DE1400908A1

DE1400908A1 - Mutter mit einem Hauptteil und einem abtrennbaren Endteil

Info

Publication number: DE1400908A1
Application number: DE19631400908
Authority: DE
Inventors: Hallowell Jun H Thomas
Original assignee: Standard Pressed Steel Co
Current assignee: SPS Technologies LLC
Priority date: 1962-12-04
Filing date: 1963-11-27
Publication date: 1969-04-24
Also published as: GB1028230A; US3174385A; DE1957114U; DE1400908B2; FR1375642A

Description

Poft .

WiJüelm Reißhel

P 14 OO 908.6 (St 21 370 XIl/47a) 6. August

Standard Pressed Steel - . · ~ ■ HeFu-Gu-3728

Mutter mit einem Hauptteil und einem abtrennbaren Endteil

Die Erfindung betrifft eine Mutter mit einem Hauptteil und einem abtrennbaren Endteil, der von dem Hauptteil bei einem vorbestimmten Drehmoment abgeschert wird, wobei der Hauptteil eine axiale Bohrung, die zum Teil mit einem Gewinde versehen ist, und einen zur Muttersicherung dienenden verformten Querschnitt sber eich begrenzter Länge aufweist, und der abtrennbare Endteil mit.Mitnehmerflächen und einem Bereich mit verminderter Wandstärke versehen ist, der durch eine Ringnut gebildet ist, die an den Hauptteil angrenzt, wobei diese Ringnut einen Soll-Abscherbereich für das Endteil begrenzt«

Es ist bekannt, die Belastung einer Mutter dadurch zu kontrollieren, daß in der Außenwand der Mutter zwischen der Tragfläche und den Mitnehmerflächen eine Ringnut angeordnet wird. Dadurch wird die Querschnittsfläche der Mutter im Bereich der Ringnut vermindert und somit eine Soll-Bruchstelle gebildet, an der der Scherwiderstand entsprechend klein ist. Wenn eine Mutter mit einer derartigen Ringnut eingeschraubt und angezogen wird, dann wird der Endteil der Mutter mit den Mitnehmerflächen von dem Hauptteil mit der Tragfläche beim Auftreten eines vorgegebenen Drehmoments an der Soll-Bruchstelle abgeschert. Muttern mit einer äußeren Abschernut zeigen jedoch nach dem Abscheren in nachteiliger Weise einen weniger glatten Bruch und eine relativ rauhe Kante.

Es ist ferner bekannt, Abschermuttern selbstsichernd auszubilden. Bei einer solchen Ausführung besteht die Sicherung

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aus einem elliptisch verformten Bund, der unmittelbar neben der den Abseherbereich begrenzenden Außenringnut angeordnet ist. Bei einer solchen eng benachbarten Anordnung von Sicherung und Abscherstelle besteht jedoch die Gefahr, daß bei der Verformung des Bundes zur Ausbildung der Sicherung auch der unmittelbar angrenzende dünnwandige Abscherquerschnitt mit verformt wird, wodurch die genaue Festlegung des Abscher-, drehmomentes beeinträchtigt wird.

Es ist auch bekannt, zur Ausbildung einer Muttersicherung den Mutterquerschnitt im Bereich einer Außenringnut zu verformen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile zu vermeiden und eine selbstsichernde Abschermutter zu schaffen, deren Abseherdrehmoment genau festlegbar ist, so daß die Mutter und ein Schraubenbolzen unter vorgegebenen Belastungsbedinuggen miteinander verschraubt werden können und gleichmäßige Einspannkräfte entstehen. Außerdem sollen beim Abscheren eine möglichst glatte Bruchstelle erzielt und rauhe Kanten vermieden werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bereich mit der verminderten Wandstärke durch eine im Innern der Bohrung verlaufende Ringnut gebildet ist, daß der Hauptteil an dem mit einem Innengewinde versehenen Abschnitt eine äußere Ringnut aufweist, daß die unter der äußeren Ringnut liegenden Gewindegänge in der Bohrung in bekannter Weise nach innen verformt sind und einen nicht kreisförmigen Querschnitt bilden, und daß die äußere Ringnut von der Innenringnut in Achsrichtung durch einen Bund beabstandet ist, der sich von der Bohrung radial nach außen über die Böden der beiden Ringnuten erstreckt, so daß beim Verformen der Gewindegänge im Bereich-der Ringnut der Mutterquerschnitt im Be-

