DE1027015B - Zusammengesetzte Mutter mit einer ein Innengewinde bildenden zylindrischen Drahtspule - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Mutter mit einer ein Innengewinde bildenden zylindrischen Drahtspule, die in einen Mutterkörper aus elastischem Material eingesetzt ist, wobei durch den Teil des elastischen Materials, auf den ein Schraubenbolzen beim Einschrauben durch die zylindrische Drahtspule einwirkt, eine Sicherung bewirkt wird.

Zusammengesetzte Muttern mit einer in den aus Metall bestehenden Mutterkörper eingesetzten und einer ein Innengewinde bildenden zylindrischen Drahtspule, die durch Anpressen an den Mutterkörper beim Einschrauben eines Schraubenbolzens eine Sicherung bewirkt, sind bekannt. Die meisten Muttern dieser Art besitzen jedoch den Nachteil, daß die Reibung und die daraus folgende Sicherungswirkung des elastischen Drahtspuleneinsatzes auch bei zunehmendem Drehmoment beim Anziehen der Mutter praktisch konstant bleibt. Um dies zu vermeiden, hat man eine Mutter mit einem ringförmigen verformbaren Einsatzstück ausgebildet, die ein in die Gewindegänge des Mutterkörpers übergehendes Innengewinde aufweist und dessen vordere Stirnfläche etwas über den Mutterkörper vorspringt. Beim Anziehen der Mutter werden die Gewindegänge des Einsatzes durch die infolge des Anziehdruckes auftretende Verformung in die Gewindegänge des Bolzens od. dgl., auf den diese bekannte Mutter aufgeschraubt wird, etwa proportional mit zunehmendem Drehmoment angepreßt und damit eine Sicherung gegen unerwünschtes Lösen bewirkt. Dieser elastische Einsatz weist jedoch nicht die für die erforderliche Leichtgängigkeit der Mutter ausreichende Elastizität auf.

Auch hat man die Verankerung des Drahtspuleneinsatzes in den Mutterkörper durch Anordnung von scharfen Zähnen am Umfang eines Teiles der Spulenwindungen zu verbessern versucht. Hierdurch wird aber eine Sicherung gegen unerwünschtes Lösen der Mutter von dem Schraubenbolzen od. dgl. nicht bewirkt. Diese bekannten Muttern weisen ferner im allgemeinen den Nachteil auf, daß sie einerseits den Laufsitz auf dem Bolzen verschlechtern und andererseits das Abschrauben erheblich erschweren.

Es sind auch Muttern aus verformbarem Werkstoff bekannt, welche gegenüber denen aus Metall den Vorteil eines geringeren Gewichtes und einer hohen dielektrischen Festigkeit aufweisen. Um diese Muttern gegen selbständiges Lösen zu sichern, hat man in den Mutterkörper ein Muttergewinde mit über seine axiale Ausdehnung sich verändernder Ganghöhe und sich veränderndem Gewindedurchmesser einvulkanisiert oder eingeschnitten. Diese Ausbildung weist aber den Nachteil auf, daß die Flächenpressung zwischen dem plastischen Mutterkörper mit den Gewindegängen des Bolzens nicht mit dem zum Anziehen der Mutter Zusammengesetzte Mutter mit einer

ein Innengewinde bildenden

zylindrischen Drahtspule

Anmelder:

Heli-Coil Corporation,
Danbury, Conn. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. Juli 1953

Byrom J. Smith, Brookfield Center, Conn. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

erforderlichen Drehmoment proportional zunimmt. Auch ist das Lösen der Mutter nach dem festen Anziehen nur durch erheblichen Kraftaufwand möglich. Ziel der Erfindung ist daher die Ausbildung einer zusammengesetzten Mutter aus plastischem Werkstoff, bei der auch die bei Muttern aus anderem Material bereits bekannten Sicherungswirkungen und Vorteile auftreten. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Mutterkörper in an sich bekannter Weise aus einer plastischen Masse mit hoher Zug- und Scherfestigkeit besteht und sich wenigstens über eines der Enden der Drahtspule hinaus mit einem mit gleichem Innengewinde wie die Drahtspule versehenen Teil im Anschluß an das von der Drahtspule gebildete Innengewinde erstreckt. Hierbei kann das Gewinde in dem über die Drahtspule vorstehenden Teil des Mutterkörpers nur vorgeschnitten sein.

