DE102021102452A1 - Schraubenmutter zur Begrenzung eines einwirkenden Drehmoments - Google Patents

Schraubenmutter zur Begrenzung eines einwirkenden Drehmoments Download PDF

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Dennis Krasemann
jun. Jürgen Krasemann
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schraubenmutter (1) zur Begrenzung eines einwirkenden Drehmoments, bestehend aus einem Gewindeteil (2) mit Innengewinde und einem Rohrteil (3), wobei mindestens das Rohrteil (3) eine Ansatzkontur (4) für ein Werkzeug aufweist, wobei das Rohrteil (3) mit dem Gewindeteil (2) steckverbunden ist, so dass es um das Gewindeteil (2) drehbar gehalten ist, zwischen dem Rohrteil (3) und dem Gewindeteil (2) eine momentgeschaltete Kupplung (6) zur Drehmomentübertragung mit ineinander greifender Zahnung (7,8) ausgebildet ist, und mindestens eines der Teile, Rohrteil (3) oder Gewindeteil (2), oder dessen Zahnflanken der Zahnung (6,7) bei einem Grenzdrehmoment elastisch verformbar ist oder sind, so dass die Kupplungsverbindung aufgehoben ist und ein Durchrutschen des Rohrteils (3) gegenüber dem Gewindeteil (2) erreicht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schraubenmutter zur Begrenzung eines einwirkenden Drehmoments, bestehend aus einem Gewindeteil mit Innengewinde und einem Rohrteil, wobei mindestens das Rohrteil eine Ansatzkontur für ein Werkzeug oder einen manuellen Angriff aufweist.
  • Schraubenmuttern dieser Art werden vielfach bei der Montage von unterschiedlichsten Bauteilen eingesetzt. Die herkömmlichen Schraubenmuttern weisen typischerweise eine Mutter und ein Halteelement auf, wobei das Halteelement mit einem rückwärtigen Teil des Halteelementes ein Kopfteil mit einem Mitnahmeprofil zur drehfesten Kupplung des Kopfteiles mit einem Setzwerkzeug aufweist, das Halteelement in einem vorderen Bereich des Halteelementes ein Aufnahmeteil mit einer Aufnahme aufweist, in welcher die Mutter drehfest aufgenommen ist, das Kopfteil einen Durchgang aufweist, durch den eine in die Mutter eingeschraubte Gewindestange entlang der Längsachse der Vorrichtung durch das Kopfteil hindurch aus dem Halteteil herausführbar ist und das Halteelement zumindest einen Steg aufweist, welcher das Aufnahmeteil und das Kopfteil verbindet und welcher eine Sollbruchstelle bildet. Diese Sollbruchstelle ist dazu bestimmt, bei der Drehmomentübertragung durch ein entsprechendes Werkzeug bei einem Grenzdrehmoment die Verbindung zwischen Kopfteil und Aufnahmeteil zu brechen. Es ist also eine Sollbruchstelle vorgesehen, so dass das Kopfteil nach der Montage an dem zu montierenden Element verbleibt, während das Halteelement abbricht und entfernt werden kann.
  • Bei diesen bekannten Elementen kann die entsprechende Schraubenmutter nicht über mehrere Montagevorgänge benutzt werden, sondern sie ist nur für einen einzigen Montagevorgang geeignet und bestimmt. Nach der Montage ist die Mutter in ihre Einzelteile zerlegt und das Kopfteil ist nicht mehr zur Montage oder Demontage der Mutter geeignet. Bei den bekannten Produkten können montagebedingte Fehler nicht ausgeschlossen werden, wie beispielsweise ein fehlerhaft eingestelltes Drehmoment an einem Drehmomentschlüssel. Auch können die Schraubverbindungen nicht mehr gelöst werden, wenn ein erneutes Lösen und Befestigen erforderlich ist.
