DE10215823A1 - Leichtbaumutter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leichtbaumutter mit einer eine Anlagefläche für ein Verbindungsteil ausbildenden Auflageplatte mit einer zentralen Öffnung und an der Auflage angeformten Gewindzungen für den Eingriff in das Gewinde einer Schraube. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Leichtbaumutter so zu gestalten, daß bei dieser das Verhältnis zwischen dem übertragbarne Anziehdrehmoment und derem Gewicht vergrößert ist. Dazu bilden die freien Enden der Gewindezungen wenigstens zwei Gewindegänge aus, wobei ein Gewindegang durch mindestens zwei Gewindezungen gebildet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Leichtbaumutter als Verbindungselement für eine lösbare Schraubverbindung, insbesondere für moderate Anziehdrehmomente.
• Eine Schraubverbindung zum lösbaren Klemmverbinden von Teilen wird durch Zug-, Druck- oder Scherkräfte beaufschlagt, die in Abhängigkeit vom Einsatzgebiet der Schraubverbindung geringer oder größer sein können. Für Schraubverbindungen, bei denen moderate oder geringe Anziehdrehmomente auftreten, können gewichtsreduzierte, aus Blech gefertigte Leichtbaumuttern (Blechmuttern) zum Einsatz kommen. So ist eine hutartig geformte Ausführung üblich, die einen für den Eingriff eines Werkzeugs profilierten Hohlkörper mit einer Aussparung in der Stirnfläche aufweist, der an einer krempenartigen Auflage für das jeweilige Verbindungsteil ausgebildet ist. Beim Einschrauben einer Schraube oder eines Gewindebolzens von der Innenseite des Hohlkörpers her wird an der Aussparung ein Gewindegang ausgebildet, und die Blechmutter wird bei Anlage am Verbindungsteil zwischen diesem und der Schraube verspannt und kann eine der Spannkraft entsprechende Klemmkraft ausüben. Des weiteren ist ein tunnelartig gewölbtes Blechstück mit einer Aussparung als Blechmutter bekannt, das mit zwei einander gegenüberliegenden Anlagekanten auf dem jeweiligen Verbindungsteil aufliegt und mit dem eine Schraube von der Innenseite bzw. der konkav gewölbten Seite her in Eingriff bringbar ist.
• Aus der DE 39 13 354 A1 ist ein Befestigungselement für lösbare Schraubverbindungen mit einer sechseckigen Grundform bekannt, das aus Federstahlblech gestanzt und gefalzt ist und an seiner Auflagefläche angeschnittene Sicherungselemente aufweist. Dieses Befestigungselement hat an mindestens vier Seiten seiner sechseckigen Grundfläche angeformte Lappen, die nach unten abgekantet sind. Innerhalb der sechseckigen Grundfläche sind mindestens vier um eine Kreislinie angeordnete und zum Zentrum gerichtete Zungen ausgebildet, die stumpfwinklig radial nach oben gekrümmt sind. Die freien Zungenspitzen oder -kanten bilden und umschließen eine Öffnung für eine Schraube. Beim Eindrehen einer Schraube verspreizen bzw. verkrallen sich die Zungen mit dem (gleich wie gestalteten) Gewinde derselben, wobei diese in Abhängigkeit vom Gewindedurchmesser der jeweils eingesetzten Schraube mehr oder weniger weit auffedern und sich mit dieser verspannen.
• In der EP 0 970 313 B1 ist eine lösbare Federmutter zur Befestigung auf einem Gewindebolzen beschrieben. Diese Federmutter ist ebenfalls ein Stanz- und Biegeteil und besteht aus einer Auflagefläche mit einem zentralen Durchgangsloch und zwei an einer im Abstand zur Auflageplatte angeordneten Zwischenplatte angeformten und zur Mitte weisenden Federlappen (Zungen) mit bogenförmig ausgebildeten Stützkanten. Am Rand der Auflageplatte sind mehrere sog. Schlüsselstrege für den Angriff/Eingriff eines Werkzeugs in Richtung der Zwischenplatte rechtwinklig abgewinkelt. Die Zwischenplatte ist über einen an der Auflageplatte angeordneten und um 180° abgewinkelten Steg mit dieser verbunden und auf der dem Steg gegenüberliegenden Seite mit einem Federsteg an der Auflageplatte federnd abgestützt.