Der plastische Körper der nach der Erfindung ausgebildeten Muttern kann gegebenenfalls mit einem schützenden Metallmantel versehen werden, oder es kann ein als Verschleißfläche dienender schalenförmiger Ring in die plastische Masse eingebettet werden. In den Zeichnungen sind einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Mutter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Schnitt einer

anderen Ausführungsform der Mutter gemäß der

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Erfindung, die außerdem mit einem Metallmantel Glasfasern, die in ihrem plastischen Zustand in Rich-

versehen ist, tung ihrer größten Zugfestigkeit gerichtet worden

Fig. 4 einen Schnitt einer Mutter mit einem ab- sind, hergestellt werden. Die äußere Form des Mutterweichend ausgebildeten Metallmantel und körpers kann nach Belieben gewählt werden. Die dar-

Fig. 5 einen Schnitt einer weiteren Ausführungs- 5 gestellte sechskantige Form ist nur als Beispiel für form der Mutter mit einem schalenförmigen Ring, der die vielen Formen gegeben, die die Anwendung eines in dem aus plastischer Masse bestehenden Körper ein- Drehmoments mittels eines hierfür geeigneten Werkgebettet ist. zeugs üblicher Art ermöglichen. Beispielsweise kann

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Mutter besteht aus die Mutter auf ihrer Außenseite geriffelt oder kanneleinem Körper 10 aus plastischer Masse mit einem io liert sein.

Drahtspuleneinsatz 11. Die Drahtspule kann aus einem Wenn die Mutter nach Fig. 1 und 2 auf einen der üblichen Schraubengewindeeinsätze bestehen, die Bolzen aufgeschraubt wird, hat sie einen leichten aus einem Draht von rautenförmigem Querschnitt vor- Laufsitz, da die Gewindegänge 18, 13 und 19 alle die zugsweise so gewickelt sind, daß die Windungen der gleiche Steigung, Form und Abmessung haben und Spule einander, wie gezeigt, bei 12 berühren. Die 15 daher dem Gewinde des Bolzens, für den die Mutter inneren Teile 13 der Spule bilden ein Innen- oder bestimmt ist, entsprechen. Wenn beim Aufschrauben Muttergewinde, das den üblichen Normen angepaßt die Unterseite 20 der Mutter auf einer Fläche eines sein kann. Der Spulendraht kann jedoch selbstver- der miteinander zu verbindenden Teile zur Auflage ständlich auch einen anderen Querschnitt haben, um kommt, wird eine Sicherungswirkung durch das Zuein Muttergewinde von anderer Form und anderen 20 sammendrücken der plastischen Masse gegen die GeAbmessungen zu bilden. Das Drahtmaterial besteht windeform des Bolzens erzielt, wobei durch die Elasti · vorzugsweise aus rostfreiem Federstahldraht oder aus zität der plastischen Masse die Sicherungswirkung Bronze von hoher Zugfestigkeit. Der plastische Körper sogar bei starken Schwingungen oder Wärmedehnunerstreckt sich, wie bei 14 gezeigt, mindestens über die gen bzw. -zusammenziehungen der miteinander verunterste Spulenwicklung 15, um einen Betrag hinaus, 35 bundenen Teile aufrechterhalten bleibt. Umgekehrt der etwa dem Ein- bis Vierfachen der Steigung £ des läßt sich die Mutter, wenn auf die festgezogene Mutter Gewindes entspricht. In vielen Fällen kann es wün- ein in entgegengesetzter Richtung wirkendes Drehschenswert, wenn auch nicht notwendig sein, den moment durch einen Schraubenschlüssel ausgeübt plastischen Körper auch über die obere Windung 16 wird, ebenso leicht abschrauben wie aufschrauben, der Spule hinaus zu verlängern, in welchem Fall am 30 Infolge des leichten Laufsitzes werden auch durch oberen Mutterende ein kürzerer einsatzloser Teil 17 wiederholten Gebrauch die plastischen Sicherungsais am unteren Mutterende ausreichend ist. Dieser gewindegänge nicht verschlissen. Die dem Mutterobere einsatzlose Teil 17 kann etwa gleich der halben körper gemäß der Erfindung eigene Plastizität stellt oder der zweifachen Steigung des Gewindes sein. einen hohen Sicherheitsfaktor gegen das Abrunden der Wenn natürlich eine Mutter mit ihren beiden Enden 35 Kanten der sechskantigen oder anderen Ausführungsaufschraubbar sein soll, sollen die einsatzlosen Teile form der Mutter bei Anwendung eines übermäßig 14 und 17 gleich sein. Gemäß der Erfindung ist es be- hohen Drehmoments infolge unsachgemäßer Verwensonders wünschenswert, daß die Gewindegänge 18 und dung abgenutzter Steckschlüssel od. dgl. dar. Selbst 19 der einsatzlosen Teile 14 bzw. 17 die gleiche Form wenn die vorerwähnten Kanten durch einen locker und die gleichen Abmessungen haben wie das Mutter- 40 sitzenden Schlüssel überzogen werden, nehmen diese gewinde der inneren Spulenteile 13, von denen sie die in den meisten Fällen nach dem Aufhören des Schlüssel-Fortsetzungen bilden, um einen leichten Laufsitz der angriffe wieder ihre ursprüngliche Form ohne blei-Mutter auf einem mit Außengewinde versehenen bende Beschädigung ein. Je nach der Art der für die Bolzen zu gewährleisten. Beide einsatzlosen Teile 14 Mutter verwendeten plastischen Masse kann ein ver- und 17 tragen dazu bei, den Drahtspuleneinsatz auf 45 formier Mutterkörper, der nicht von selbst wieder in seinem Platz zu halten. In den meisten Fällen ist die seine ursprüngliche Form zurückkehrt, durch Ein-Spule jedoch so fest in der plastischen Masse einge- bringen in heißes Wasser wieder in seine ursprüngbettet, daß keine zusätzliche Verankerung erforderlich liehe Form gebracht werden.

