte Abschnitte der Gewindehülse zur Sicherung einer Schraube auf. Die Sicherung beruht auf Verformungen des Gewindes der Gewindehülse, insbesondere auf Verformungen, bei denen die Gewindespitzen flacher und die Gewindeflanken steiler werden. Derartige Verformungen führen zu hohen, unberechenbaren Reibmomentwerten.
Aus DE 19 50 203 A ist eine Blechmutter bekannt, die dieses Problem löst. Die Blechmutter weist am freien Ende ihrer Gewindehülse eine Umrandung mit mehreren größeren Ausnehmungen auf, zwischen denen Sicherungszungen ausgebildet sind. Diese Sicherungszungen liegen lediglich punktuell an einer zu sichernden Schraube beziehungsweise an einem zu sicherndem Bolzen an. Im Vergleich zu Blechmuttern mit ausnehmungsfreier Umrandung weisen derartige Blechmuttern bei hoher dynamischer Belastung eine im Bereich der Umrandung geringere Dauerfestigkeit auf.
Aus US 2 452 192 A ist eine dickwandige massive Aufschraubmutter bekannt, bei der entlang einer Umrandung eine Anzahl von Eintauchabschnitten ausgebildet sind, die sich in einer Längsrichtung über mehrere Gewindegänge erstrecken und mit einem Neigungswinkel radial nach innen sowie axial in Richtung eines der Umrandung gegenüberliegenden Endes der Aufschraubmutter versetzt sind. Die Eintauchabschnitte sind mit einer konkaven Krümmung ausgebildet, die der Rundung der Gewindegänge entgegengerichtet ist.
Eine weitere Blechmutter ist aus US 3 144 895 A bekannt. Diese Blechmutter ist mit einer Gewindehülsenträgerplatte und mit einer Gewindehülse ausgestattet, die an ihrem der Gewindehülsenträgerplatte abgewandten freien Ende über eine ausnehmungsfreie Umrandung verfügt. Die der Gewindehülsenträgerplatte zugewandte Gewindehülsenhälfte weist einen kreisförmigen Querschnitt, die der Gewindehülsenträgerplatte abgewandte Gewindehülsenhälfte einen deformierten, ovalen Querschnitt auf. Der Deformationsbereich der Gewindehülse erstreckt sich über mehrere Gewindegänge. Beim Deformieren derartiger Blechmuttern entstehen über die gewünschte Deformation hinaus regelmäßig weitere, wenig berechenbare Verformungen des Gewindes, die zu hohen, unberechenbaren Reibmomentwerten führen.
Aus US 2 908 920 A ist eine Blechmutter bekannt, deren Umrandung eine umlaufende, radial nach innen gerichtete Umformung sowie eine V-artige Ausnehmung aufweist. Bei hoher dynamischer Belastung wirkt eine solche V-artige Ausnehmung wie eine Sollbruchstelle, so dass die Zuverlässigkeit einer entsprechenden Blechmutter im Vergleich zu Blechmuttern mit ausnehmungsfreier Umrandung deutlich verringert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blechmutter der eingangs genannten Art anzugeben, die sehr einfach herzustellen ist, eine Schraube oder einen Bolzen insbesondere auch bei dynamischen Belastungen zuverlässig hält und ein berechenbares Reibmoment aufweist.
Die Aufgabe wird durch eine Blechmutter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die Wahl eines größeren oder kleineren radialen und/oder axialen Versatzes der Eintauchabschnitte erfolgt eine feine Einstellung des jeweils gewünschten Reibmoments vorzugsweise über lediglich einen deformierten Gewindegang. Ein größerer radialer und/oder axialer Versatz führt dabei jeweils zu einem höheren Reibmoment. Die restlichen Bereiche der Umrandung bleiben unverformt, so dass auch bei hohen dynamischen Belastungen im Bereich der Umrandung ein sicherer Halt gewährleistet ist.
Durch das Einstellen des Winkels einer Andruckfläche beziehungsweise von Andruckflächen zur Längsachse der Gewindehülse und durch das Einstellen der Eintauchtiefe eines Stempelwerkzeugs relativ zur Umrandung entlang der Längsachse der Gewindehülse erfolgt eine feine Einstellung des radialen und axialen Versatzes der Eintauchabschnitte an der Umrandung der Gewindehülse.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnungen. Es zeigen:

1 in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blechmutter,
2 in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1,
3 in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Stempelwerkzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit dem Ausführungsbeispiel des Stempelwerkzeugs gemäß 3,
5 in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einem Trägerteil, mit einem Anbauteil und mit einer Schraube in einer ungesicherten Vormontageposition,
6 in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einem Trägerteil, mit einem Anbauteil und mit einer Schraube in einer gesicherten Endmontageposition.

