DE1400865A1 - Schraubensichernde Kragenmuttern - Google Patents
Schraubensichernde KragenmutternInfo
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Description
;,;,;;: HO0Ö65
Kajetan ,Leitner . . :
Dr, Expl.
Schrauberisichernde ...Kgagenmuttern
Zusatz zur 'Patentanmeldung
Vorliegende Erfindung betrifft wesentliche Verbesserungen der Kragenmutbern nach Patentanmeldung Kr. 4-1 4-2VXIl/4?a,
sowie eine neuartige Schraubensicherung. . ,.
Die Verbesserungen der Kragentnut tern bestehen darin,daß der
ursprüngliche Ealtekragen u höhenmäßig 2 Zonen aufweist, von denen die äußere a,alle Durchmesser umfaßt,die größer
sind als der Bohrlochdurchmesaerh im Verbindungsteil'g und
die innere,b, alle Durchmesser,die kleiner sind als der "üohr
lochdurchmesser h.Das hat zur -t'olge,daß bei-den montierten
l'iuttem der ganze,den Preßsitz mit der iäohrungswand' bildende
und damit die Selbsthalterung der I-iutter im Verbiridungsteil
bewirkende konische Haltekragen a sich innerhalb des Verbindungsteils
g befindet und zwischen dem größten Kragendui'chmesser
und den,am Verbiridungsteil anliegenden Kuttertibschnitten
d eine Kragenzone Td liegt,welche nicht die
Bohrungswand berührt,oder jedenfalls keinen Preßdi'uck auf
diese ausübt.Der Vorteil dieser Kragenform a + b ist,daß
die,durch die Konizität des Kragens bedingte und in Richtung Bohrungsausgang wirkende,die Mutter abstoßende Druckkomponente
ausge; liehen wird von einer anderet/lie in Richtung
Bohrurigseingang wirkt und dort entsteht,wo auf den größten
Kragendurchmesser,vom Kragenrand ausgehend,solche folgen,
909807/00 89- 8AD 0^iNAL
die kleiner sind als der BohrlocLciurcLiie-sEer^sodaß die,
vom äußeren konischen rJ;eii des Kragens erweiterte rohrwand si cn hinter dieser;« wieder verengen kann,soweit diese
Verformung eine, elastische war.InnerLaib c,es .jereichs derelastischen
/erforr:"ibarkeit der Bohrwand wird also der
konische Kragen a' beidex'seits von Bohrwandinaterial g unisclilp
ösen ,welches' Durchmesser hat,die kleiner sind als der
größte Durchmesser des Kragens.
Der öiciierunf-.-skrajjeri ν nach Patentanmeldung 41. 421/Χ1Ί/4-7 a
wird in seiner '.."irkuni.sweise von der. Änderung des Haltekragons
der Form "u in die Form a + b nicht berührt.Er kann,
wenn er überhaupt vorhanden sein soll,was vom Anwendung i'all
der Kragenmu^er abhängt,in der ursprünglichen Form
v=c bestehen bleiben, (Fig.3 A) oder auch einfach als
rechtwinkliger Absatz ausgeführt sein (Fig. 3 B u.C) v/eil ein kontinuierlicher oder direkter breitwinkliger
übergang vom Halte- in den oicxk,erungskragen we5en der Aussparung b weder realisiert werden könnte,noch von Bedeutung
wäre.
Für das Herausdrücken des Kragens a + b aus der Bohrung h
müßte also nicht, nur der Preßrexbungswiderstand zwischen
Kragen a und Eohrwand g überwunden werden,wie bei der
ursprünglichen Kragenmutter,sondern zusätzlich die Bohrung h wiederum erweitert werden und dies von einer Kante,die
ohnehin einer Verschiebung großen,'" Widerstand bietet ,bei
der Montage der Mutxer aber nicht v/irksam weraen kann,
Pi i ,-uttern mit α em abgesetzten, bzw. unterbrochenen Kragen
a + b,-halten sich also viel besser und sicherer im
Verbindungsteil als jene mit eiern durci-^eheriaen- konischen
Kragen u und erlauben darüber-hinaus den Ausgleich größerer
Bohrlochtoleranzen über einen größeren Konuswinkel, während dieser bei den ursprünglichen Kragenmuttern verho.ltnisiuäßig
klein gehalten werden mußte,damit die,die Mutter abweisende Kraftkomponente des Bohrwundaruckes
nicht., den V/ert des Heibungswiderstandes zwischen Bohrvj.--.nd
und Kragen erreichte.
