DE1020837B - Sicherungsmutter und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

der mit den Gewindegängen des Mutterkörpers im η

Eingriff steht und mit dem inneren Teil seiner Win- 25

düngen das Gewinde bildet, mit dem ein Bolzen in teile durch die Schaffung einer Sicherungsmutter mit Eingriff gebracht werden kann. Um solche Muttern einem mit Innengewinde versehenen Mutterkörper und selbstsichernd zu machen, wurden sie durch radial von einem Drahtspuleneinsatz, der das Innengewinde für außen gerichteten Druck über ihre ganze Länge oder einen Bolzen bildet, auf den die Mutter aufgeschraubt auch nur einen Teil ihrer Länge verformt. Dadurch 30 werden soll, wobei der Einsatz Selbstsicherungseigenverloren der Querschnitt des Innengewindes des schäften sowohl mit Bezug auf den Mutterkörper als Mutterkörpers sowohl wie der des Einsatzes ihre ur- auch auf den Bolzen hat.

sprüngliche Keisform; ohne daß jedoch die Windun- Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß

gen des Drahteinsatzes ihren Eingriff in dem Gewinde der Mutterkörper unter Anordnung einer Ringnut in des Mutterkörpers aufgaben oder auch nur änderten. 35 der Außenwand des Mutterkörpers axial zusammen-Solche Muttern sind aus verschiedenen Gründen nicht gedrückt ist, so daß der Flankenwinkel des Muttervöllig zufriedenstellend. Einerseits muß für das Auf- körpergewindes in einer Ringzone im Bereich der schrauben der Mutter auf einen- Bolzen, sogar bevor Ringnut kleiner ist als der Flankenwinkel des übrigen die Mutter an einer Fläche zur Anlage kommt und Teiles des Muttergewindes und der Drahtspulenteil im festgezogen werden kann, eine große Kraft aufge- 40 Bereich der Ringzone bei gleichem Querschnitt einen wendet werden. Andererseits geht die Sicherungs- kleineren Innendurchmesser hat als der übrige Teil eigenschaft verloren oder wird zumindest stark ver- der Drahtspule. Eine solche Mutter ist der erwähnten, ringert, wenn die Mutter mehrere Male aufgeschraubt durch radialen Druck verformten Mutter in ihren und losgeschraubt worden ist. Dies liegt offenbar Sicherungseigenschaften besonders bei wiederholter daran, daß der eingeschraubte Bolzen in ähnlicher 45 Verwendung überlegen. Dies erklärt sich daraus, daß Weise, aber mit radial von innen nach außen, d. h. dem in der verformten Zone durch die auftretende Verklei-Verformungsdruck entgegengesetzt gerichteten Druck nerung des Flankenwinkels der Gewindenut des die Windungen des Drahtspuleneinsatzes und somit Mutterkörpers die in diese eingreifende Windung des den Mutterkörper in die ursprüngliche Form zurück- Einsatzes nach innen gedrückt ist, ohne daß eine Anzudrängen sucht. Es kommt auch vor, daß beim Ein- 5° derung des Flankenwinkels der Einsatzwindung aufschrauben eines Bolzens in die Mutter der Einsatz getreten wäre. Infolgedessen liegt der Draht des Eindurch den Bolzen mitgenommen und aus dem Mutter- satzes nur gegen die nach innen vorspringende Kante körper herausgeschraubt wird. der Muttergewindegänge an. Wird nun die Mutter auf

Die Erfindung vermeidet die vorerwähnten Nach- einen Bolzen aufgeschraubt, so übt der Bolzen wieder

709 809/186

einen Druck auf die verformte Einsatzwindung in ähnlicher Weise aus wie im Falle der erwähnten, durch radialen Druck verformten Mutter. Da jedoch, wie gesagt, der Draht der Einsatzwindung in der verformten Zone nicht gegen die Flanken der Gewindenut des Mutterkörpers anliegt, so wird das Mutterkörpergewinde in einer anderen Weise verformt, die keinesfalls einer axialen Rückformung entspricht. Infolgedessen werden erst weit höhere oder durch wiedervorzuziehen sein, einen Mutterkörper aus einem wärmebeständigen Werkstoff, z. B. aus einer Legierung mit hohem Wolframkarbidgehalt oder einem ähnlichen Werkstoff, zu verwenden.