ist. Der obere einsatzlose Teil 17 des Körpers dient Weitere Vorteile der Mutter gemäß der Erfindung

daher mehr oder weniger nur zur zusätzlichen Siehe- 5° sind ein sehr geringes Gewicht, das nur etwa die

rung. Der untere einsatzlose Teil 14 dient dagegen Hälfte des Gewichts einer Aluminiummutter von ver-

dem Zwecke, die Mutter selbstsichernd zu machen. gleichbarer Größe beträgt, ihre absolute Korrosions-

Diese Sicherungswirkung wird beim Festziehen der beständigkeit, das Fehlen von elektrostatischen Wir-

Mutter gegen eine Fläche der miteinander zu ver- kungen und Bimetall-Wirkungen, ihre hohe dielek-

schraubenden Teile infolge der Zusammendrückung 55 trische Festigkeit und ihre Fähigkeit, einen gasdichten

der plastischen Masse gegen das Gewinde des Bolzens, Abschluß zu gewährleisten, was durch die innige

auf welchen die Mutter aufgeschraubt wird, erzielt. Druckberührung der plastischen Gewindegänge mit

Die Elastizität der plastischen Masse hält die Siehe- dem Gewinde des Bolzens und durch den elastischen

rungswirkung bei starken Schwingungen oder bei Oberflächenkontakt der Unterseite der Mutter mit

Wärmeausdehnung und -zusammenziehung der Teile, 60 einer Fläche der miteinander verbundenen Teile er-

die durch die Mutter verbunden sind, aufrecht. möglicht wird.

Für die Herstellung des Körpers können verschie- In gewissen Fällen kann es wünschenswert sein, dene plastische Massen verwendet werden. Es gibt eine Metallverkleidung für die gesamte oder für minz. B. bestimmte Polystyrole, die eine Zugfestigkeit bis destens einen Teil der Außenfläche der Mutter vorzuzu 2110 kg/cm² sowie eine hohe Scherfestigkeit haben. 65 sehen, um eine Verformung des plastischen Körpers Anderes brauchbares Material kann unter den Vinyl- zu verhindern. Fig. 3 zeigt eine Mutter, die der in formaldehydharzen, Nylon und Phenolformaldehyden Fig. 1 und 2 gezeigten ähnlich ist, bei welcher jedoch gefunden werden. In den Fällen, in denen Zugfestig- die Außenflächen 31 der Seitenwand sowie die Oberkeitswerte außer einem hohen elektrischen Isolierver- seite 32 des plastischen Körpers 30 von einem Metallmögen gewünscht werden, kann der Mutterkörper aus 70 mantel 33 bedeckt sind. Die in Fig. 3 dargestellte

Mutter weicht von der in Fig. 1 und 2 gezeigten auch in der Form der Drahtspule ab. Wie bereits erwähnt, kann der in einer Mutter gemäß der Erfindung verwendete Drahtspuleneinsatz ein Innengewinde bilden, das kein Spitzgewinde ist. Es ist ferner möglich, Drahtspulen zu verwenden, bei welchen die äußeren Teile des Drahtquerschnitts von der üblichen Spitzgewindeform abweichen. Bei der in Fig. 3 gezeigten Au.sführungsform ist die in den Körper 30 eingesetzte Spule 34 aus einem Draht mit einem Querschnitt ge- ίο wickelt, dessen innerer Teil 35 dreieckig zur Bildung eines Spitzgewindes ist, während die äußeren Drahtteile trapezförmig gekerbt sind. In der Zeichnung sind die Außenteile mit vollem Querschnitt mit 36 bezeichnet, während die mit plastischer Masse gefüllten Einkerbungen mit 37 gekennzeichnet sind. Die oberen Windungen 38 und die unteren Windungen 39 sind in der plastischen Masse 30 ausgebildet und bilden eine Fortsetzung des durch die Teile 35 gebildeten Gewindes. Diese Mutter bietet die gleichen Vorteile wie die Mutter nach Fig. 1 und 2.