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blechmutter 1. Die Blechmutter 1 verfügt über eine zylinderartige Gewindehülse 2, die auf einer Innenseite mit Gewindegängen 3 versehen, an einem Verbindungsende 4 mit einer Gewindehülsenträgerplatte 5 verbunden und an einen freien Ende 6 mit einer ausnehmungsfreien Umrandung 7 versehen ist.
Die Umrandung 7 weist zwei einander diametral gegenüber liegende Eintauchabschnitte 8 auf, die sich in axialer Richtung jeweils über einen Gewindegang 3 erstrecken. Beide Eintauchabschnitte 8 sind gegenüber beidseitig des jeweiligen Eintauchabschnitts 8 gelegenen Randbereichen 9 der Umrandung 7 relativ zur Längsachse der Gewindehülse 2 mit gleichem Neigungswinkel radial nach innen und axial in Richtung des Verbindungsendes 4 versetzt. Die Eintauchabschnitte 8 sind in einem Mittenbereich plan ausgestaltet.
Die Blechmutter 1 verfügt weiterhin über eine klammerartig ausgebildete Feder 10 mit zwei Federschenkeln 11, 12. Ein mit der Gewindehülsenträgerplatte 5 verbundener Federschenkel 11 ist mit zwei Versteifungselementen 13 ausgestattet, die beidseitig der Gewindehülse 2 parallel zum Federweg der Feder 10 verlaufen. Ein freier, parallel zur Gewindehülsenträgerplatte 5 verlaufender Federschenkel 12 weist eine Federschenkeldurchführung 14 sowie einen Sicherungsstreifen 15 auf.
2 zeigt in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1. Das Verbindungsende 4 der Gewindehülse 2 ist kegelartig ausgebildet. Die Eintauchabschnitte 8 erstrecken sich in Längsrichtung jeweils über einen Gewindegang 3. Der Sicherungsstreifen 15 ist ringförmig als Durchführungsbegrenzung 16 ausgeführt und gegenüber dem freien Federschenkel 12 um wenige Grade geneigt.
3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Stempelwerkzeugs 17 zum Ausbilden zweier Eintauchabschnitte 8 einer erfindungsgemäßen Blechmutter 1. Das Stempelwerkzeug 17 verfügt über eine Vertiefung, die als V-artige Nut 18 mit in Längsrichtung gleichbleibendem Querschnitt und zwei winklig zueinander ausgerichteten Andruckflächen 19 ausgebildet ist, die in Längsrichtung mit jeweils gleichen Winkeln angestellt sind.
4 zeigt in einem Längsschnitt die Gewindehülse 2 und die Gewindehülsenträgerplatte 5 des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der Blechmutter 1 sowie das in 3 gezeigte Stempelwerkzeug 17. Die Andruckflächen 19 des Stempelwerkzeugs 17 sind gegenüber der Längsachse der Gewindehülse 2 jeweils mit gleichem Winkel geneigt und auf das freie Ende 6 der Gewindehülse 2 aufgedrückt, wobei eine Unterlage 20 als Widerlager der Gewindehülsenträgerplatte 5 dient, so dass zwei Teilbereiche der Umrandung 7 gegenüber beidseitig dieser Teilbereiche gelegenen Randbereichen 9 der Umrandung 7 zu Eintauchabschnitten 8 der Umrandung umgeformt werden.
5 zeigt in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einem Trägerteil 21, mit einem Anbauteil 22 und mit einer Schraube 23 in einer ungesicherten Vormontageposition, in der sich der Schaft 24 der Schraube 23 durch eine Trägerteilausnehmung 25 und eine Anbauteilausnehmung 26 erstreckt, wobei der Schaft 24 der Schraube 23 durch lediglich einen Gewindegang 3 der Gewindehülse 2 gehalten ist. Der Sicherungsstreifen 15 des freien Federschenkels 12 ragt in die Trägerteilausnehmung 25 und sichert die Blechmutter 1 gegen ein Abgleiten von dem Trägerteil 21. In der gezeigten Vormontageposition sind die Eintauchabschnitte 8 gegenüber beidseitig des jeweiligen Eintauchabschnitts 8 gelegenen Randbereichen 9 radial nach innen und axial in Richtung des Verbindungsendes 4 versetzt.
6 zeigt in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einem Trägerteil 21, mit einem Anbauteil 22 und mit einer Schraube 23 entsprechend 5 nunmehr in einer gesicherten Endmontageposition. Gegenüber der Vormontageposition gemäß 5 ist die Schraube 23 in 6 bis zum Anschlag des Schraubenkopfs 27 am Anbauteil 22 in die Gewindehülse 2 eingeschraubt. Der Schaft 24 der Schraube 23 ragt in axialer Richtung über die Umrandung 7 der Gewindehülse 2 hinaus. In der gezeigten Endmontageposition sind beide Eintauchabschnitte 8 nunmehr entgegen einer durch die Eintauchabschnitte 8 auf den Schaft 24 der Schraube 23 ausgeübten Rückstellkraft durch den Schaft 24 der Schraube 23 radial nach außen gedrückt. Die Schraube 23 ist somit durch das entstehende Reibmoment gesichert.

Claims

Blechmutter (1) mit einer zylinderartigen Gewindehülse (2), die an einer Innenseite mit Gewindegängen (3) versehen, an einem freien Ende (6) mit einer ausnehmungsfreien Umrandung (7) ausgebildet und an einem Verbindungsende (4) mit einer Gewindehülsenträgerplatte (5) verbunden ist, wobei an der Umrandung (7) wenigstens ein Eintauchabschnitt (8) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Eintauchabschnitt (8) gegenüber beidseitig des betreffenden Eintauchabschnitts (8) gelegenen Randbereichen (9) der Umrandung (7) relativ zur Längsachse der Gewindehülse (2) mit einem Neigungswinkel radial nach innen und axial in Richtung des Verbindungsendes (4) versetzt sowie in einem Mittenbereich plan ist, wobei die Gewindehülse (2) bis auf den oder jeden Eintauchabschnitt (8) gegenüber einer Zylinderform verformungsfrei ist und wobei die Neigungswinkel der Mittenbereiche der Eintauchabschnitte (8) gegenüber der Längsachse der Gewindehülse (2) gleich sind.
Blechmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der oder jeder Eintauchabschnitt (8) in axialer Richtung über einen Gewindegang (3) erstreckt.
Blechmutter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Eintauchabschnitte (8) vorhanden sind.
Blechmutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Eintauchabschnitte (8) einander diametral gegenüber liegen.