Wenn die Drahtspule 15 eingesetzt ist und sich in der in Fig. 1 gezeigten Lage befindet, wird der Mutterkörper mit der eingeschraubten Drahtspule einem axialen Druck ausgesetzt, dem der Werkstoff des Mutterkörpers im Bereich des kleinsten Querschnitts, holtes Auf- und Abschrauben erheblich öfter bewirkte io d. h. in der Zone 16 neben der Nut 12, nachgibt. Dies Bolzenpressungen zur Vernichtung der Sicherungs- hat zur Folge, daß die Breite der Nut, wie in den Fig. 2 eigenschaften führen als bei den bekannten Muttern. und 2 a gezeigt, in welchen die Nut mit 22 bezeichnet Das Verfahren, nach dem die Sicherungsmutter ist, verringert wird. Durch das Zusammendrücken der gemäß der Erfindung hergestellt wird, besteht darin. Zone 16 wird der benachbarte Gewindeteil des Mutterdaß zuerst das Gewinde im Mutterkörper hergestellt, 15 körpers so verformt, daß der Flankenwinkel α des erdann die Drahtspule eingesetzt und dann der Mutter- wähnten Gewindeteils kleiner wird als der Flankenkörper in axialer Richtung zusammengedrückt wird. winkel b des nicht verformten Mutterkörpergewindes. Unter Verminderung der Breite der an der Außenseite Es kann dabei vorkommen, daß ein Teil des die Gewindeder Mutter vorgesehenen Nut wird das im Bereich gänge bildenden Werkstoffes nach innen verdrängt dieser Nut befindliche Innengewinde der Mutter ver- 20 wird, wie bei 16'gezeigt. Die Veränderung des Flankenformt, was zur Folge hat, daß in dieser Zone der winkeis des Mutterkörpergewindes sowie jede gegebenenfalls erfolgende Verdrängung des Werkstoffes nach innen preßt den anliegenden Spulenteil 17 nach innen, wodurch der Durchmesser desselben geringfügig

Während nun eine Verformung des Mutterkörpers 25 verringert wird, so daß für einen in die Mutter eingeeine Verringerung des Abstandes der Gewindegänge, schraubten Bolzen ein Festsitz herbeigeführt wird. Es

ist zu empfehlen, die Breite der Nut 12 so zu wählen, daß nach dem Zusammendrücken der verjüngte Spulenteil nicht weniger als eine Viertelwindung und 30 nicht wesentlich mehr als eine ganze Windung umfaßt. Die Sicherungswirkung der Mutter ist wie folgt: Wenn die aus dem Mutterkörper 10 und dem Einsatz 15 bestehende Sicherungsmutter auf einen in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeuteten Bolzen 18

Durchmesser der Drahtspule geringfügig verringert wird, um einen Festsitz mit einem Bolzen herbeizuführen.

hauptsächlich in axialer Richtung, verursacht, findet die Verformung der Drahtspule in radialer Richtung statt, obwohl auch eine geringfügige Änderung der Steigung eintreten kann.

Nachfolgend ist die Erfindung mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnung einer beispielsweisen Ausführungsform beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer

Mutter mit einem Einsatz vor den abschließenden 35 aufgeschraubt wird, besteht eine starke Überschnei-

Maßnahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Fig. 2 einen Längsschnitt der fertigen Sicherungsmutter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 a eine Teilansicht im Schnitt der gleichen Mutter in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Abänderung der in Fig. 2 gezeigten Mutter.

