DE1500911A1

DE1500911A1 - Drehmoment-Sicherungsmutter

Info

Publication number: DE1500911A1
Application number: DE19661500911
Authority: DE
Inventors: Tabor Joseph Andrew
Original assignee: Russell Burdsall and Ward Bolt and Nut Co; Russell Burdsall and Ward Corp
Current assignee: Russell Burdsall and Ward Bolt and Nut Co; Russell Burdsall and Ward Corp
Priority date: 1966-05-05
Filing date: 1966-08-26
Publication date: 1972-02-10
Also published as: US3356121A; NO119056B; LU51949A1; NL6612054A; DK119238B; BE686553A; CH452283A; AT293110B; FI47600B; DE1985452U; GB1146635A; FI47600C

Description

r& 4.

TELEFON: 395314 2000 HAMBU RG 50, *

TELEGRAMME: KARPATENT KÖNIGSTRASSE 28 ""

Neue Unterlagen
W. 22 433/66 12/Fl P I^ 00 gli.7

Russell, Burdsall & Ward Bolt and Nut Company Port Chester, New York (V.St.A.)

Drehmoment-Sicherungsmutter

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Crewindebefestigungen und insbesondere auf ^erriegelungs- bzw. Sicherungsmuttern und insbesondere auf Sicherungsmuttern, die überwiegend Drehmomentmuttern sind (prevailingtorque-type-nuts).

Sicherungsmuttern werden in zwei allgemeine Klassen unterteilt, nämlich in Muttern, die vorwiegend Drehmoment cut tern sind und in sich frei drehende Muttern. Sicherungsmuttern, die vorwiegend Drehmomentmuttern sind (nachstehend der Einfachheit halber als ^rehmomentmuttern bezeichnet) können sich für einige Umdrehungen frei drehen und müssen dann mit einem schlüssel in die endgültige Stellung angezogen werden. Die Sicherungsbzw, ^erriegelungskraft ist erreicht, wenn der Teil oder die Teile des Muttergewindes, welche die Sicherung schaffen, mit dem ^uewinde des Bolzens im Eingriff 3tehen. Die Sicherungswirkung wird aufrechterhalten, bis die Mutter in der Lüaerichtung genügend gedreht wird, um die sichernden Teile der Mutter von dem Gewinde des Bolzens

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zu lösen. Drehmoment-Sicherungsmuttern werden ihrerseits in verschiedene Klassen unterteilt. Eine Klasse umfaßt die Muttern, bei denen eine ^üewindeverformung stattfindet, wobei die ^ewindeverformung Reibung aufbaut, wenn die ^ewindegänge der Mutter und des Bolzens zusammengebracht werden, so daß die Mutter einem Lösen widersteht. Für weitere Beschrebiungen und Hinweise auf Sicherungsmuttern wird Bezug genommen auf eine Veröffentlichung von "Industrial Fasteners Institute, 1517 Terminal Tower, Cleveland 13, Ohio", mit dem Titel "Fasteners", Sommer 1963 Band 16, Ur. 2.

" Es ist eine große Vielzahl von ^rehmoment-Sicherungs-

muttern bekannt, bei denen die ^ewindegänge verformt werden. Bei einigen bekannten Muttern werden die ^ewindegänge dadurch verformt, dai3 eine Kraft oder Kräfte in einer radialen Richtung in Richtung gegen die Mittelachse der Bohrung der Mutter angelegt werden, so daß die Verformung der Sewindegänge derart ist, daß die Bohrung an den Spitzen der G-ewindegänge unrund ist. Bei anderen bekannten Muttern sind die angelegten Kräfte sowohl Radialkräfte als auch Axialkräfte, wobei wenigstens ein Teil der resultierenden Kraft in einer radialen Richtung ausgeübt wird und ebenfalls zu einer unrunden ^ewindebohrung führt, die nicht genau zylindrisch ist.

