DE1958353B2 - Mit Zähnen versehene Einpreßmutter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Zähnen versehene Einpreßmutter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine derartige Einpreßmutter ist aus den Figuren 9 bis 11 der CH-PS 4 41 873 bekannt. Bei dieser Einpreßmutter folgen die Zähne einander nicht unmittelbar, sondern mit Abständen aufeinander. Dieser Gestaltung liegt die Überlegung zugrunde, bei Verdrehung der Mutter die Zähne in jedem Fall in unverformtes Bohrwandmaterial zu verschieben, so daß die Zähne über ihre Eindringtiefe immer voll zum Tragen kommen. Die betreffende Gestaltung ist also eine Sicherheitsvorschrift. Darüberhinaus soll bei der bekannten Einpreßmutter der Durchmesser der Zahntäler gleich oder kleiner sein als der Bohrungsdurchmesser, d. h. die Zahntäler können bis an die Bohrungswandung heranreichen. In diesem Falle würden die Zähne über ihre volle Höhe in das Bohrwandmaterial eindringen.

Die bekannte Einpreßmutter besitzt den für ihre Fabrikation wesentlichen Nachteil, daß die Abstände zwischen den Zähnen praktisch nur durch einen spanabhebenden Vorgang erzeugt werden können, wodurch die Mutter in einer Weise verteuert wird, daß sie für den praktischen Einsatz nicht in Frage kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einpreßmutter zu schaffen, die besonders billig herzustellen ist unter Beibehaltung optimaler Haltekräfte der Einpreßmutter in dem Werkstück. Erfindungsgemäß geschieht dies durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.

Durch die Vermeidung von Abständen zwischen den Zähnen, die bei der erfindungsgemäßen Einpreßmutter ineinander übergehen, lassen sich die Zähne der Einpreßmutter ohne spanabhebende Verformung erzeugen, beispielsweise durch Rändeln. Aufgrund der besonderen Ausbildung der Zähne bleibt die Forderung erfüllt, daß beim Verdrehen der eingepreßten Mutter die Zähne derart unter unverformte Bohrungswandabschnitte greifen, daß ein durch das Einpressen der Mutter verformter Bohrungswandabschnitt unmittelbar an einen von einem Zahn hintergriffenen, unverformten Bohrungswandabschnitt anschließt.

Anhand der Figuren sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine in einer Aufnahmebohrung sitzende Einpreßmutter im Schnitt,

F i g. 2 die Größenverhältnisse der Einpreßmutter in Bezug auf die Aufnahmebohrung in der Ebene des größten Durchmessers des Kragens.
s F i g. 1 zeigt eine Einpreßmuiter 1, eingepreßt in ein Werkstück 2 in Schnittdarstellung. Die Einpreßmutter 1 sitzt in der Bohrung 3 des Werkstückes 2, ihre aus dem Kragen 12 herausragenden Zähne 4 greifen in die Wandung der Bohrung 3 ein. Dabei sitzt die Basis 5 der

ίο Einpreßmutter 1 auf der Fläche 6 des Werkstückes 2. Infolge Anbringung der Nut 7 an der Einpreßmutter 2 besitzen die Zähne 4 eine der Mutterbasis 5 zugekehrte Stirnfläche 8, mit der sich die Einpreßmutter 1 an dem unverformten Material 9 abstützt Die Stirnfläche 8 verursacht somit im Zusammenwirken mit dem unverformten Material 9 die Verankerung der Einpreßmutter 1 in dem Werkstück Z

Fig.2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus der Einpreßmutter gemäß Fig. 1, und zwar entlang der Schnittlinie I/l, die unmittelbar oberhalb der Stirnfläche 8 verläuft. Wie ersichtlich ist die Teilung der Verzahnung bei gegebenem Zahnprofil so gewählt, daß zwischen zwei Zähnen 4 nach dem Einpressen so viel schraffiert dargestellter Wandungsabschnitt 10 stehen geblieben ist, daß nach dem Verdrehen darin gerade ein Zahn Platz hat, wie dies durch die gestrichelte Fläche 11 dargestellt ist. Mit dieser Fläche 11 sitzt ein Zahn nach Verdrehung der Mutter um die halbe Teilung t auf dem unverformten Material 9 (Fig. 1) der Bohrung des Werkstückes 2 auf. Erreicht wird dies dadurch, daß der Abstand der einander zugekehrten Flanken zweier benachbarter Zähne 4 in der Ebene des größten Durchmessers des Kragens gleich ist der Breite eines Zahnes 4, gemessen entlang dem Umfangskreis der Aufnahmebohrung 3.

