DE1957114U

DE1957114U - Scraubenmutter.

Info

Publication number: DE1957114U
Application number: DEST16656U
Authority: DE
Original assignee: Standard Pressed Steel Co
Current assignee: SPS Technologies LLC
Priority date: 1962-12-04
Filing date: 1963-11-27
Publication date: 1967-03-16
Also published as: GB1028230A; DE1400908A1; DE1400908B2; US3174385A; FR1375642A

Description

619-3.

3728 Standard Pressed Steel Oo., Jenkintown, Penna./USA

S öhr aub enmu 11 e r

Die Erfindung betrifft Befestigungsvorrichtungen und bezieht sioh insbesondere auf eine Befestigungsvorrichtung mit einer Öewind©mutter, die innerhalb verhältnismäßig schmaler Grenzen die Größe des Drehmomentes kontrolliert, um gleichmäßige Spannkräfte beim Anaiehen der Mutter vorÄusehen.

Wenn man ea wünscht, eine Mutter mit einer vorgegebenen Belastung anzuziehen, dann werden im allgemeinen kraftbetätigte Werkzeuge verwendet, die mit irgendeiner Drehmomentmeßvorrichtung ausgerüstet sind, Die meisten dieser Drehmomentmeßwerkzeuge weisen jedoch große DrehmomentSchwankungen auf und verursachen daher stark voneinander abweichende Einspannkräfte bei dem gusammengebattten Söhraubenverbindungen. V/eitere sichbare Drehmomentprüfungen sind nicht immer durchführbar, wenn Muttern von einem kraftbetätigten Drehmomentmeßwerkzeug eingeschraubt werden.

Bin Ziel der Erfindung ist daher eine Mutter mit Vorrichtungen, die dae Drehmoment, das man auf die Mutter ausüben kann, genau begrenzen und kontrollieren» @o daß die Mutter und der Schraubenbolzen unter vorgegeabenen Belastungsbedingungen miteinander versohraubt werden und gleichmäßige Einspannkräfte entstehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Mutter, bei der man im eingeschraubten Zustand siohfcar feststellen kann, ob die Mutter

saunter einem Vorgegebenen minimalen Wert belastet ist.

Weitere Ziele und Torteile der Erfindung kann man der folgenden Beschreibung entnehmen*

Semäß dejr Erfindung werden diese Ziele von einer Mutter verwirklicht, die ©inen Hauptteil und einen abtrennbaren Endteil aufweist', der bej^&lnea vorgegebenen Drehmoment φοη dem Hauptteil abgetrennt werden soll. Der Hauptteil besitzt eine axiale Bohrung, die zum !eil als Innengewinde ausgebildet ist. Der abtrennbare Endteil weist Mitnehmerflächen und einen Bereich mit verminderter Wandstärke auf, so daß angrenzend an den Hauptteil eine innere, ring sr/fuml auf ende Hut in der Bohrung vorhanden ist, die an derjenigen Stelle ein Abseherebene bildet, bei der der Hauptteil von dem Endteil abgetrennt werden soll.

Bei einem bekannten Verfahren, das versuchte, die Belastung der Mutter zu kontrollieren, war in der Außenwand der Mutter zwischen der !tragfläche und den Mitnehmerfläohen eine ringsumlaufende Hut angeordnet. Dadurch wird die Querechnittsflache der Mutter im Bereich der Hut vermindert und somit eine Bruchstelle gebildet, bei der der Scherwiderstand kleiner ist. Wenn eine Mutter mit einer derartigen Hut eingeschraubt und angezogen wird, dann wird der Endteil der Mutter mit den Mitnehmerflächen von dem Hauptteil mit der Tragfläche bei» Auftreten eines vorgegebenen Drehmoments an der Bruchstelle abgeschert und abgedreht. Muttern mit einer äußeren Abfrennut weisen gewisse Nachteile auf, die nicht auftreten, wenn die Bruchstelle gemäß der Erfindung als Innennut ausgebildet ist. Wenn eine Mutter mit einer inneren Hut und eine Mutter mit einer äußeren NUt dieselbe Bauform aufweisen, inwieweit es die Größe, Form und Masse des Mitnhmerteils betrifft, um eine Austaasohbarkeit mit den zur Zeit vorhandenen Werktagen vorzusehen, und wenn diese Muttern derart konstruiert sind, daß sie bei derselben