Die Erfindung unterscheidet sich von dieser Mutterart dadurch, daß die ^ewindegänge gemäß nachstehender Beschreibung dadurch verformt werden, daß Λ-räfte auf den mit Gewinde versehenen Mutterrohling nur in einer axialen Richtung ausgeübt werden und die Spitze des Gewindes nicht zu unrunder Gestalt verforst ist, so daß, v.enn irgendeine unerwünschte radiale Verformung vorhanden ist, sie vernachlässigbar ist und keine Bedeutung hat. üs sind zwar Muttern bekannt, deren Gewindegänge durch Ausüben axialer Kräfte verformt sind, jedoch sind die Werkzeuge, die zum Erzeugen der EindrückUtreri in dem Schraubengewinde

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bzw. zum Erzeugen der Verformung des Schraubengewindes verwendet werden nicht derart, daß Grewirdeverformungen bzw. Gewindeeindrückungen von beträchtlicher bogenförmiger Länge gebildet werden, die parallel zu dem Schraubenwinkel des Gewindes des Gewinderohlings vor der Verformung verlaufen bzw. den gleichen Schraubenwinkel haben. D.h. die verformten bogenförmigen Eindrückungen sind derart, ,aß sie mit dem dazu passenden Außengewinde nicht mit gleichförmigen !»ruck oder mit Pederwirkung entlang ihrer gesamten bogenförmigen Länge in Eingriff treten, sondern daß vielmehr die eingedrückten Teile des Gewindes mit dem zusammenpassendem Außengewinde an einer einzigen ^telle in Eingriff treten, unabhängig von der Tatsache, daß die Eindrückungen eine beträchtliche 0 Bogenlänge haben.

Gemäß der Erfindung, wie es nachstehend vollständig beschrieben wird, ist eine Drehmoment-Sicherungsmutter geschaffen durch Eindrücken der Gewindegänge von Gewindemutterrohlingen in getrennten Umfangsbereichen rund um die Bohrung mit einem Werkzeug, welches auf die Fläche des mit Gewinde versehenen Eohlings lediglich in einer Axialrichtung eine Kraft ausübt, und das Werkzeug ist so ausgebildet, daß drei oder mehr eingedrückte Bereiche bzw. Eindrückungen in gleichen Abständen aui dem Umfang in der oberen Fläche der Mutter rund um das Loch gebildet werden, wobei die breite der Eindrückungen geringer als der Durchmesser der Bohrung ist, und die Bodenflächen des Stechwerkzeuges, welche mit der Oberfläche der Mutter in Berührung treten, sind zu der Fläche der Mutter nicht parallel sondern schräg, so daß die Berührungsflächen des Stechwerkzeuges in einer Ebene liegen, die zu der Ebene der oberen Fläche der Mutter nicht parallel liegt. Jedoch sind die Berührungsflächen des Werkzeuges parallel zu dem Schraubenwinkel des Gewindes der Mutter (d.h. die Bodenfläche des "erkzeuges hat für jede Eindrückung rund

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um die Bohrung der Mutter den gleichen Winkel zu der waagerechten wie der Schraubenwinkel des Gewindes). Als Ergebnis ist eine -drehmomentmutter erzeugt, bei welcher die ersten Gewindegänge an dem oberen Teil der Gewindebohrung in den in Umfangsrichtung in -Abständen liegenden eingedrückten Bereichen versetzt, um im Abstand voneinander liegende Sätze von übereinanderliegenden Gewindeeindrückungen beträchtlicher bogenförmiger Länge rund um die Bohrung der Mutter zu schaffen, wobei jede Eindrückung in jedem ^ang des Gewindes gegenüber dem verbleibenden Teil dieses Gewindeganges versetzt ist, welcher seine Ausgangsstellung und »^chraubenwinkel beibehält, und wobei die Eindrückungen in jedem ^batz den gleichen Schraubenwinkel wie der nicht verformte Teil des Gewindes haben. Eine solche Sicherungsmutter, die gemäß der Erfindung gebildet ist, hat gegenüber bekannten D_rehmomehtmuttern aus Metall Vorteile, indem beim Drehen in die Sicherungsstellung auf einem Gewindebolzen die versetzten Sicherungsgewindeteile Druck und eine Federwirkung auf die Flanken des Außengewindes ausüben, und zwar gleichmäßig entlang der gesamten bogenförmigen Länge der Eindrückungen. Demgemäß können durch Verlängerung oder Verkürzung der Bogenlänge der vereetzten Eindrückungen des Gewindes Muttern mit vorbestimmter größerer oder kleinerer Sicherungskraft erzeugt werden. Weiterhin können gemäß der Erfindung Drehmomentmuttern geschaffen werden, deren Leistungen über den Standardleistungen liegen, die erforderlich sind, um die Vorschriften au erfüllen, die von "Industrial Fastener's Institute" für solche Drehmomentmuttern aufgestellt sind.

Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in welcher die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert ist.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Mutter gemäß der Erfindung, wobei das Werkzeug zum Bilden der Mutter aus einem mit Gewinde versehenen Mutter-

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rohling in unterbrochenen Linien scheinatiach dargestellt ist.
Pig. 2 ist eine Draufsicht der Mutter gemäß Fig. 1.

Pig. 3 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teildraufsicht der Mutter gemäß der Erfindung.

Pig. 4 ist eine Teilachnittansicht nach Linie 4-4 der Pig. 3.

Pig. 5 ist eine Teilschnittansicht, an Hand welcher die Verformung der Gewindegänge zur Bildung eines Satzes von Eindrückungen erläutert iat.

Pig. 6 ist eine Schnittansicht der Mutter in der Sieherungssteilung auf einem passenden Bolzen nach Linie 6-6 der Pig. 2.

Pig. 7 ist eine der Pig. 6 ähnlicheSchnittansicht nach Linie6 - 7 der Pig. 2.

Pig. 8 ist eine der Pig. 6 ähnliche Ansicht nach

Linie 6-8 der Pig. 2.

'Pig. 9 ist eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht nach Linie 6-9 der Pig. 2.

Pig. 10 ist eine der Pig. 6 ähnliche Ansicht nach Linie 6-10 der Pig. 2.

Pig.11 ist eine seitliche 3chnittansicht eines Stechstempelaufbaus für eine Mutterstechmaschine, um die Sieherungseindrückungen in einem mit Gewinde versehenen Mutterrohling zu erzeugen.

Pig.12 ist eine in Richtung gegen die Arbeitsflächen des Stechstempels gesehene Ansicht nach Linie 12 - 12 der Pig. 11.

Pig.13 ist eine schematische Ansicht, um die Verformung des Gewindes zum Bilden von Sicherungseindrückungen gemäß der Erfindung zu erläutern.

Pig.14 ist eine schematische Ansicht, um Verformungen des Gewindes zum Bilden von Sieherungseindrüekugen bekannter Ausführungen zu erläutern.

Gemäß der Zeichnung, in welcher eine bevorzugte Aus-

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führung3form der Erfindung dargestellt ist, weist eine Mutter 10 sechs Flächen 11 gleicher Größe und Gestalt auf, die an ihrem oberen Ende in einem Kegelstumpf 12 enden, der allgemein als Konus oder Kegel bezeichnet wird. Die Mutter 10 hat eine ringförmige ebene fläche 15, die in einer zu ihrer Bodenfläche 14 parallelen Ebene liegt mit der Ausnahme eingedrückter Bereiche 15, die nachstehend beschrieben werden, und mit Ausnahme einer ^ewindebohrung 16. Muttern dieser Art werden oftmals einfach als Kegelmuttern bezeichnet. Die Erfindung 1st jedoch nicht nur auf die bevorzugte Ausführungsforin der Kegelmuttern sondern auch auf andere Arten von Standardmuttern anwendbar.

Es ist zu verstehen, daß die Mutter 10 anfänglich eine Mutter war, die auf übliche *eise gebildet und mit Gewinde versehen wurde, um Standardgewinde zu erzeugen. Die Gewindemutter in üblicher Form wird nachstehend als "Mutterrohling" bezeichnet, im sie von der fertiggestellten Mutter gemäß der Erfindung zu unterscheiden, bei welcher die üblichen Gewindegänge verformt sind, um Sätze 17 von übereinanderliegenden Eindrückten 18 beträchtlicher Bogenlänge in den Gängen des ^ewindes 20 unter den eingedrückten bereich 15 zu schaffen. Für die Zweckmäßigkeit der Beschreibung ist das Gewinde allgemein mit den -Bezugszeichen 20 bezeichnet, und die einzelnen Gänge des Gewindes 20 sind mit den Bezugszeichen 20a, 20b, 20c usw. (Fig. 4) bezeichnet. Das Gewinde 20 weist einen Fuß 22, eine Spitze 23 und eine obere Flanke 24 und untere Flanke 25 auf. Die Flanken 24 und 25 sind die obere Fläche 24a bzw. die untere Fläche 25a des Gewindes 20 zwischen der Spitze 23 und dem Fuß 22. Es ist zu bemerken, daß die Eindrückungen 18 an den Seilen unter den eingedrückten Bereichen 15 beträchtliche Bogenlänge haben und daß die Spitzen dieser Teile in dem gleichen Winkel wie der Schraubenwinkel des Gewindes 20 liegen,

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daß die Eindrückungen jedoch in den eingedrückten Bereichen gegenüber der anfänglichen Stellung des Gewindes des LiUtterrohlings versetzt sind.