- 3■-
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Sine weitere Verbesserung der ursprünglichen Kragenform
im Sinne erhöhten Widers Landes gegen Herausdrücken der einmal
montierten I.utter aus dera sie haltenden verbindungsteil
besteht d. .rin,den äußeren,ironischen Kragenteil a der ivarfcter
mit einer« sc"hrä£,en Handel zu verseilen,sodaß die Montage der
kutter über einen Wendelweg erfolgt und dabei der Drehsinn gleich ist dem des Anzugs der schraube bei der -/erbiridungsherstellui-g.Jede
seLräggestellte Eändelrippe zieht bei Montage
der i-Aitter eine entsprechend schräge Eurche in die Bohrwand
wenn diese nicht härter ist a.ls das Haterial der kutter
und überdeckt bei beendigter montage der Kutter in achs|)aralleler
Richtung eine Logenstrecke der Bohrwan.4 deren Sehne
dem Sintis des ¥inkels entspricht,den der Rändel zur Lohrungsach^e
bildet.Dem Herausdrücken der Hutter aus dem Veij-bindungsteil
in axialer Richtung setzt der schräge Rande1 einen wesentlich
höheren Widerstand entgegen als der Montage der L-utter,
der Deiiiontageweg des geringsten Uiderstandes über die schrägen
Rändelfurehen wurde eJber eine Drehung der I-mtter im Gegensinn
zu der bei ihrer iiont^ge eriolgten verlangender aber
beiiii Eindrehen einer Schraube nicht zur Verfügung steht,weil
diese die Kutter in ihrem eigenen und damit dem Einzugssiniie
aeo li&ndels mitzunehiaen versucht,also ein dex· J^ösung der iiutter
au^ dem Verbindungsteil g entgegengesetztes Drehmoment auf sie
ausüöt.
Dez* "Widerstand der hutter gegen Herausdrücken aus dei. sie
nalteruen serbindunr;steil beim Einziehen einer üchraube
csber- oann nicht grob genug .-5ein,vjenn dieser Arbeitsvorgang
dui^ch ί-..ecLanisclie Schraub^;eräte verx'iclitet 'wird,bei deren
fiandiiaburig auch ein axialeL- j.'ruck auf die Mutter ausgeübt
v;irc:.9v/ie er bei '.Sinüx'ehen der ochraubeii von Hand
die .'ra^cnifiutterri^die nici.t d.-^cli die bohrung,sondern
äiit .eis Einsculaf·; fcontiex-t iverden können (Fig.2) gilt
±i± Eezu. · tteX QJGTi Kragen a,b,c da,:c-,leiche wie für die dux'ch die
!•XihTuti ; luontiex'baren (S1Ig- 1).j3ie~'}5i,sIs dieser Äusf 'uhvwi^s-
r.cy Lrai enTiuti,e:r 1st aber über ihj'fc CewincäeLÖiie hinaus
9098 il 77 0 0 S S 6AD OmiNAL
_ 4· —
verlängert mit einem drehsymmetrischen-Oder polygonalen
Bund f (Fig*2.), dessen InnendurcHm.esser größer ist als der
henndurcimesser.des. Muttergewindes.Dadurch trifft, der oetzschlag
für die hontage der Kutter auf einen Querschnitt, der wesentlich -kleiner ist als aer Querschnitt dex· Kutter im
Bereich ihres Gevindes,sodaß bei zu starkem Schlag auf die
Mutier ,die liesteiiergie ,die noch vorhanden ist, wenn, die i-iutterabschnitbe
schon am Ve. -bindungsteil anliegen,durch elastische
und eventuell plastische Verformung des Schutzringes verbr
au ciit und somit eine ο tauchung des Ge-.'indes vermieden wird.
Die beschriebene neue Kragenform a,b,c,der Mutter ist in
gleicner V/ei se für harte und weiche Verbindungsteile g verwendbar,wobei
der Unterschied der Kragenmutter nur in kleineren oder größeren winkeln des konischen Teiles a des Haltekra^ens
a + b besteht»-
Die erfindun.:-,sgemäße· schraubensicherung für Kragenmuttern
bestellt aus einer oder mehreren Aussparungen e von der, dem Kragen entgegengesetzten Seite her, (I'ig. 1 u.2).Die
wirkungsweise dieser Maßnahme ist.folgende: In die montierte»
sich also im Verbindungsteil g selbsthaltende Kragenmutter
kann die Verbindungsschraube zunächst normal eingeschraubt
werden.Wenn aber dann die Kragenmutter beim Anzug der Verbindung
belastet.,und ihre Abschnitte dadurch auf Biegung beansprucht werden,haben diese durch die Aussparung (en)
die Möglichkeit ,nachzugeben, bis das Bolzenf;ewinde eine, weitere
Keaktionsbewegung der Mut-erabschnitte auffängt.^eren
Biegebeanspruchung v/ird also teilweise auf den Schraubbolzen übertragen,über ihre,sich verengenden Gewindeteile
stützen sich die Mutterabschnitte am Gewinde der Schraube ab.Dabei verschwindet in dem oder den letzten Gängen des
Muttergewindes zunächst das Spiel zwischen diesem und dem Bolzengewinde und es bildet sich,je nach der Stärke des
Anzugs dee Verbindung ein entsprechender Ia^eßdruck zwischen
Schrauben- und Muttergewinde aus,dessen Folge wiederum ein
von anderen Einflüssen unabhängiger' Widerstand gegen Verdrehung
der Schraube,also" deren Sicherung gegen ungewollte
Lockerung,ist.Die für diesen" Sicherung.seffekt erforderliche
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Verformung der uutterabschnible unter ihrer Biegebelastung
kann eine nur elastische oder auch plastiscne sein.Die Tiefe der Aussparung (en) der Kragenmutter ist ein Maß für den Grad
der "Delasturif>;,bei welcher die Bolzensicherung wirksam wird,
die i-sreite der Aussparungen) ein haß für die otarke der
Sicherung an sich,denn der Preßdruck auf das Schraubengewinde
erhöht sich nur solange,bis sich die Hutterabscnnitte wieder
selbst aneinander abstützen.