  • Ausgehend von diesem Stand liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenmutter gattungsgemäßer Art zu schaffen, die in einfacher Weise montiert werden kann, bei der kraftsensible Komponenten, beispielsweise eines Dichteinsatzes, selbst von unerfahrenem Personal aufwandsarm montiert werden können und wobei mit dem gleichen Bauteil mehrere Montage- bzw. Demontagevorgänge mit ein- und derselben Schraubenmutter durchgeführt werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Rohrteil mit dem Gewindeteil steckverbunden ist, so dass es um das Gewindeteil drehbar gehalten ist, dass zwischen dem Rohrteil und dem Gewindeteil eine momentgeschaltete Kupplung zur Drehmomentübertragung mit ineinander greifender Zahnung ausgebildet ist, und dass mindestens eines der Teile, Rohrteil oder Gewindeteil, oder dessen Zahnflanken der Zahnung bei einem Grenzdrehmoment elastisch verformbar ist oder sind, so dass die Kupplungsverbindung aufgehoben ist und ein Durchrutschen des Rohrteils gegenüber dem Gewindeteil erreicht ist.
  • Die erfindungsgemäße Schraubenmutter besteht aus zwei miteinander, gegebenenfalls lösbar verbundenden Teilen, nämlich dem Rohrteil und dem Gewindeteil, wobei diese Teile so miteinander verbunden sind, dass sie zum Zwecke der Montage zusammenwirken und die Übertragung eines Drehmomentes ermöglicht ist. Hierzu ist das Rohrteil mit dem Gewindeteil zwar steckverbunden, es ist jedoch um das Gewindeteil drehbar gehalten. Damit eine Drehmomentübertragung zwischen Rohrteil und Gewindeteil erfolgen kann, wenn die Schraubenmutter mit einem Werkzeug montiert wird, ist zwischen dem Rohrteil und dem Gewindeteil eine momentgeschaltete Kupplung zur Drehmomentübertragung vorgesehen, die ineinandergreifende Zahnungen aufweist. Ein Bestandteil dieser Kupplung ist in dem Rohrteil ausgebildet oder mit diesem einstückig verbunden. Ein zweites Teil der Kupplung ist mit dem Gewindeteil verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet. Sofern diese Schraubenmutter mit einem Werkzeug montiert wird, so wird ein Drehmoment auf das Rohrteil aufgebracht und auf das Gewindeteil durch die Zahnung übertragen. Dadurch, dass mindestens eines dieser Teile, nämlich das Rohrteil oder das Gewindeteil, oder auch dessen Zahnflanken bei einem Grenzdrehmoment elastisch verformbar ist oder sind, wird erreicht, dass die Kupplungsverbindung aufgehoben ist, wenn ein so hohes Drehmoment aufgebracht wird, dass ein Durchrutschen des Rohrteils gegenüber dem Gewindeteil erreicht ist.
  • In diesem Falle ist das zur Montage gewünschte Grenzdrehmoment erreicht und die Verbindung ist abgeschlossen. Sofern der Benutzer die gleiche Schraubenmutter nochmals demontieren möchte und zum gleichen Zwecke nochmals montieren möchte, so kann der Benutzer mittels eines Werkzeuges das Rohrteil in entgegengesetzter Richtung zur Aufschraubbewegung in Drehung versetzen, wobei das Rohrteil dann wiederum das Gewindeteil durch die Zahnungen mitnimmt und die Verbindung gelöst wird. Durch die elastische Verformbarkeit von Rohrteil oder Gewindeteil oder deren Zahnflanken ist diese Möglichkeit geschaffen, ohne dass die Bestandteile der Schraubenmutter bleibend voneinander getrennt sind. Vielmehr bleibt der Zusammenhalt der Teile auch nach der Montage und Demontage erhalten.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene momentgeschaltete Kupplung wirkt zerstörungsfrei und verschleißarm.