Ist nun der Abstand zwischen den Flanken zweier benachbarter Zähne größer als die Breite eines Zahnes, gemessen an dem Umfangskreis der Aufnahmebohrung, was einer größeren Teilung entspricht, so ist zwar die Stirnfläche der einzelnen Zähne im Eingriffsbereich ihrer Eindringtiefe die gleiche wie bei der zuvor beschriebenen Anordnung, aber die Anzahl der über den Umfang verteilten Zähne ist kleiner. Somit ist die im Eingriffbereich liegende Gesamtfläche der Stirnflächen der einzelnen Zähne auch kleiner und dadurch die Haltefestigkeit einer solchen Mutter im Werkstück geringer, weil diese Haltefestigkeit abhängt von der gesamten Stirnfläche, mit der sich der Kragen der Mutter an dem unverformten Material abstützt.

Ist dagegen der Abstand zweier benachbarter Zahnflanken kleiner als die Breite eines Zahnes, gemessen an dem Umfangskreis der Aufnahmebohrung, was einer kleineren Teilung entspricht, so hat die Stirnfläche eines Zahnes im Bereich seiner Eindringtiefe in dem unverformt gebliebenen Feld nicht mehr ganz Platz. Die tragende Stirnfläche des einzelnen Zahnes ist also kleiner als in den beiden anderen Fällen. Dies wird zwar durch die größere Anzahl der Zähne ausgeglichen, aber der Freiraum zwischen den Zahntälern und der Bohrungswandung wird ebenfalls kleiner. Dieser Freiraum ist aber erforderlich, damit das beim axialen Einpressen durch plastische Verformung der Bohrwand verdrängte Material ausweichen kann. 1st er zu klein, so ergeben sich Montageschwierigkeiten für das axiale Einpressen der Mutter. Macht man z. B. die Teilung so klein, daß die Zahntiefe gleich oder kleiner ist als die Eindringtiefe, so verbleibt kein Freiraum mehr und die Mutter ist mit normalem, zumutbarem Aufwand nicht

mehr eintreibbar. Für die massenweise Verwendung von Einpreßmuttern ist aber die Eigenschaft einer leichten, sicheren Montierbarkeit ebenso wichtig wie die einer guten Haltefestigkeit. Die Bedingungen für eine größtmögliche Auflagefläche des Mutterkragens über unverformten Bohrwandmateria!. was ihre Haltefestigkeit im Werkstück ausmacht und für einen möglichst großen Freiraum für verdrängtes Bohrwandmaterial als Voraussetzung ihrer leichten Montierbarkeit sind aber gerade dann erfüllt, wenn die Mutter gegenüber jier Aufnahmebohrung die erfindungsgemäße Ausführung aufweist

Da nun für die Haltefestigkeit einer Einpreßmutter der beschriebenen Art nicht die Höhe des Kragens maßgebend ist, sondern die Größe der der Mutterbasis zugekehrten Stirnfläche (gegeben durch Eindringtiefe e und Zahnprofil), mit der der Kragen auf dem unverformten Material der Bohrungswandung aufliegt sowie die Dicke des die Nut in der Einpreßmutter ausfüllenden Materials, andererseits aber mit zunehmender Breite der Nut der Kegelwinkel des konischen Kragens größer werden muß, ist die Dimensionierung der Nut hierauf abzustellen. Hierbei ist noch zu berücksichtigen, daß mit zunehmendem Konuswinkei die Mutter sich immer schwieriger moniteren läßt Es hat sich gezeigt daß sich eine besonders gute Haltefestigkeit dann ergibt wenn die Breite der Nut 30—50% der Gesamthöhe des Kragens ausmacht

Damit nun bei der Montage der Mutter diese die notwendigen plastischen Verformungen in der Bohrungswand verursachen kann, gibt man der Mutter zweckmäßig mindestens eine harte Oberfläche. Natürlich ist es auch möglich, die ganze Mutter aus gehärtetem Material auszubilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mit Zähnen versehene Einpreßmutter, die einen konischen Kragen aufweist, der durch eine Nut von einer Basis scharfkantig abgesetzt ist, für eine Aufnahmebohrung, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Täler der über den Umfang des Kragens mit gleichbleibender Teilung verteilten Zähne, wobei die Einpreßmutter nach dem Einpressen in dem Werkstück um eine halbe Zahnteilung drehbar ist und bei sämtlichen Zähnen der Abstand der einander zugekehrten Flanken zweier benachbarter Zähne im wesentlichen gleich ist der Breite eines Zahnes, und zwar gemessen entlang dem Umfangskreis der Aufnahmebohrung in der Ebene des größten Durchmessers des Kragens, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Flanken soweit nach innen reichen, daß sie sich im Talgrund treffen.