• Die vorstehend beschriebenen Leichtbaumuttern weisen jeweils eine durch mehrere, im Abstand von der Anlagefläche oder den Anlagekanten ausgebildete Zungen gestaltete Aussparung auf, an der eine Schraube mit den Zungenenden derart in Eingriff bringbar ist, daß sich die Zungen mit dem Gewinde der Schraube verspannen. Das Verhältnis zwischen dem übertragbaren Anziehdrehmoment und dem Gewicht der jeweiligen Leichtbaumutter ist relativ gering.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Leichtbaumutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu gestalten, bei der das Verhältnis zwischen dem übertragbaren Anziehdrehmoment und dem Gewicht der Leichtbaumutter vergrößert ist.
• Diese Aufgabe wird bei einer Blechmutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
• Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Leichtbaumutter, die eine Auflageplatte mit einer zentralen Öffnung und an der Auflageplatte angeformte Gewindezungen für den Eingriff in das Gewinde einer Schraube aufweist, die freien Enden der Gewindezungen wenigstens zwei Gewindegänge ausbilden und ein Gewindegang durch jeweils mindestens zwei Gewindezungen gebildet ist. Damit ist eine Leichtbaumutter geschaffen, die mehrere unterbrochene Gewindegänge aufweist. Durch die wenigstens zwei Gewindegänge ist die Übertragung eines erheblich größeren Anziehdrehmomentes als bei einer Leichtbaumutter mit nur einem Gewindegang ermöglicht, ohne daß der erforderliche Materialaufwand für die Leichtbaumutter im gleichen Maße gestiegen ist. Dadurch ergibt sich ein günstigeres Verhältnis zwischen dem Anziehdrehmoment und dem Materialeinsatz, das durch den Einsatz von gehärtetem Stahlblech zusätzlich noch erheblich erhöht werden kann.
• Dabei können die Gewindezungen des einen Gewindeganges zu denen des anderen Gewindeganges versetzt angeordnet sein, wodurch - insbesondere bei durch nur jeweils zwei Gewindezungen gebildeten Gewindegängen - ein fester Sitz an einer mit dieser in Eingriff gebrachten Schraube sichergestellt ist.
• Eine solche Leichtbaumutter kann vorteilhaft aus einem einzigen Stanzabschnitt durch einen anschließenden Biegeprozeß hergestellt werden. Dabei können die Gewindezungen und damit auch die Gewindegänge auf der dem Verbindungsteil abgewandten Seite der Auflageplatte im Abstand zu dieser vorgesehen sein. Für diese Ausführung sind die Stanzzuschnitte der Gewindezungen für den jeweils gleichen Gewindegang gleich lang und für verschiedene Gewindegänge unterschiedlich lang. Die Leichtbaumutter kann jedoch auch so gestaltet sein, daß ein Gewindegang an der Öffnung gebildet ist, so daß entsprechende Gewindezungen an dieser angeformt sind. Eine derartige Ausführung kann vorteilhaft zu einer weiteren Materialeinsparung führen.
• Die freien Enden der Gewindezungen sind bevorzugt bogenförmig geformt und dabei im wesentlichen konzentrisch zur Achse der Öffnung ausgebildet. Sie können in einer Ebene liegen und werden beim Eindrehen einer Schraube oder eines Gewindebolzens derart verformt und verspannt, daß sie die Steigung des Gewindes annehmen. Sie können jedoch auch, insbesondere für Gewinde mit größerer Steigung, in achsparalleler Richtung zur Achse der Öffnung, für die Ausbildung eines Gewindeganges versetzt zueinander angeordnet sein. Auf einfache Weise können dazu die Gewindezungen in achsparalleler Richtung versetzt zueinander angeformt sein. Schließlich können die freien Enden auch steigungsgerecht verdrillt sein und einen definierten Gewindegang bilden.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1a eine einteilige Ausführung einer Leichtbauschraube in perspektivischer Darstellung,
• Fig. 1b den dieser zugrundeliegenden Stanzzuschnitt,
• Fig. 2a eine weitere einteilige Ausführung einer Leichtbauschraube in perspektivischer Darstellung und
• Fig. 2b der dieser zugrundeliegende Stanzzuschnitt
• Fig. 3a eine zweiteilige Ausführung einer Leichtbauschraube in perspektivischer Darstellung,
• Fig. 3b den den beiden Teilen zugrundeliegenden Stanzzuschnitt, nach dem Abwinkeln
• Fig. 3c den den beiden Teilen zugrundeliegenden Stanzzuschnitt, vor dem Abwinkeln.