  • Das Gewindeteil verfügt über ein Innengewinde, welches die Montage des Gewindeteils auf einem Gewindebolzen ermöglicht. Zumindest an dem Rohrteil ist eine Ansatzkontur für ein Werkzeug vorgesehen, so dass mittels eines entsprechenden Werkzeuges das gewünschte Anzugsdrehmoment aufgebracht werden kann, beispielsweise durch einen Schraubenschlüssel oder einen Steckschlüssel. Die erfindungsgemäße Schraubenmutter ermöglicht einen verkürzten, vereinfachten und standardisierten Montagevorgang, insbesondere kraftsensibler Bauteile, beispielsweise bei der Montage von Dichteinsätzen. Die fachgerechte Montage der Schraubenmutter zum Befestigen an kraftsensiblen Komponenten eines Dichteinsatzes kann selbst von unerfahrenem Personal aufwandsarm durchgeführt werden. Für die fachgerechte Montage ist kein Drehmomentschlüssel erforderlich, es können also einfache Werkzeuge und keine Spezialwerkzeuge eingesetzt werden.
  • Montagebedingte Fehler, wie beispielsweise fehlerhaft eingestelltes Drehmoment an einem Drehmomentschlüssel, können vermieden bzw. deutlich reduziert werden. Die in die Schraubenmutter integrierte momentgeschaltete Kupplung übersteht mehrere Montagevorgänge durch einen zerstörungsfreien und verschleißarmen Begrenzungsprozess.
  • Wesentliche Vorteile stellen vor allem auch eine konstante Drehmomentbegrenzung über mehrere Montagevorgänge und die Substitution mutterexterner Begrenzungslösungen dar.
  • Erfindungsgemäß ist zur mutterintegrierten Drehmomentbegrenzung in die Schraubenmutter eine Art Rutschkupplung integriert, die erfindungsgemäß zerstörungsfrei und verschleißarm wirkt. Eine solche Rutschkupplung (momentgeschaltete Kupplung) funktioniert zunächst als formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung, insbesondere im Zusammenhang mit der vorgesehenen Zahnung, durch die die Kraft zwischen den einzelnen Komponenten bis zum maximalen Drehmoment übertragen werden kann. Bei der Zahnung sind durchaus unterschiedliche Zahnflankenprofile möglich. In Abhängigkeit zur anliegenden Kraft, die durch ein Werkzeug aufgebracht wird, wird eine gezielte und definierte elastische Verformung, mittels einer der Komponenten erreicht. Durch die Deformation wird die Funktionalität der formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Teilen aufgehoben und ein Durchrutschen des Rohrteiles ist die Folge. Hierdurch wird eine weitere Krafteinleitung auf das kraftsensible Bauteil verhindert, welches mit der Schraubenmutter ausgerüstet ist.
  • Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass das Gewindeteil hülsenartig ausgebildet ist und an einem ersten Ende, welches von dem Rohrteil übergriffen ist, und/oder an einem zweiten Ende, welches über das Rohrteil vorragt, oder zwischen den beiden Enden, eine umlaufende Nut mit endseitiger Rastkontur aufweist, und zwischen seinem ersten Ende und einem zweiten Ende eine umlaufende Mantelfläche aufweist, die umlaufend die erste Zahnung aufweist, und dass das Rohrteil hülsenartig ausgebildet ist und an seinem ersten Endbereich, der das Gewindeteil übergreift, außen eine umlaufende glatte Mantelfläche und innen umlaufend eine zweite Zahnung aufweist, die mit der ersten Zahnung in Eingriff ist, und dass das Rohrteil mit seinem zweiten Endbereich axial über das Gewindeteil vorragt und im überragenden Bereich außen die Ansatzkonturen für ein Werkzeug aufweist, sowie im Bereich zwischen den beiden Endbereichen oder an einem Endbereich innenliegend eine umlaufende Raste oder Rastrippen aufweist, die mit der Nut/Rastkontur des Gewindeteils in Eingriff ist.
  • Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die beiden Teile nach deren Einzelherstellung vorzumontieren, so dass eine einstückige Schraubenmutter gebildet ist. Die beiden Teile werden aufeinander gesteckt, so dass in der Endposition die umlaufende Raste oder Rastrippe in die Nut oder Rastkontur des Gewindeteils eingerastet ist. Die beiden Teile sind damit einander verbunden und können dennoch gegebenenfalls unter Überwindung der Haltekraft durch die momentgeschaltete Kupplung zueinander drehbewegt werden.
  • Die Verbindung der Elemente und ebenso die Anordnung der Bereiche, die die Zahnung aufweisen, erfolgt in einem durch die Teile selbst abgekapselten Bereich, so dass dieser Bereich normalerweise nicht verschmutzt oder beschädigt werden kann.
  • Um eine Demontage des Gewindeteiles zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass das Gewindeteil mit seinem zweiten Ende vorzugsweise über das Rohrteil vorragt und vorzugsweise im vorragenden Bereich eine Ansatzkontur für ein Werkzeug aufweist.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass die Ansatzkonturen als Polygone ausgebildet sind.
  • Auf diese Weise können als Montagewerkzeug übliche Schraubenschlüssel oder dergleichen eingesetzt werden.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gewindeteil an seinem zweiten Ende einen nach radial außen vorragenden Flanschrand aufweist, der Elemente aufweist, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rohrteils
    • -beim Einschrauben das notwendige Drehmoment nicht oder nur gering steigern,
    • -beim Abschrauben das notwendige Drehmoment steigern, indem dann die Elemente mit den axialen Endzonen der Zahnung des Rohrteils in Eingriff sind.
  • Diese Option führt dazu, dass eine Drehrichtungsabhängigkeit zur Steigerung des Drehmomentes umgesetzt wird. Ziel ist die Erhöhung des Drehmomentes beim Losdrehen entgegen der Einschraubbewegung, so dass das Lösen der Schraubenmutter jeweils nach der Endmontage auch gesichert werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Lösung, die dem gleichen Zweck dient, besteht darin, dass die Zahnflanken der Zahnung des Gewindeteils symmetrisch oder asymmetrisch zueinander ausgerichtet sind und die Zahnflanken der Zahnung des Rohrteils symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sind, mit einem steileren Flankenwinkel entgegen Losdrehrichtung und einem flacheren Flankenwinkel entgegen Festdrehrichtung.
  • Hierbei wird durch die Asymmetrie der Zahnflanken eine Drehrichtungsabhängigkeit erreicht, so dass beim Bewegen des Rohrteiles entgegen der Einschraubbewegung ein höheres Drehmoment übertragen werden kann, weil die steileren Flanken ein größeres Hemmnis bilden, als die flacheren Flanken bei der Einschraubbewegung.
  • Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass bei einem Grenzdrehmoment das Rohrteil und/oder dessen Zahnung elastisch verformt ist, so dass eine weitere Drehmitnahme verhindert ist und ein Durchrutschen gegenüber dem Gewindeteil erreicht wird.
  • Diese Verformungsmöglichkeit wird durch eine entsprechende Werkstoffauswahl sichergestellt.
  • Bevorzugt ist dazu vorgesehen, dass das Rohrteil und/oder dessen Zahnung aus einem der folgenden Werkstoffe besteht, oder einer Kombination daraus: PA 6, POM, ABS, PC, PTFE.
  • Auch ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gewindeteil aus formstabilem Werkstoff besteht, vorzugsweise Metall, Metall-Kunststoff-Kombinationen, glasfaserverstärktem Kunststoff, PPS.
  • Um Drehmomente besonders gut übertragen zu können, ist vorgesehen, dass das Gewindeteil über die gesamte Länge der Mantelfläche die erste Zahnung in Form von Längsrippen und Längstälern aufweist.