Die Scüraubansicherurig der Kragenmuttern kann also den Bedürfnissender
Praxis durch entsprechende jjiraensionierung der
l'iefe und .reite der Aussparung (en) unter Berücksichtigung
der Materialeigenschaften der kutter weitgehend angepaßt
werden.
V/ird die verbindung wieder gelockert,so verschwindet die
Bolzensicherung nur im Bereich dex* elastischen Verformung der hutterabschnitte,bleibt also,soweit ihr Anteil auf deren
plastischer Verformung beruhte,erhalten.Dies hat den vorteil,
daß der Bol2en,nach einmaligem kräftigen Anzug wieder gelockert
werden kann und ohne Vorspannung gegen Uelbstverdrehung
von der Kragenmutter her gesichert bleibt.Wird er aber ganz entfernt,so läuft er,sobald sein Gewinde die untersten
verengten Gänge des MutbergeWindes verlassen hat,leicht
und normal wieder aus und wird er von neuem in die bereits einmal belastet gewesene butter wieder eingeschraubt,so
wird erst bei Durchgang seines Gewindes durch die verengte Gewindezone der Mutter ein Drehmoment benötigt,das den Prefireibungswiderstand
zwischen den in Kontakt stehenden Gewinden überwindet.
Bei den konventionellen Schraubensicherungen durch IFederringe
oder -scheiben ist nur unter Vorspannung der Schraube bzw. Belastung der Verbindung ein Sicherungseffekt zu erzielen.
Außerdem sind solche Sicherungselemente 5>zusätzliche Verbindungsteile.
Auch jene bekannten Schraubensicherungen die aus Plastikringen in der Mutter oaer -pfropfen im Bolzen
oder von Mutier und Bolzen unabhängige -scheiben bestehen,'
sind Zusatzteile für die Schraubensicherung.Diesen bekannten
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ochrauuensi-ciierurifjet· ;..egenüber hat die,voncfer Kxvagc.nmubtex*
selbst ausgehende,folgende Vorbeile: Llie besteht nicht aus
einem besonderen Elemer.jgt ,sondern nur aus einer, an der i.utter ;
selbst vorzunehmenden,Material entfernenden Maßnahme,der
Bolzen kann beim erstmaligen Herstellen der Verbindung über
die ..;.nze unbelastete Einschruublan^e seines Ge-. inues ,unbehiriüert
von bicLerun&soleiLfcnten einlaufen und schliesslich
ist die Sicherung" der KragenmutLer nicht tempera burabhan.;;ig,
wie die oicnerungen durch Kunststoffteile,die bei schon verhältnismäßig
noch niedrig;en Wärmegraden ausfallen. JJas Prinzip
der bolzensiciiex'naeri Krageiimuti-er is L t.uc.·. für gewchn-Iiehe
Muttern ai-»-/enabar,wenn der Bohrlochdurchruesser gegenüber
iJolzendurcir.i.esser soweit vergröLert wird,daß die Kutter
auf Biet-,un>.; beanspruchb wird.
Die Zeiciinungen stellen dar:
Eine der möglichen Ausführun^sformen einer,durcn das Bohrloch
h des Verbindun^steils g montierbartη Kr..genmutier,mit
ihrem,von der Mutcerbasis d bzw. dem .oicherungskragen c,
durch die Aussparung b abgesetzten,mit einem schrägen Rändel R versehenen konischen Kragen a,der seinem Winkel nach für vorzugsweise
weicheres Verbindungsmaterial bestimmt ist.Der, von der Mutterbasis her vorgenommene Einschnitt e bewirkt
die,bei Belastung der Kragenmuttex* einsetzende Schraubensicherung.