Lie Slltze 17 von gleichen und auf dem Umfang im Abstand voneinander liegenden Eindrückungen 16 beträchtlicher Bogenlänge können durch ein Stechwerkzeug gebildet sein, das zweckentsprechend angeordnet ist, um in einer Stechmaschine betrieben· zu werden, die von bekannter Art sein kann und einen kraftgetriebenen hin- und herbewegbaren Kolben aufweist, der ein Stechwerkzeug trägt, welches einen Schlag auf die obere Hache der Kutter ausübt, die in bekannter Weise auf einer Basis oder auf einem Kissen 26 ruht.

Wie dargestellt, weist das Werkzeug 30 zum Stechen der Mutter (Fig. 11) einen Stempelhalter 31 auf, der durch eine Stellschraube 'j2 an dem hin- und herbewegbaren kraftgetriebenen Kolben 32 einer Stechmaschine befestigt ist. Das andere Ende des Halters 31 ist allgemein becherförmig und hat eine zylindrische mit Außengewinde versehene Viand 33, üie eine zylindrische Kammer 34 begrenzt, in welcher der Innere Endteil eines Stechstempels 35 angeordnet ist. Der Stechstempel 35 hat einen Kopf 36, der mit der ^»and 37 des Stempelhalters 31 in Eingriff steht. Eine schraubenförmige druckfeder 38, die rund um die °tange 39 des Stempels 35 angeordnet ist, steht mit einem &ing 40 an einem Ende und einer Schulter 41 einer Abstreifhülse 42 an seinem anderen

Ende im Eingriff. Der Ring 40 liegt an einer ringförmigen Schulter 43'+ des Kopfes 36 an. Die Stempelatange 39 ist in der Hülse 42 verschiebbar. Die Hülse 42 und der Stempel 3 5 werden durch eine becherförmige Haltemutter an Ort und °telle gehalten, die auf die zylindrische land 33 aufgeschraubt ist, wobei eine Sicherungsmutter 44 die Haltemutter 43 an Ort und ^ötelle hält. Die Haltemutter hat eine nach unten stehende hohle Verlängerung bzw. einen

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Vorsprung 45, der als Führung für die Abstreifhülse 42 dient. Die Hülse 42 hat einen ringförmigen Konus bzw. einen ringförmigen Kegel 46, der zu dem Kegel 12 der Mutter 10 ergänzend ausgebildet ist. Es ist zu verstehen, daß bei der Arbeitsweise des Stempels nach seiner Bewegung auf dem Vorwärtshub zur Ausübung eines Schlages auf die Fläche der Mutter zum Bilden der eingedrückten Bereiche 15 die Abstreifhül3e 42 veranlaßt wird, die Mutter 10 von dem Stempel 35 abzustreifen.

Das Außenende der Stempelstange 39 hat gemäß der Darstellung drei in gleichem Abstand liegende sich radial er-streckende vorragende Stechvorsprünge 50, deren jeder gleiche Größe und Abmessungen hat. Die Höhe h der Stechvorsprünge 50 entspricht der Tiefe d der eingedrückten Bereiche 15 der Mutter 10, unddie Breite w entspricht der Breite w^! der eingedrückten Bereiche 15, wie sie gewünscht sein kann. Bs ist besonders bemerkenswert, festzustellen, daß die Bndflächen 51 der radial angeordneten Stechvorsprünge 50 zu einer Ebene im rechten Winkel zu der längsmittelachse X der Stempelstange 39 nicht parallel sondern in einem Winkel d liegen, welcher gleich dem Schraubenwinkel des ^ewindes 20 ist. Wenn somit auf die Mutter 10 durch den Stempel 31 in der Mutterstechmaschine ein Schlag .ausgeübt wird, werden die ^ewindeabschnitte unter den eingedrückten Bereichen 15 versetzt, und zwar in einem Winkel, welcher gleich dem ^chraubenwinkel des Gewindes 20 ist. Eine Blindbohrung 48 in dem &näe der otempeletange 39 schafft eine mittlere öffnung, an welcher die inneren -^nden 49 der Stechvorsprünge 50 enden. Seitenwände 52 und 53 der Stechvorspränge 50 sind gerade ausreichend schräg bzw. verjüngt, um ein Festsitzen zu verhindern, wenn die Abstreifhülse 42 die Mutter 10 von dem Stempel 35 abstreift. Es ist weiterhin wesentlich^, zu bemerken, daß die Seiten 52 und 53 der Stechvorsprünge 50 zu ihren Mittelachsen im