  • Aus dem gleichen Grunde ist vorgesehen, dass das Rohrteil an der Innenmantelfläche über seine gesamte Länge, soweit diese die Mantelfläche des Gewindeteils umgibt, die zweite Zahnung in Form von längsverlaufenden Zahnblöcken mit vorzugsweise asymmetrischen Zähnen aufweist.
  • Zudem ist vorgesehen, dass am Rohrteil und/oder am Gewindeteil Ansatzflächen oder Ausnehmungen ausgebildet sind, die für den Einsatz eines Lösewerkzeuges dienen, mittels dessen das Rohrteil vom Gewindeteil durch axiale Verschiebung gelöst werden kann.
  • Hiermit wird eine Möglichkeit geschaffen, die aus den beiden Teilen zusammengesetzte Schraubenmutter zu demontieren, also in die Einzelteile zu zerlegen, indem mittels eines Lösewerkzeuges in eine Ansatzfläche oder Ausnehmung eingegriffen wird und durch Knippbewegung die Teile auseinandergedrückt werden.
  • Um andererseits aber eine einfache Demontage zu verhindern und den gewünschten richtigen Sitz der Komponenten über mehrere Montagevorgänge zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die umlaufende Nut einen Hinterschnitt aufweist und die Raste oder Rastrippe in den Hinterschnitt eingreifende Widerhaken aufweist.
  • Zudem ist vorgesehen, dass das Grenzdrehmoment, bei dem eine elastische Verformung erfolgt, zwischen 15 Nm und 25 Nm beträgt.
  • Beim Einsatz in Kombination mit Dichteinsätzen und Flanschplatten mit Gewindebolzen wird die spezifische Dichtigkeit über die Deformation des Dichteinsatzgummis bedient. Hierzu sind die einzelnen Befestigungsmuttern bestimmungsgemäß an den Dichteinsätzen nach entsprechend vorgegebenen Drehmomenten anzuziehen. In der Regel liegen diese Drehmomente zwischen 15 Nm und 25 Nm.
  • Bei zu geringem Drehmoment wird die notwendige Deformation eines Dichtgummis und resultierend die spezifische Dichtigkeit nicht erreicht. Ein zu hohes Drehmoment führt zu einem Abreißen der Stehbolzen und/oder zu Beschädigungen der Dichtgummis oder der umschlossenen Medienleitungen/Rohre. Der Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Schraubenmutter ist dabei nicht auf diesen Anmeldungsbereich beschränkt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigt:
    • 1 eine erfindungsgemäße Schraubenmutter in Schrägansicht von schräg oben gesehen;
    • 2 die Schraubenmutter in Seitenansicht gesehen;
    • 3 ein Schnitt gemäß Schnitt wie III-III in 2 gesehen;
    • 4 das Gewindeteil der Schraubenmutter von unten gesehen;
    • 5 das Gewindeteil in Seitenansicht;
    • 6 das Gewindeteil von oben gesehen;
    • 7 das Rohrteil von unten gesehen;
    • 8 das Rohrteil in der Seitenansicht;
    • 9 das Rohrteil von oben gesehen.
  • Wie insbesondere aus 1 bis 3 gesehen, besteht die Schraubenmutter 1 zur Begrenzung eines einwirkenden Drehmomentes aus einem Gewindeteil 2 und einem Rohrteil 3, welches an seinem in der Zeichnung oberen Ende eine Ansatzkontur 4 für ein Werkzeug aufweist, mittels dessen ein Drehmoment auf die Schraubenmutter 1 aufgebracht werden kann.
  • Das Gewindeteil 2 weist eine kreisrunde Durchgangsöffnung 5 auf, welche am Innenmantel ein passendes Gewinde aufweist, mit dem es auf einen entsprechenden Gewindebolzen aufgeschraubt werden kann.
  • Insbesondere ist das Rohrteil 3 mit dem Gewindeteil 2 steckverbunden, wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist. Durch diese Steckverbindung ist das Rohrteil 3 um das Gewindeteil 2 drehbar gehalten. Dieser Drehbewegung wirkt eine zwischen dem Rohrteil 3 und dem Gewindeteil 2 ausgebildete momentgeschaltete Kupplung 6 zur Drehmomentübertragung mit ineinandergreifender Zahnungen entgegen.