• Die in den Fig. 1a und 1b gezeigte einstückige Leichtbaumutter weist eine Auflageplatte 1 für ein nicht dargestelltes Verbindungsteil mit einer zentralen Öffnung 2 und an der Auflageplatte 1 angeformte Gewindezungen 3.1 bis 3.3 (3) und 4.1 bis 4.3 (4) für den Eingriff in das Gewinde einer Schraube auf. Auch die der Auflageplatte gegenüberliegend ausgebildete Platte P weist angeformte Gewindezungen 3 und 4 auf und kann als Anlageplatte für ein Verbindungsteil dienen. Die Leichtbaumutter ist aus einem Stanzzuschnitt gemäß Fig. 1b durch verschiedene Biegevorgänge hergestellt. Die Stützkanten bildenden freien Enden 5.1 bis 5.3 (5) und 6.1 bis 6.3 (6) der Gewindezungen 3 und 4 sind kreisbogenförmig und konzentrisch zur Achse A der Öffnung 2 ausgebildet. Sie bilden jeweils einen Gewindegang aus, wobei die Gewindezungen 4 zu den Gewindezungen 3 bezüglich ihrer radialen Winkelstellung zur Achse A im Winkel von 60° versetzt zueinander angeordnet sind. Überdies sind die jeweils einen Gewindegang bildenden Gewindezungen 3 bzw. 4 im Stanzzuschnitt unterschiedlich lang ausgebildet, und die längeren Gewindezungen 3 sind zweimal um 90°, jeweils nach der entgegengesetzten Seite abgewinkelt und bilden mit ihren freien Enden 5 jeweils einen separaten Gewindegang aus. Die Leichtbaumutter weist somit vier Gewindegänge auf.
• Die Fig. 2a und 2b zeigen eine weitere einstückige Ausführung einer Leichtbaumutter, die drei Gewindegänge aufweist. Im Stanzzuschnitt nach Fig. 2b ist zu erkennen, daß an der zentralen Öffnung 7 drei um 120° versetzt angeordnete Gewindezungen 8.1 bis 8.3 (8) gleicher Länge und an der Peripherie Gewindezungen 9.1 bis 9.3 (9) und 10.1 bis 10.3 (10) unterschiedlicher Länge angeformt sind. Die Gewindezungen 9 und 10 sind jeweils zweimal abgewinkelt und bilden mit ihren freien, kreisbogenförmig ausgebildeten freien Enden jeweils einen Gewindegang aus. Die Gewindezungen 8 sind mit unterschiedlichem Winkel angestellt und bilden mit ihren freien Enden ebenfalls einen Gewindegang aus. Sämtliche freien Enden sind steigungsgerecht verdrillt, was wegen der geringen Steigung in Fig. 2a jedoch kaum zu erkennen ist. Der Ringbereich zwischen den Gewindezungen (8 und 9/10) bildet die Auflageplatte 11 der durch Biegen geformten Leichtbaumutter nach Fig. 1a.
• Ein zweiteilige Ausführung einer Leichtbaumutter mit zwei Gewindegängen ist in Fig. 3a dargestellt. Diese ist aus zwei gleichgestalteten Stanzzuschnitten nach Fig. 3c hergestellt worden, die in der in Fig. 3b gezeigten Weise abgewinkelt, in der in Fig. 3a dargestellten Weise ineinandergesteckt und anschließend durch Widerstandsschweißen miteinander verbunden worden sind. Alternativ dazu können die beiden gleichgestalteten Stanzzuschnitte auch durch bloßen Formschluß miteinander verbunden sein. Beim Ineinanderfügen der beiden Teile sind die peripheren Zungen 12 zunächst noch ausgestellt und werden erst nach dem Ineinanderstecken der beiden Mutterhälften in die am jeweils anderen Stanzzuschnitt in entsprechend breiten Zungen 13 ausgebildeten Ausnehmungen 14 eingedrückt. An den inneren zentralen Öffnungen 15 der beiden Stanzzuschnitte sind jeweils drei gleichlange Gewindezungen 16 angeformt, die, leicht angestellt und verdrillt, einen Gewindegang ausbilden. Beide Seiten der Leichtbaumutter können als Anlagefläche für ein Verbindungsteil dienen.
• Alle hier dargestellten Leichtbaumuttern sind Sechskantmuttern. Auch Vierkantmuttern sind zum Beispiel herstellbar. Die gebildeten Außenflächen dienen als Angriffsfläche für ein Werkzeug. Insbesondere die Ausführung nach den Fig. 2a und 2b kann auch als Flügelmutter ausgeführt sein, indem zwei gegenüberliegende Zungen länger und als Flügelzuschnitt ausgebildet und entsprechend abgekantet sind. Bei diese Muttern und den Vierkantmuttern werden die durch die peripheren Gewindezungen gebildeten Gewindegänge jeweils nur durch zwei Gewindezungen gebildet. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Auflagefläche
  2 Öffnung
  3.1 Gewindezunge
  3.2 Gewindezunge
  3.3 Gewindezunge
  4.1 Gewindezunge
  4.2 Gewindezunge
  4.3 Gewindezunge
  5.1 freies Ende
  5.2 freies Ende
  5.3 freies Ende
  6.1 freies Ende
  6.2 freies Ende
  6.3 freies Ende
  7 Öffnung
  8.1 Gewindezunge
  8.2 Gewindezunge
  8.3 Gewindezunge
  9.1 Gewindezunge
  9.2 Gewindezunge
  9.3 Gewindezunge
  10.1 Gewindezunge
  10.2 Gewindezunge
  10.3 Gewindezunge
  11 Auflageplatte
  12 Zunge
  13 Zunge
  14 Ausnehmung
  15 Öffnung
  16 Gewindezunge
  A Achse
  P Platte
  