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wesentlichen parallel verlaufen, d.h. daß die Seitenwände 52a und 53a der eingedrückten Bereiche 15» die mit dem Stempel 35 erzeugt sind, nicht radial verlaufen. Das bedeutet, daß sie keinen sektorförmigen Bereich eines Kreises bilden. Weiterhin verläuft die Kraft, die durch den Stempel 35 ausgeübt wird, lediglich in axialer Richtung. Die Breite w¹ und die Tiefe d der eingedrückten Bereiche 15 für verschiedene Muttern werden durch die SieherungsCharakteristiken bestimmt, die für die fertige Mutter erwünscht sind. Wenn die Breite größer gemacht wird, die die Bogenlänge der Eindrückungen 18 entsprechend langer gemacht, ao daß eine stärkere Federwirkung der Eindrückungen 18 und damit eine größere Sicherungskraft erreicht wird und umgekehrt. Je größer die Tiefe, desto größer ist das Ausmaß der Versetzung, und die Schlagenergie des Stempels 35 bestimmt die Anzahl der £ewindegänge 21a, 21b usw. die versetzt werden. Vorzugsweise ist das Stechwerkzeug so ausgeführt, daß die oberen beiden oder drei ^ewindegänge versetzt werden, und der Schlag des »erkzeuges ist derart, daß, trotzdem das Ausmaß der Versetzung beträchtlich ist, sie so eingestellt ist, daß das Y/erkzeug die eingedrückten (Jewindeabschnitte um weniger als die Hälfte der Steigung des Gewindes versetzt. Vorzugsweise beträgt die Breite w jedes Stechvorsprunges 50 etwa 50 /° des Durchmessers der Bohrung der Mutter 10, jedoch kann diese Breite sich im Bereich von 20 bis 80 "fo des Durchmessers der Bohrung ändern, und zwar in Abhängigkeit von der erwünschten Sicherung. Die Höhe h der Stechvorsorünge 50 ist etwas größer als die gewünschte Tiefe d der eingedrückten Bereiche 15, und der Schlag ist so eingestellt, daß wenigstens zwei oder drei ^ewindegänge der Mutter 10 eingedrückt werden.

Unter Bezugnahme auf die fertiggestellte Mutter ist

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ersichtlich,, daß sie rund um ihre Bohrung in ihrem Kegelteil eine Mehrzahl von in gleichen Abständen auf dem Umfang liegende eingedrückte -Bereiche 15 aufweist, deren Seitenwände 52a und 53a zu der radialen Mittellinie y - y der eingedrückten Bereiche im wesentlichen parallel verlaufen. Unter jedem eingedrückten Bereich befindet sich ein Satz von eingedrückten bzw. versetzten Gewindeabsehnitten beträchtlicher Bogenlänge, von denen jeder Satz 17 Gewindeeindrückungen 18 in senkrechter ,Ausrichtung in zwei oder mehr Gängen des G-ewindes 20 aufweist. Diese eingedrückten Abschnitte der Gewindegänge sind in einem -Ausmaß versetzt, das vorzugsweise kleiner als die Hälfte der Steigung des Gewindes ist, und die bogenförmigen Gewindeeindrückungen liegen in einem Winkel, welcher der gleiche Winkel wie der Schraubenwinkel des Gewindes ist.

Anhand Fig. 5 soll die Stellung des Gewindes an einem eingedrückten Bereich 15 vor und nach dem Stechen erläutert werden. Unterbrochene linien 55 zeigen die Stellung des Gewindes 20 vor dem Stechen, und voll ausgezogene Linien zeigen die Stellung des Gewindes unter dem eingedrückten Bereich 15 nach dem Stechen an. Die Gänge des Gewindes 20 unter den verformten Abschnitten verbleiben in ihrer ursprünglichen Stellung.