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reich der Innenringnut unverändert bleibt. Dadurch läßt sich das Abseherdrehmoment der erfindungsgemäßen Mutter verhältnismäßig genau festlegen. Die erfindungsgemäße Abschermutter weist aufgrund der Innenringnut nach dem Abscheren einen glatteren Bruch und eine weniger rauhe Kante als eine Abschermutter auf, die im Bereich einer Außenringnut abgetrennt wird. Dies hängt von der Geometrie der Bruchstelle ab. Der Querschnitt sber eich des Materials in der Abscherebene bestimmt das Drehmoment, das erzeugt werden muß, um den Endteil der Mutter abzudrehen. Dies gilt immer, gleichgültig, ob die Soll-Bruchsteile durch eine Außenringnut oder Innenringnut ausgebildet ist. Wenn daher die Muttern so konstruiert sind, daß sie bei einem vorgegebenen Dr- ^moment abscheren, müssen sie im wesentlichen dieselbe Mate, ialmenge im*Abseherquerschnitt aufweisen. Wenn die Muttern andererseits gleiche Größe und Form besitzen, kann die Abschermutte- mit der Innenringnut eine dünnere Wand an der Soll-Bruchstelle aufweisen als die Abschermutter mit der Außenringnut, wobei die Querschnittsflächen dieselben sind. Die abgetrennte dünnere Wand weist einen wesentlich geringeren Grad und eine glattere Burchstelle auf.

Die Erfindung wird anschließend an Hand der Abbildungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Mutter gemäß der Erfindung,

Pig. 2 zeigt zwei Platten, die von einem Schraubenbolzen und einer Mutter gemäß der Erfindung miteinander verbunden sind, die geschnitten dargestellt ist,

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2

Wie Fig. 1 zeigt, besitzt die Mutter einen Hauptteil 10, der vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Ein

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Endteil oder abtrennbarer Teil 11 ist zusammen mit dem Haupt-, teil aus einem Stück hergestellt und weist geeignete Mitnehmerflächen 12 bis 17 auf. Die Mitnehmerflächen oder die Oberflächen, an denen der Schraubenschlüssel angreift, können eben sein und einen herkömmlichen Sechskantkopf bilden, wie es gezeigt ist. Selbstverständlich können die Mitnelierflachen auch anders ausgebildet sein.

Der Hauptteil weist eine axiale Bohrung 18 auf, die zum Teil mit einem Innengewinde 19 versehen ist, so daß man in sie einen Schraubenbolzen mit einem Außengewinde oder ein ähnliches Befestigungselement 20 einschrauben kann. Die Bohrung verläuft vorzugsweise durch- den gesamten Hauptteil 10 und den Endteil 11, aber sie kann auch innerhalb des Endteils 11 enden, sofern es gewünscht wird. Innerhalb des Endteils ist angrenzend an den Hauptteil eine innere Ringnut 21 angeordnet. Die Ringnut 21 sieht an dieser Stelle einen Bereich mit verminderter Wandstärke vor und bildet einen Abseherquerschnitt zwischen dem Hauptteil 10 und dem Endteil 11. Die Dicke der Wand 22, die die innere Abscherringnut 21 umgibt, ist derart gewählt, daß der Endteil von dem Hauptteil abgetrennt wird, wenn ein vorgegebenes Drehmoment auf die Mutter ausgeübt wird. Wie oben erwähnt, bestimmt die tatsächliche Wanddicke die Kraft, die notwendig ist, um die Abtrennung oder Abscherung durchzuführen. Bei einer gegebenen Größe und Bauform der Mutter nimmt die Belastbarkeit der Mutter mit zunehmender Wandstärke des Materials, das die Ringnut umgibt, zu und umgekehrt. Bildet man die Wandstärke in dem Bereich, der die Abschwerringnut begrenzt, etwa gleichmäßig aus, dann erhält man auch einen ziemlich glatten und sauberen Bruch.