Fig. 1 zeigt den Mutterkörper 10 in der Form, in der er auf einer Mutternherstellungsmaschine der üb-

dung zwischen der Spulenzone 17 und dem Bolzen infolge des verminderten Durchmessers dieser Zone, so daß ein hoher Druck auch zwischen dieser Zone 17 und dem Mutterkörper bei 16' entsteht. Wenn nun 40 eine Kraft das Bestreben hat, die Mutter in der Abschraubrichtung zu drehen, hat die starke Reibung zwischen der Drahtspule und dem Bolzen in der Zone 17 das Bestreben, die Drahtspule festzuhalten. Dies führt dazu, daß bei der Drehung der Mutter in der liehen Art angefertigt werden kann. In einem Abstand 45 Abschraubrichtung sich die Windungen der Drahtvon der Oberseite 11 des Mutterkörpers ist eine Um- spule zwischen der Zone 17 und dem unteren Ende der fangsnut 12 von ziemlicher Tiefe in die Körper- Mutter erweitern und sich diese Windungen fester im wandung eingeschnitten. Bei dem in Fig. 1 dargestell- Gewinde des Mutterkörpers verkeilen und daher der ten Beispiel ist die Anordnung der Nut 12 so gewählt, erwähnten drehenden Kraft entgegenwirken. Dies ist daß der zwischen der Nut und der Unterseite 13 be- 50 auch aus dem Grunde sehr wichtig, als es bisher findliche Teil der Höhe einer Mutter nach den üblichen nicht möglich war, einen Drahtspuleneinsatz sicher in Normen entspricht. Der Mutterkörper ist mit einem einer Gewindebohrung oder Mutter ohne die Anwen-Innengewinde 14 von gleichbleibender Steigung und dung zusätzlicher Mittel oder Maßnahmen zu halten, gleichbleibendem Durchmesser über seine ganze Länge Daher wird durch die Keihvirkung, welche durch das versehen. In das Gewinde 14 ist ein zylindrischer 55 axiale Zusammendrücken der Mutter verursacht wird Drahtspuleneinsatz eingeschraubt. Beispielsweise kann und zwischen den Enden der Drahtspule auftritt, der statt der Verwendung eines scharfgängigen Gewindes Einsatz in beiden Richtungen dadurch gesichert, daß im Mutterkörper und eines rautenförmigen Draht- er in der Gewindebohrung erweitert wird. Andererquerschnittes das Gewinde des Mutterkörpers ein seits verhindert die Überschneidung zwischen der Rundgewinde zur Aufnahme eines Drahtes von kreis- 60 Zone 17 und einem Bolzen, auf welchen die Mutter förmigem oder birnförmigem Querschnitt sein. Der aufgeschraubt worden ist, daß diese lose wird. Außer-Werkstoff des Mutterkörpers und des Einsatzes kanu dem wird, wenn die Mutter auf dem Bolzen aufgeebenfalls, je nach dem Zweck, für welchen die Mutter schraubt und gegen die Oberfläche des Werkstücks bestimmt ist, gewählt werden; es ist jedoch immer festgezogen wird, die Zone 17 verlagert, wobei sie sich empfehlenswert, den Einsatz aus einem Federwerk- 65 zwischen dem Mutterkörper und dem Bolzen verkeilt, stoff herzustellen, der härter ist als der Werkstoff des Die Reibung zwischen der Zone 17 und dem Mutter-Mutterkörpers. In den meisten Fällen dürfte ein körper verhindert dann eine Relativbewegung zwi-Mutterkörper aus Aluminium mit einem Einsatz aus sehen beiden, da der Drahtspulenteil zwischen der rostfreiem Stahl geeignet sein. Wo jedoch die Mutter Zone 17 und dem unteren Ende der Drahtspule auf ziemlich hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wird es 70 dem Bolzen verengt wird, wodurch die Schraub-

verbindung gegen eine Kraft, die das Bestreben hat, sie zu lösen, gesichert wird.

Wie bereits im vorangehenden erwähnt, kann die Lage der Nut 12 mit Bezug auf die Länge des Mutterkörpers innerhalb weiter Grenzen frei gewählt werden. Die Anordnung der Nut näher am oberen als am unteren Ende, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist vorzuziehen, wenn das untere Ende der Mutter mit den Maßen einer normalen Mutter übereinstimmen soll, so daß alle Vorteile einer normgerechten Mutter in ihrem unteren Teil vorhanden sind und die Sicherungswirkung einen zusätzlichen Vorteil darstellt. In diesem Falle ist es wünschenswert, daß mindestens zwei Gänge des Gewindes zwischen der Zone 17 und der Oberseite des Mutterkörpers liegen. Wenn die Nut in der Mitte zwischen der Oberseite und der Unterseite des Mutterkörpers, wie in Fig. 3 dargestellt, angeordnet ist, sind die Sicherungswirkungen die gleichen, unabhängig davon, welches Ende der Mutter bei ihrem Aufschrauben auf einen Bolzen als das Eintrittsende verwendet wird. Die Breite und Tiefe der Nut 12, welche für den beabsichtigten Zweck am besten geeignet ist, hängt von der Größe der Mutter und vom Werkstoff des Mutterkörpers ab und läßt sich durch Versuch leicht feststellen.