Anhand der Jig. 6 bis 10 wird für weitere Klarheit in übertriebener "eise die Art und Weise dargestellt, auf welche die bogenförmigen Eindrückungen des Gewindes jedes Satzes 17 von üindrückungen 18 mit der oberen Flanke des entsprechenden Aui'Bengewindes des Bolzens mit Federwirkung entlang der gesamten Bogenlänge der Gewindeeindrückungen in Eingriff treten. iCs ist zu verstehen, daß die Darstellungen in diesen Figuren für den Zweck, das der Erfindung zugrundeliegende Konzept besser verständlich zu machen, übertrieben sind. Gemäß jeder der Fig. 6 bis ist die Mutter 10 so dargestellt, wie sie auf den Gewinde-

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bolzen 60 in die 3ieherun_cisstellung gedreht ist, wobei der Bolzen 60 ein übliches Gewinde 61 hat, das mit dem üblichen Gewinde 20 der kutter 10 zusammenpaßt. Die Abstände 62 zwischen den blanken des ^ewindes 20 der kutter 10 und den Flanken des Bolzengewindes 61 sind in großem ■«uaiiiaß übertrieben. Es ist zu verstehen, daß beim drehen der Lutter 10 auf den Bolzen 60 in die Sicherungsstellung tatsächlich Eingriff zwischen den Flanken des Bolzengewindes und des iuuttergewindes vorhanden ist. Der wesentliche zu bemerkende Punkt ist der, daß ctie unteren Flächen oder flanken 63, 64 der Eindrüc&ungen 18 unter dem Bereich 15 der kutter 10, v.enn dieee auf den Bolzen 60 geschraubt ist, gemäß Fig. 7 mit iederwirkung mit den oberen Flächen oder Flanken 65, 66 des Bolzengewindes 61 im Eingriff stehen. In gleicher Weiae stehen, wie in Fig. 8 dargestellt, die unteren Flächen oder Flanken 63a, 64a der Eindrückungen 18 unter Fedffwirkung in der mit den oberen Flächen oder Flanken 65, 66 des Bolzengewindes 61 im Eingriff. In gleicher Weise stehen, wie in Fig. 9 dargestellt, die unteren Flächen oder Flanken 63b, 64b der Eindrückungen 15 unter Federwirkung mit den oberen Flächen oder Flanken 65, 66 des Bolzengewindes 61 im Eingriff. Die Fig. 6 und 10, welche Schnittansichten nach den Linien 6-6 bzw. 6 - 10 der Fig. 2 sind, wo keine eingedrückten bzw. verformten Gewindeabschnitte vorhanden sind, zeigen, daß in denjenigen Abschnitten des Gewindes keine ähnliche Federwirkung vorhanden ist, die nicht verformt sind. Wenn die Mutter, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, auf den Bolzen 60 in die Sicherungsstellung gedreht wird, üben die verformten Teile des Gewindes bzw. die Eindrückungen beträchtlicher Bogenlänge eine Federwirkung auf die Flanken des dazu passenden Außengewindes aus, und zwar gleichförmig über die gesamte Länge der verformten Gewindeabschnitte, und da, wie bei der bevorzugten Ausführungsform dargestellt, drei in gleichen Abständen liegende einge-

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drückte Bereiche 15 mit Sätzen 17 von Eindrückungen 18 vorhanden sind, sind die eine Sicherung hervorrufenden "Elemente" der Mutter in ausgeglichener Anordnung rund um den Bolzen angeordnet. Es ist zu verstehen, daß, obgleich drei in gleichen Abständen auf den Umfang angeordnete eingedrückte Bereiche bevorzugt und für Erläuterungszwecke dargestellt sind, eine andere Anzahl von in gleichen Abständen liegenden Sindrückungen verwendet werden kann.