TJm die Mutter in ihrem eingedrehten Zustand zu halten, kann man verschiedene Sicherungen verwenden. Eine bevorzugte Aus-

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führungsform der Sicherung, nämlich das Verklemmen der Schraube, ist in den Figuren dargestellt. Eine äußere Ringnut 23 ist in • der Außenwand des Hauptteils der Mutter vorgesehen. Durch diese Ringnut entsteht ein relativ dünner Wandabschnitt 24, und die Gewindegänge 25, die sich in diesem Bereich unter der Ringnut entlangziehen, werden zumindest an einer Stelle der Bohrung nach innen gedruckt, jedoch im allgemeinen an zwei oder drei Stellen, wie es an den Stellen 26 in Fig. 3 gezeigt ist, so daß die betreffenden Gewindegänge nicht mehr kreisförmig sind.

Die äußere Ringnut 23 und die innere Abscherringnut 21 liegen hinreichend weit voneinander entfernt und sind durch genügend Werkstoff getrennt, um eine Verformung der Wand 22 in der Nähe der Abscherringnut 21 zu vermeiden, wenn ein Druck ausgeübt wird, um die Gewindegänge 25 zu verformen. Der dickere Bund 27 schützt die Wand 22 in der Mhe der Ringnut 21 vor Verformungen. Dadurch bleibt der Abseherquerschnitt vollkommen kreisförmig und eine unregelmäßige Scherfestigkeit in diesem Teil der Mutter wird vermieden. Dadurch kann man wiederum eine gleichmäßigere Belastung des Schraubenbolzens erreichen, da die Scherfestigkeit konstanter ist.

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Claims

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Standard Pressed Steel RePu-Gu-3728

Neue Patentansprüche

'λ .'.Mutter mit einem Hauptteil und einem abtrennbaren Endteil, der von dem Hauptteil bei einem vorbestimmten Drehmoment abgeschert wird, wobei der Hauptteil eine axiale Bohrung, die zum Teil mit einem Gewinde versehen ist, und einen zur Muttersicherung dienenden verformten Querschnittsbereich begrenzter Länge aufweist, und der abirennbare Endteil mit Mitnehmerflächen und einem Bereich mit verminderter Wandstärke versehen ist, der durch eine Ringnut gebildet ist, die an den Hauptteil angrenzt, wobei diese Ringnut einen Soll-Abseherbereich für das Endteil begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit der verminderten Wandstärke durch eine im Innern der Bohrung (18) verlaufende Ringnut (21) gebildet ist, daß der Hauptteil (10) an dem mit einem Innengewinde (19) versehenen Abschnitt eine äußere Ringnut (23) aufweist, daß die unter der äußeren Ringnut liegenden Gewindegänge in der Bohrung in bekannter Weise nach innen verformt sind und einen nicht kreisförmigen Querschnitt bilden, und daß die äußere Ringnut (23) von der Innenringnut (21) in Achsrichtung durch einen Bund (27) beabstandet ist, der sich von der Bohrung (18) radial nach außen über die Böden der beiden Ringnuten (21, 23) erstreckt, so daß beim Verformen der Gewindegänge im Bereich der Ringnut (23) der Mutterquerschnitt (22) im Bereich der Innenringnut (21) unverändert bleibt.
2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Bund (27) zwischen der Außen- und Innenringnut (23 und 21) einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser desjenigen Mutterabschnittes ist, der die Innenringnut (21) umfaßt.

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