Die gestrichelten,miteinander einen spitzen Winkel bildenden Linien in der Aussparung e stellen deren günstigste
Form dar die aber fertigungstechnisch nur schwer realisierbar ist.
gig. 2
Eine Kragenmutter,für Montage durch Einschlag in die Bohrung h
bestimmt,mit einem Konus- und Rändelwinkel für vorzugsweise härtere Verbindungsrnaterialien g,einem Schutzbund f und Aussparungen
e für die Schraubensicherung der I.ragenmutter.
- 7 ~ 0 9 8 0 7/0089 8AD
In ft,£ Md C die Anstellung des neuen. Haltekraicens a + b
durch eine - Aussparung: b des ursprünglichen Lr- gens u, sowie
Lage und Äusi'ührunKs.foraen .des üicherur^-skragens c,unter
it der veränderten Εογε des Laltekragens,.
lifliiL -■■■-- -■■·-.
Gewönliche "ocriraubverbiriduni? mit Scnraubensicherung durch
Aussparungen in der Mutter nach dem-System-der io?agenmutternsicherung.
■ :
-
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Claims (2)
1. Kr^enmuttern nach Patentanmeldung 41 421/XII/47a,dadurch
gekennzeichnet,daß der ursprüngliche Ilaltekrr^.eii u
in 2. Funktionazonen a + b aufgeteilt ist,von denen die
1. den konischen T'ragenteil a,der «ich ϋΐ er den BohrlochdurclxTiesnex
h des Verbindungsteile β erv.'Oitei-t ,ausmacht
und die 2« ,zwischen den. Kraben teil a und dem "icheriin,
f:]..r^cen c tzv;» der Lutterbasis d gele ,ere,Pure; messer
:vü: weist, die , Icich oder kleiner sind als der i'-ohrlochdurc;.-.<es;\cr
h.
2. i:r«'i(-:enr.iuttem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
da^ öie einen ,uicherunyskraten c aufwei&eii Iz'innen,der
entweder in der bereits in der J'atc-iitanüteldun^
4-i 4J1 /Xil/4?a definierten Foru μ aas. etildeI- sein kann,
od«E.r cJesnen JXOliJJtanteu l,m die hatheten. eintii recht—
\.!inlvlit;,en Dreiecks D,E,χ ,iiJLt aer ursprünglichen .^i'ci'illinie
η als i^ypotenuse bilcen.
3. ivra,%eiimutterri nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet;,
da-· der,den i'reLsitz mit der Bohrwand bildende Ivra^enteil
a mit einer schrägen Iianaelunf, K versehen ist,
deren Rippen in entgegengesetzten üinij v.;ie das Lutterzur
Gewinde achse geneigt sind.
Kra:.,enEiuttem,durch Einschlag montierbax*e,nach Patentanmeldung
41 421/XII/47a und Anspruch 1,3 und 3,dadurch
gekciiiizeichnetjdaij sie u ihrer..,ueu Xr^en ent-.
;jü(jtfiji: wsetztüii und© über luv Gewinde hini.ue ?iit oi; o..i
Bund i' verlangort sind,dessen Iiiuendurchiteaser t;röijor
ist als dc-j' Cxe.iv.Lnaeaui.tudurchines .;er ciex* Iiuttorii.
Kr?!^.eriffiuttern nr.ch Patentanr- el dung 41 421/XIl/47a
dadurch .el-eniiscichr.ctjd· B sie von ihrer,den Ira^ enr nd
eutge-..;t.ngc-se taten Seite her- ία it einer oäor mehreren
Aussparungen c ve;*'-3oiien sin«.l,du:'ch v/olcl ο eine iJchrauben-Biciierung
be-.nr'it wird.
909807/0 0 89
6. Kr.agemauttem nach Anspruch 5»oa&urch
daß von der Tiefe der Aussparung(en) e das
des Behraubbolzehs abhängtγβ&ί "dein seine wlfeherurijg durch
die Kragenmutter wirksam 'Wird und von ihrer Lx-elte t.er" ·
Gx'ad der möglichen PreBkraft 'der untere^ Gev/ifj.detiö He
der ."utter auf das
?. ochr. ubens.i c .ex"un,j ^ r-.ch Anspruch "3 uuC 6'(ia<]ux»ch gekennzeichnet,
d. .ß^iiie a iCli für t,ewöhnlich.e I/ut»fc-^ra b.x.\,eiidbar
i fit ,wenn diese an ihrer,;.icirt am Verbinaungsteii. anüe-,,ender.'
eite mit Ausspar^ABg;en e verseien sind aUnd c!ie
Muttern aucii auf Pieguno beansprucht -·.c-;röen>indem u.er
BohruiigsdurchBiesser h im Verbindunc;steii f>
größer .lot,
als der GewindedurchnieBifer des
BAD ORIGINAL
09807/008
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