Fig. 13 ist eine schematische Ansicht, in welcher die Schraubenlinie des Gewindes der Mutter abgewickelt ist. Eine Linie 70 stellt die Schraubenlinie des Gewindes dar. Eine linie 71 stellt die waagerechte obere oder Bodenfläche der Mutter dar, d stellt den Schraubenwinkel dar und ρ die Steigung. Der versetzten Teile 72, 73 und 74 stellen die drei Eindrückungen 18 in einem Gang des Gewindes dar, wobei die ümfangslänge eines Ganges einer Linie 75 entspricht. Es ist zu bemerken, daß die versetzten Teile 72, 73, 74 die Eindrückungen 18 darstellen und zu dem nicht verformten Gewinde parallel und im gleichen Schraubenwinkel liegen. Demgemäß tritt jede Eindrückung 18 in einem Gewindegang mit dem dazu passenden Außengewinde des Bolzens entlang ihrer gesamten Länge und mit gleichmäßiger Federwirkung entlang seiner Länge in Eingriff. Durch Verkürzen oder Verlängern des versetzten Teiles 18 durch zweckentsprechende Abänderung des Stempels 31 kann die Reibung oder Federkarft verringert oder vergrößert werden, um dadurch die Sicherungswirkung bzw. Verriegelungswirkung zu ändern und zu steuern.

Fig. 14 ist eine ähnliche schematische darstellung und im gleichen Maßstab wie Fig. 13, jedoch zeigt sie die Wirkung eines Stechwerkzeuges oder ^tempetb, dessen Berührungsflächen zu der oberen Fläche der Mutter parallel verlaufen. Eine Linie 70a stellt die Schraubenlinie dar.' Linien 72a, 73a und 74a stellen die Eindrückungen dar, die

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gebildet werden, wenn die Bodenflächen des Stechstempels zu der Linie 71a parallel liegen, welche die waagerechte obere oder untere Fläche der Mutter darstellt. Ea iat nunmehr ersichtlich, daß die Eindrückungen 72a, 73a und 74a mit den Planken des dazu passenden Außengewindes des Bolzens nicht gleichmäßig über ihre Länge im Eingriff stehen, sondern mit den zusammenpassenden flanken des Außengewindes mit ihrem größten Druck an lokalisierten Punkten oder Bereichen 76, 77 und 78 im Eingriff stehen, so daß eine Verlängerung oder Verkürzung der Eindrückungen 72a, 73a und 74a wenn überhaupt, nur eine Kleine Wirkung auf die Reibung mit der Flanke des dazu passenden Außengewindes hat und demgemäß eine kleine Wirkung auf die Änderung der. Sicherungskraft.

Wie oben erwähnt, können gemäß der Erfindung Muttern hergestellt werden, welche die Vorschriften erfüllen, die für Drehmomentmuttern von dem "Industrial Fasteners Institute" aufgestellt sind. Weiterhin besteht keine Schwierigkeit bei der Identifizierung der oberen Bnden der Muttern, welche die Sicherungsenden sind. Die Identifizierung kann visuell oder mechanisch erfolgen. Demgemäß sind die Muttern "Richtungs-"Drehmoment-Sicherungsmuttern, d.h. sie können nur von einem Ende auf einen Bolzen geschraubt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform können sie in mechanischen Vorbewegungsvorrichtungen und Schlüsselvorrichtungen verwendet werden.

Beispielsweise und zum Herausstellen der Charakteristiken von Muttern gemäß der Erfindung gegenüber den Vorschriften des "Industrial Fasteners Institute" sind in der nachstehenden Tfcbelle 1 die Ergebnisse der Versuche von zwanzig willkürlich ausgewählten Muttern gemäß der Erfindung dargestellt. Die Vorschriften für eine B-Mutter mit einem Imrchmesser von 9,525 mm (3/8 Zoll-Mutter) erfordern, daß das überwiegende Aufschraubdrehmoment beim ersten Einbau ein Maximum von 0,922 mkg (80 Zollpfund), und das Löse-

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drehmoment nicht kleiner als 0,1385 mkg (12 Zollpfund) bei der ersten ibnahme sein soll. i)as Lösemoment bei der 5. .Abnahme soll nicht kleiner als 0,0979 mkg (8j5 ZoIlpf un d) s e in.

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Tab_elle_I

Versuche an zwanzig willkürlich, ausgewählten 3/8" (9.525

B-liuttern gemäi3 der Erfindung

mm)-Qualitäts

ro

e Anfängliches Aufschraub-Eornent (Initial Prevailing ön-Torque)

1.

2.

- 3. ο co 4.

to 7
to

1G.

11

12

45*(.518ό mkg.)

45 (.5186 mkg.)

35 (.4033 mkg.)

65 (.7489 mkg.)

35 (.4033 mkg.)