Belastung eingeschraubt, also die Mutternteile abgeschert werden sollen, wenn ein vorgegebenes Drehmoment überschritten wird, dann wird die Mutter mit der inneren Nut mit einem glatteren Bruch und einer weniger rauhen Kante als die Mutter mit der äußeren Nut abgetrennt. Diee hängt von der Geometrie der Bruchstelle ab. Der Quersohnittsbereich des Materials in der Absöherebene bestimmt das Drehmoment, das .'auftreten muß, um den Endteil der Mutter abzudrehen. Dies gilt immer, glelreifgültig, ob die Bruchstelle ale äußere Hut oder innere Nut ausgebildet ist* Wenn daher die Muttern so konstruiert sind, daß sie bei einem vorgegebenen Drehmoment abscheren, müssen sie im wesentlichen dieselbe Materialmenge in der Bruehebene aufweisen. Da die Muttern andererseits von derselben SrSiBe und Bauform elnd, kann die Mutter mit der inneren Hut eine dünnere Wand an der Bruchstelle aufweisen als die Mutter mit der äußeren Nut, wobei die Querschnittsflächen dieselben sind* Die abgetrennte dünnere Wand weist einen wesentlich geringeren Grat und eine glattere Bruchstelle auf.

Die genannten und weiteren Ziele der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung anhand von Abbildungen erläutert:

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

Jig. 2 ist eine geschnittene Seitenansicht und zeigt zwei Platten, die von einem Schraubenbolzen und einer Mutter gemäß der Erfindung miteinander verbunden sind.

fig. 3 ist ein Sohnitt längs der linie 3-3 In fig. 2.

Wie Figur 1 zeigt, besitzt die Mutter einen Hauptteil 1o, der vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, Bin

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Endteil oder abtrennbarer feil 11 ist susaaaen ait dem Hauptteil aus einem Stück hergestellt un& waist geeignete Mitnehmer» flächen 12-17 auf. Die Mitnehmerflachen oder die Oberflächen, an denen der Sc&r&ub&aachlüseela&ngreift, können eben sein und einen herkömmlichen 8eoh0kaiitk&p£ bilden-, wie es gezeigt ist. Selbstverständlich können die Mitnehm«rfliehen auch anders ausgebildet sein.

Der Hauptteil weist eine axiale Bohrung 18nuf, die aum Seil mit einem Innengewinde 19 verseilen let, 00 daß man in sie einen Böigen-alt einem Außengewinde öder eine ähnliche BefestlgiuagsvorridSiung 20 einschrauben kann. Die Bohrung verläuft vorzugsweise durhh den gesamten Hat$bteil 10 und den Endteil 11, aber sie kann auch innerhalb des Bauteils 11 enden, sofern es gewünscht wird» InnerMlb aee i&dteils ist angrenzend an den Hauptteil ein® innere Hut 21 angeordnet, BIe Nut 21 sieht an dieser Stelle einen Bereich alt verminderter Y/andstärke vor und bildet eine Aböeherebene zwischen d®m Hauptteil 10 und dem En&tesil 1 . Ms Biolte der Wandt 22, die die innere Absohemut 21 umgibt, ,ist derart gewühlt, daß der Endteil von dem Hauptteil abgetrennt wird, wenn ein vorgegebenes Drehmoment auf die Mutter ausgeübt wird. Wie oben erwähnt, bestimmt die tatsächliche'¥aadäiö&e die Kraft, die notwendig ist, um die Abtrennung oder Abseherung durehaufuhren. Bei einer gegebenen Groß© und Bauform der Mutter niaat die Belastbarkeit der Mutter mit eun<shia«n#er Wandstärke des Materials, d&£ die Hut umgibt, ara. und umgekehrt. Bildet ©si» die Wandstärke in dem Bereich, der die Absehernut abgrenzt, etwa gleichmäßig aus, dann erhält man auoh einen fast glatten und sauberen Bruch.