  • Die Zahnungen sind insbesondere in 5, 6 und 7 gut ersichtlich. Die Zahnung 7 befindet sich am Gewindeteil 2. Die Zahnung 8 befindet sich am Rohrteil 3.
  • Erfindungsgemäß ist mindestens eines der Teile, Rohrteil 3 oder Gewindeteil 2, oder dessen Zahnflanken der Zahnung 7,8 bei einem Grenzdrehmoment elastisch verformbar, so dass der Formschluss der Kupplungsverbindung aufgehoben ist und ein Durchrutschen des Rohrteiles 3 gegenüber dem Gewindeteil 2 in Drehrichtung erreicht ist. Die Kupplung wird also bei Überschreiten eines Grenzdrehmomentes durchrutschen, so dass der Drehmomentfluss unterbrochen wird.
  • Wie aus den Figuren ersichtlich, ist das Gewindeteil 2 hülsenartig ausgebildet und weist an einem ersten Ende 9, welches von dem Rohrteil 3 übergriffen ist, eine umlaufende Nut 10 mit endseitiger Rastkontur 11 auf.
  • Eine solche Nut mit Rastkontur könnte auch alternativ oder zusätzlich am zweiten Ende des Gewindeteils 2 ausgebildet sein oder auch zwischen den beiden Enden des Gewindeteiles.
  • Zwischen seinem ersten Ende 9 und einem zweiten Ende 12 weist das Gewindeteil 2 eine außen umlaufende Mantelfläche auf, die ebenfalls umlaufend die erste Zahnung 7 aufweist.
  • Das Rohrteil 3 ist ebenfalls hülsenartig ausgebildet und weist an seinem ersten Endbereich 13, der das Gewindeteil 2 übergreift, außen eine umlaufende glatte Mantelfläche und innen umlaufend die zweite Zahnung 8 auf, die in Montagesolllage mit der ersten Zahnung 7 in Eingriff ist.
  • Das Rohrteil 3 ragt mit seinem zweiten Endbereich 14 axial über das Gewindeteil 2 vor, wie insbesondere in der Schnittansicht in 3 ersichtlich ist, wobei es außen die Ansatzkonturen 4 für den Werkzeugangriff aufweist.
  • Zwischen den beiden Endbereichen weist das Rohrteil 3 eine umlaufende Raste oder Rastrippe 15 auf, die mit der Nut 10 bzw. der Rastkontur 11 des Gewindeteils 2 in Montagesolllage in Eingriff ist, wie in 3 gezeigt.
  • Das Gewindeteil 2 ragt mit seinem zweiten Ende 12 über das untere Ende des Rohrteiles 3 vor und weist dort eine Ansatzkontur 16 für ein Werkzeug, beispielsweise einen Schraubenschlüssel auf.
  • Die Ansatzkonturen 4 bzw. 16 sind jeweils als Polygone ausgebildet, wie aus den Zeichnungsfiguren ersichtlich ist.
  • Das Gewindeteil 2 weist an seinem zweiten Ende 12 einen nach außen radial vorragenden Flanschrand auf, der die Ansatzkontur 16 umfangsseitig trägt und der Elemente 17 aufweist, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rohrteils 3 beim Einschrauben das notwendige Drehmoment nicht oder nur gering steigern und beim Abschrauben das notwendige Drehmoment steigern, indem dann diese Elemente 17 mit den Endzonen der Zahnung 8 des Rohrteiles 3 in Eingriff sind. Wie in der Zeichnung, insbesondere 5, deutlich ersichtlich, sind die Elemente 17 keilförmig, so dass in Umfangsrichtung gesehen, das eine Ende der Elemente höher liegt als das andere Ende der Elemente, wodurch die Beeinflussung des Drehmomentes erreicht wird.