50 (.5762 mkg.)

70 (.8066 mkg.)

30 (.3457 mkg.)

50 (.5762 mkg.)

50 (.4762 mkg.)

* Angaben in Fußpfund

1. Abnahme

Lösemoment
(Breakaway Torque)

4 5 (.5186 mkg.) 40 (.4610 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 55 (.6339 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 45 (.5186 mkg.) 60 (.6914 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 45 (.5186 mkg.) 45 (.5186 mkg.) 50 (.5762 mkg.)

Ab s chraub momen t

(Prevailing

Off-Torque)

Lesemoment

5. Abnahme,

Ab a c h raub mo men t

40 (.4610 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 50 (.5762 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 40 (.4610 mkg.) 60 (.6914 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 40 (.4610 mkg.) 40 (.4610 mkg.) 45 (.5186 mkg.)

35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 40 (. 4610 mkg.)35(.4033 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 45 (.518b mkg.) 40 (.4610 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 30 (.3457 mkg.)

Tabelle I

Versuche an zwanzig willkürlich ausgewählten 3/8" (9,525 mm)-Qualitäts

B-Muttern gemäß der Erfindung

Probe Anfängliches Aufschraub- T. Abnahme 5. Abnahme

Nr. Moment (Initial Prevai- Lösemoment Abschraubmoment Lösemoment Abschraubmoment

ling On-Torque) (Breakaway Torque) (Prevailing

Off Torque)

35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 25 (.4033 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 20 (.2305 mkg.)

35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 20 (.2305 mkg.)

40 (.4610 mkg.) 40 (.4610 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.)

35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.)

35 (.4033 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 30 (.3457 mkg.) 25 (.2881 mkg.) 25 (.2861 mkg.)

35 (.4033 mkg.) . 30 (.3457 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 20 (.2305 mkg.) 25 (.2881 mkg.)

50 (.5762 mkg.) 45 (_O5186 mkg.) 50 (.5762 mkg.) 35 (.4033 mkg.) 35 (.4033 mkg.)

Es ist ersichtlich, daß die Muttern, deren -arte in Tabelle I angegeben sind, die Erfordernisse nach den Vorschriften für ^rehmomentmuttern weit übererfüllen. Weiterhin können Muttern gemäß der Erfindung erzeugt werden, die selbst nach zwanzig Abnahmen größeres Löse- und Abschraubdrehmoment zeigen, als es durch die Vorschriften für die 5· Abnahme gefordert wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Drehmoment-Sicherungsimtter mit einem mehreckigen Ikutterkörper, einer Mehrzahl von auf dem Umfang in gleichen Abständen angeordneten Eindrückungen rund um die Bohrung der Kutter in der oberen Fläche des Mutterkdrpers, einem Satz von versetzten G-ewindesegmenten unter jeder der Eindrückungen in den oberen Windungen der Bohrung, wobei der Boden jeder der Eindrückungen in einer Ebere liegt, die mit dem Boden der Mutter einen Winkel bildet, der dem Steigungswinkel des 3-ewindes der Bohrung gleich ist, und wobei die versetzten Gewindesegmente parallel zur Schraubenlinie des Gewindes liegen und der übrige Teil des vxewindes unverformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sindrückungen im oberen kegeistumpfförmigen Endteil der Mutter vorgesehen sind, die versetzten G-ewindesegmente unter jedem der Böden der Eindrückungen nur in axialer Richtung eingedrückt sind ohne eine gegen die Mittelachse der Bohrung wirkende Kraftkomponente, so daß der kleinere Durchmesser und der größere Durchmesser der Gewindebohrung über deren axiale Länge ohne Abstumpfen der Kämme der axial versetzten G-ewindesegmente konstant bleibt.

2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Körper sechseckig ist und drei Sindrückungen vorgesehen sind, wobei die leiten jeder Eindrückung in im wesentlichen senkrechten parallelen Ebenen und in gleichem Abstand von der radialen Mittellinie des Bodens der Eindrückung liegen.

3. Mutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Eindrückung eine Breite im Bereich von 20 bis 80 ^ des Durchmessers der Bohrung aufweist.

4. Mutter nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jeder Eindrückung in der oberen Fläche der

Mutter etwa 50 7° des Durchmessers der Bohrung beträgt und die Bogenlänge der versetzten G-ewindeaegmente in den oberen

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