Um die Mutter in ihrem eingedrehten Zustand zu halten, kann man verschieden« Moherungövorriehtuttgen verwenden. Sine bevorzugte AusfÜhrungaforia der Sperrung,n&alioh das Verkamen der Sehraube,

lst in den Figuren dargestellt. Eine äußere ringsum laufende Hut 23 ist in der Außenwand dös Hauptteils der Mutter vorgesehen» Durch die Nut entsteht eine relativ dünne Wand 24, und die ßewindegänge 25» die sich in diesem Bereich unter der Sperrnut entlangziehen» werden zumindest an einer Stelle der Bohrung nach innen gedrückt, jedoch la allgemeinen ana zwei oder drei Stellen, wie es an den Stellen 56 in Figur 3 gezeigt ist, so daß die betreffenden Öewindegänge nicht mehr'' kreisförmig sind.

Die äußere Speyrnut 23 und die innere Absehernut 21 liegen hinreichend weit voneinander entfernt und sind^uroh genügend Werkstoff getrennt, um eine Verformung der Wände 22 in der NäheÄ der Absehernut zu vermeiden, wenn ein Druck ausgeübt wird, um die ffewindegänge 25 au verformen. Die dickere Wasd27 schützt die Wand 22 in der Nähe der Uut 21 vor Verformungen. Dadurch bleibt die Absoherfläche vollkommen kreisförmig, wodurch eine inögllohe unregelmäßige Scherfestigkeit in diesem £eil vermieden wird. Dadurch kann man eine gleichmäßigere Belastung des Sohraübenbolaene erreichen, da die Scherfestigkeit konstanter ist.

Claims

5 7 if 619* - 3,11. Bi St: 21. 37o XIl/47a .. : ; : -\ : 2,35ov.l966' Standard Pressed Steel Go-. : - 1ReI-Al- 3728 leue

1. Mutter .mit einem Hauptte.il und einem abtrennbaren Endteil, 'der ."γόη, dem: Hauptteil; "bei/ einem: Torte stimmt en Drehmoment, abgeschert wird,' wobei der Häuptte.il eine axiale Bohrung, dia zum !Peil mit einem-Gewinde -versehen ist und einen zar Mutter sicherung;, dienenden. -verformten Querschnittsbereich "begrenzter-; länge aufweist, uni der abtrennbare Endteil mit Mitnehmerflächen und;einen Bereioh mit. verminderter Wand- ; stärke versehen ist, d a.d u r c h ge k en η ze ich h et, daß der Bereich mit; der ..verminderten. Wandstärke durch eine im Innern der Bohrung (.IS) verlaufende Ringnut (=21) gebildet; ist ,die an den Haupt teil .(Io -).. angrenzt, daB;-die.. Innen-Mngnut (21) -eine. Soll-AbBCher ebene für dg s. Endteil· (11) dars-feelltν daß: der Häuptteil (Io) an dem mit einem Innen-G-ewind.e. (19)., versehenen Abschnitt, eine äußere Ringnut (23) aufweist, da'ß: die. unter/der äußeren Ringnut . liegenden : G-ewindegänge in der;:Bohrung in bekannter Weise nach innen verformt sind, und- einen .nicht kreisförmigen Querschnitt.bilden, .und_:;daß die äußere Ringnut (23) von. ^: der Innen-Ringnut (21) i-in Achsrichtung durch einen Bund . (27). beabstandet ist ,> der sich¹ vonder Bohrung (18) . radial nach außen über: den -Boden Sr beiden Ringnuten (21. und 2.3)' erstreckt, so daß beim Verformen der G-ewindegänge im Bereich der Ringnut 23 /der' Mutter- Quer schnitt ._...-(22■') im Bereich der - Innen-Ringnut (21) unverändert bleibt.

—2 —

2 „Mutter na oh. Anspruch 1, da du r c Ja g e 1ε e η n- ζ ei c Ja η e t, daß: der Bund (27) zwis cJaen der Aus sen- und Innaen-Eingnut (23-und - 21) einen lußendurchmesser aufweist, der- größer als .der lußendureiimesser desjenigen Mutter-lToscJonittesist, der die Innen-Mngnut (21.) umfaßt.