  • Im Ausführungsbeispiel sind die Zahnflanken der Zahnung 7 des Gewindeteils 2 symmetrisch zueinander ausgerichtet. Sie bilden praktisch in Umfangsrichtung eine Art Wellenlinie, wie in 6 gut ersichtlich ist.
  • Die Zahnflanken der Zahnung 8 des Rohrteils 3 sind asymmetrisch ausgebildet und mit einem steileren Flankenwinkel entgegen der Losrichtung und einem flacheren Flankenwinkel entgegen der Festdrehrichtung ausgestattet, wobei die einzelnen Zähne der Zahnung 8 durch axiale leistenartige Vorsprünge des Mantels des Rohrteiles 3 gebildet sind.
  • Die Materialauswahl und die Gestaltung der Rohrteile ist so gewählt, dass bei einem Grenzdrehmoment das Rohrteil 3 und/oder dessen Zahnung 8 elastisch verformt wird oder ist, damit die Kupplung durchrutscht.
  • Das Gewindeteil 2 soll entsprechend der auftretenden Belastungen und der notwendigen Stabilität aus formstabilem Werkstoff gefertigt werden, wobei eine Fertigung aus Metall, Metall-Kunststoff-Kombinationen oder auch anderen geeigneten, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoffen möglich ist.
  • Das Rohrteil 3 soll aus Werkstoffen bestehen, die entsprechend dem anliegenden Anzugsdrehmoment ein elastisches Deformationsverhalten aufweisen oder bewirken, damit die Kupplung bei Erreichen des Grenzdrehmomentes durchrutschen kann.
  • Es sei noch bemerkt, dass die umlaufende Nut 10 einen Hinterschnitt aufweist und die Raste oder Rastrippe 15 in den Hinterschnitt eingreifende Widerhaken aufweist, wie insbesondere in 3 verdeutlich ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schraubenmutter wird vorzugsweise ein Grenzdrehmoment, bei dem eine elastische Verformung erfolgt, zwischen 15 Nm und 25 Nm eingestellt.
  • Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
  • Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schraubenmutter
    2
    Gewindeteil
    3
    Rohrteil
    4
    Ansatzkontur
    5
    Durchgangsöffnung
    6
    Kupplung
    7
    Zahnung von 2
    8
    Zahnung von 3
    9
    erstes Ende von 2
    10
    Nut
    11
    Rastkontur
    12
    zweites Ende von 2
    13
    erster Endbereich von 3
    14
    zweiter Endbereich von 3
    15
    Rastrippe
    16
    Ansatzkontur
    17
    Elemente

Claims (14)

  1. Schraubenmutter (1) zur Begrenzung eines einwirkenden Drehmoments, bestehend aus einem Gewindeteil (2) mit Innengewinde und einem Rohrteil (3), wobei mindestens das Rohrteil (3) eine Ansatzkontur (4) für ein Werkzeug oder einen manuellen Angriff aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil (3) mit dem Gewindeteil (2) steckverbunden ist, so dass es um das Gewindeteil (2) drehbar gehalten ist, dass zwischen dem Rohrteil (3) und dem Gewindeteil (2) eine momentgeschaltete Kupplung (6) zur Drehmomentübertragung mit ineinander greifender Zahnung (7,8) ausgebildet ist, und dass mindestens eines der Teile, Rohrteil (3) oder Gewindeteil (2), oder dessen Zahnflanken der Zahnung (6,7) bei einem Grenzdrehmoment elastisch verformbar ist oder sind, so dass die Kupplungsverbindung aufgehoben ist und ein Durchrutschen des Rohrteils (3) gegenüber dem Gewindeteil (2) erreicht ist.