in Fig. 4 ist eine Mutter dargestellt, die aus einem Körper 40 und einer Einsatzspule 41 besteht. Diese Mutter ist mit einem Mantel 42 versehen, der die Außenfläche 43 der Seitenwand des Körpers bedeckt. wobei sich ein Flansch 44 des Alanteis unter die Unterseite 45 des Körpers erstreckt, in welcher sie teihveise eingebettet ist. Dieser Flansch verhindert eine Reibung zwischen der plastischen Unterseite der Mutter und der Fläche, gegen welche die Mutter im Gebrauch festgezogen wird.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Mutter 50 ist nur deren Unterseite 51 durch einen schalenförmigen Ring 52 aus Metall bedeckt, dessen aufwärts gebogener Rand 53 in der plastischen Masse des Bodens 51 eingebettet ist.

Wie bereits erwähnt, ist es normalerweise vorzu- ziehen, daß die Windungen 18 und 19 dieselbe Stellung, Form und Größe wie die gewindebiidenden Teile 13 oder 35 der Drahtspule haben, um einen leichten Laufsitz der Mutter auf einem Bolzen zu gewährleisten, bis diese an einer Abstützfläche zur Auflage kommt oder wenn sie beim Lockern keine Berührung mehr mit dieser Fläche hat. Es ist jedoch auch möglich, die Gewinde der plastischen Teile 14 und 17 der Fig. 1 und die entsprechenden Teile der Muttern der anderen Figuren nur als mehr oder weniger vorgeschnittene Gewinde auszubilden oder in diesen plastischen Teilen vor dem Gebrauch der Mutter überhaupt keine Gewindegänge vorzusehen. In diesem Fall schneidet der Bolzen in die plastische Masse ein, um die Gewinde in diesem zu vervollständigen bzw. überhaupt erst zu bilden. Eine solche Mutter hat natürlich nicht den vorerwähnten leichten Lauf sitz, dafür ist jedoch ihr Sicherungsvermögen infolge des Preßsitzes des Bolzengewindes mit der plastischen Masse des Teils, in welche der Bolzen einschneidet, noch gesteigert, während andererseits alle anderen vorerwähnten wertvollen Eigenschaften der Mutter beibehalten werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zusammengesetzte Mutter mit einer ein Innengewinde bildenden zylindrischen Drahtspule, die in einen Mutterkörper aus elastischem Stoff eingesetzt ist, wobei durch den Teil des elastischen Stoffes, auf den ein Schraubenbolzen beim Einschrauben durch die zylindrische Drahtspule einwirkt, eine Sicherung bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterkörper aus einer bei Muttern an sich bekannten plastischen Masse mit hoher Zug- und Scherfestigkeit besteht und sich wenigstens über eines der Enden der Drahtspule hinaus mit einem mit gleichem Innengewinde wie die Drahtspule versehenen Teil im Anschluß au das von der Drahtspule gebildete Innengewinde erstreckt.

2. Zusammengesetzte Mutter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde in dem über die Drahtspule vorstehenden Teil des Mutterkörpers nur vorgeschnitten ist.

3. Zusammengesetzte Mutter nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Mutterkörper sich über beide Enden der Drahtspule hinaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der einsatzlose Teil des Mutterkörpers an dem der Auflagefläche der Mutter gegenüberliegenden Ende kürzer ist als an dem Auflageflächenende und daß die Länge des ersteren Teils etwa einem halben bis zwei Gewindegängen, die des letzteren etAva einem bis vier Gewindegängen entspricht.

4. Zusammengesetzte Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterkörper teilweise mit einer metallischen Verkleidung auf den Seiten \rersehen ist. die mindestens eine Endfläche des Mutterkörpers frei läßt.

5. Zusammengesetzte Mutter nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Verkleidung schalenförmig ist und einen nach aufwärts gebogenen Rand aufweist, wobei die Verkleidung den größten Teil der Auflagefläche des Mutterkörpers bedeckt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften NTr. 830 133. 822 743. 560, 430 451;

österreichische Patentschrift Nr. 167 233; USA.-Patentschrift Kr. 2 410 730.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 957/218 3.