Claims (10)

1. Leichtbaumutter mit einer eine Anlagefläche für ein Verbindungsteil ausbildenden Auflageplatte mit einer zentralen Öffnung und an der Auflageplatte angeformten Gewindezungen für den Eingriff in das Gewinde einer Schraube, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Gewindezungen wenigstens zwei Gewindegänge ausbilden, wobei ein Gewindegang durch mindestens zwei Gewindezungen gebildet ist.

2. Leichtbaumutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindezungen des einen Gewindeganges zu denen des anderen Gewindeganges versetzt angeordnet sind.

3. Leichtbaumutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Öffnung Gewindezungen für einen Gewindegang angeformt sind.

4. Leichtbaumutter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Gewindezungen kreisbogenförmig geformt und konzentrisch zur Achse (A) der Öffnung ausgebildet sind.

5. Leichtbaumutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einen Gewindegang ausbildenden freien Enden zur Ausbildung eines Gewindeganges in achsparalleler Richtung zur Achse (A) der Öffnung versetzt zueinander angeordnet sind.

6. Leichtbaumutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindezungen in achsparalleler Richtung versetzt zueinander angeordnet sind.

7. Leichtbaumutter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindezungen steigungsgerecht verdrillt sind.

8. Leichtbaumutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem einzigen Stanzausschnitt durch Biegen gefertigt ist.

9. Leichtbaumutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus zwei Teilen gebildet ist und diese durch Widerstandsschweißen miteinander verbunden sind.

10. Leichtbaumutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus zwei Teilen gebildet ist und diese durch Formschluß miteinander verbunden sind.