  2. Schraubenmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeteil (2) hülsenartig ausgebildet ist und an einem ersten Ende (9), welches von dem Rohrteil (3) übergriffen ist, und/oder an einem zweiten Ende, welches über das Rohrteil (3) vorragt, oder zwischen den beiden Enden, eine umlaufende Nut (10) mit endseitiger Rastkontur (11) aufweist, und zwischen seinem ersten Ende (9) und einem zweiten Ende (12) eine umlaufende Mantelfläche aufweist, die umlaufend die erste Zahnung (7) aufweist, und dass das Rohrteil (3) hülsenartig ausgebildet ist und an seinem ersten Endbereich (13), der das Gewindeteil (2) übergreift, außen eine umlaufende glatte Mantelfläche und innen umlaufend eine zweite Zahnung (8) aufweist, die mit der ersten Zahnung (7) in Eingriff ist, und dass das Rohrteil (3) mit seinem zweiten Endbereich (14) axial über das Gewindeteil (2) vorragt und im überragenden Bereich außen die Ansatzkonturen (4) für ein Werkzeug aufweist, sowie im Bereich zwischen den beiden Endbereichen (13, 14) oder an einem Endbereich innenliegend eine umlaufende Raste oder Rastrippen (15) aufweist, die mit der Nut/Rastkontur (10, 11) des Gewindeteils (2) in Eingriff ist.
  3. Schraubenmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeteil (2) mit seinem zweiten Ende (12) vorzugsweise über das Rohrteil (3) vorragt und vorzugsweise im vorragenden Bereich eine Ansatzkontur (16) für ein Werkzeug aufweist.
  4. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansatzkonturen (4, 16) als Polygone ausgebildet sind.
  5. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeteil (2) an seinem zweiten Ende (12) einen nach radial außen vorragenden Flanschrand aufweist, der Elemente (17) aufweist, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rohrteils (3) -beim Einschrauben das notwendige Drehmoment nicht oder nur gering steigern, -beim Abschrauben das notwendige Drehmoment steigern, indem dann die Elemente (17) mit den axialen Endzonen der Zahnung (8) des Rohrteils (3) in Eingriff sind.
  6. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnflanken der Zahnung (7) des Gewindeteils (2) symmetrisch oder asymmetrisch zueinander ausgerichtet sind und die Zahnflanken der Zahnung (8) des Rohrteils (3) symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sind, mit einem steileren Flankenwinkel entgegen Losdrehrichtung und einem flacheren Flankenwinkel entgegen Festdrehrichtung.
  7. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Grenzdrehmoment das Rohrteil (3) und/oder dessen Zahnung (8) elastisch verformt ist.
  8. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil (3) und/oder dessen Zahnung (8) aus einem der folgenden Werkstoffe besteht, oder einer Kombination daraus: PA 6, POM, ABS, PC, PTFE.
  9. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeteil (2) aus formstabilem Werkstoff besteht, vorzugsweise Metall, Metall-Kunststoff-Kombinationen, glasfaserverstärktem Kunststoff, PPS.
  10. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeteil (2) über die gesamte Länge der Mantelfläche die erste Zahnung (7) in Form von Längsrippen und Längstälern aufweist.
  11. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil (3) an der Innenmantelfläche über seine gesamte Länge, soweit diese die Mantelfläche des Gewindeteils (2) umgibt, die zweite Zahnung (8) in Form von längsverlaufenden Zahnblöcken mit vorzugsweise asymmetrischen Zähnen aufweist.
  12. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohrteil (3) und/oder am Gewindeteil (2) Ansatzflächen oder Ausnehmungen ausgebildet sind, die für den Einsatz eines Lösewerkzeuges dienen, mittels dessen das Rohrteil (3) vom Gewindeteil (2) durch axiale Verschiebung gelöst werden kann.
  13. Schraubenmutter nach Anspruch 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Nut (10) einen Hinterschnitt aufweist und die Raste oder Rastrippe (15) in den Hinterschnitt eingreifende Widerhaken aufweist.
  14. Schraubenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Grenzdrehmoment, bei dem eine elastische Verformung erfolgt, zwischen 15 Nm und 25 Nm beträgt.
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