Das Verfahren zur Herstellung einer Sicherungsmutter gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß ein Mutterkörper mit einer äußeren Umfangsnut und einem Innengewinde von gleichbleibender Steigung und gleichbleibendem Durchmesser hergestellt wird, in das Gewinde des Mutterkörpers ein diesem Gewinde entsprechendes Gewindeelement in Form einer zylindrischen Drahtspule eingesetzt und der Mutterkörper einem axialen Druck ausgesetzt wird, wodurch die Breite der Nut und in einer Zone neben der Nut der Innendurchmesser des Mutterkörpergewindes und der Drahtspule verringert wird. Das zunächst naheliegende Verfahren, einen Mutterkörper mit einem Innengewinde, das eine Zone von verringerter Steigung und verringertem Durchmesser aufweist, herzustellen, in das die Drahtspule eingeschraubt wird, würde wesentliche Nachteile besitzen. Erstens würde es schwierig und teuer sein, das gewünschte Gewinde auf einer Mutternherstellungsmaschine anzufertigen; zweitens würde es schwierig sein, die Drahtspule durch die Zone verjüngten Durchmessers zu schrauben; drittens würde es ziemlich umständlich sein, das Gewinde nachzumessen, was häufig notwendig ist. Im Gegensatz dazu bestehen keine irgendwie gearteten Schwierigkeiten für die Herstellung eines Mutterkörpers, wie er in Fig. 1 gezeigt ist.

und für das Einsetzen einer Drahtspule in diesen. Ferner ist es einfach, eine Lehre vor dem Zusammendrücken des Mutterkörpers und der Drahtspule in diese einzuführen. Das Ergebnis der Messung ist in diesem Falle für die Teile oberhalb und unterhalb der verengten Zone nach dem Zusammendrücken richtig.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Sicherungsmutter mit einer in das Gewinde eines Mutterkörpers eingesetzten federnden Drahtspule, wobei die Gewindenuten des Schraubenmutterkörpers keilförmigen Querschnitt aufweisen und die Drahtspule ein Muttergewinde für einen Schraubenbolzen bildet und wobei ein Teil des Gewindes durch Druck von außen zur Sicherung verformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterkörper (10) unter Anordnung einer Ringnut (12, 22) in der Außenwand des Mutterkörpers (10) axial zusammengedrückt ist, so daß der Flankenwinkel (α) des Mutterkörpergewindes in einer Ringzone (16') im Bereich der Ringnut (12, 22; kleiner ist als der Flankenwinkel (b) des übrigen Teiles des Muttergewindes und der Drahtspulenteil (17) im Bereich der Ringzone (16') bei gleichem Querschnitt einen kleineren Innendurchmesser hat als der übrige Teil der Drahtspule (15;.

2. Sicherungsmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Mutterkörpers

(10) zwischen der Ringzone (16') und der Unterseite (13) des Mutterkörpers im wesentlichen gleich der Höhe einer Normmutter für den Schraubenbolzen ist und daß die Höhe des Mutterkörpers zwischen der Ringzone (16') und der Oberseite

(11) des Mutterkörpers (10) nicht geringer ist als das Doppelte der Steigung des Mutterkörpergewindes (14).

3. Sicherungsmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ringzone (16') zwischen einem Viertel eines Gewindeganges und einem ganzen Gewindegang des Mutterkörpergewindes (14) beträgt.

4. Verfahren zur Herstellung der Sicherungsmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das Gewinde im Mutterkörper (10) hergestellt, dann die Drahtspule (15) eingesetzt und dann der Mutterkörper (10) in axialer Richtung zusammengedrückt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 409 724, 545 057; USA.-Patentschrift Nr. 2 262 450.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 839/186 12.57