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Die
Erfindung betrifft eine Drahtmutter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Drahtmuttern
dieses Aufbaues bzw. dieser Formgebung, wie sie aus der
DE 43 07 645 A1 bekannt
sind, bieten gegenüber
den üblichen,
aus Vollmaterial gefertigten Muttern, beispielsweise Sechskantmuttern,
den Vorteil eines wesentlich geringeren Gewichts. Verständlicherweise
hat der Einsatz einer Drahtmutter dort seine Grenze, wo relativ
hohe Anzugsmomente verlangt werden. Sind die diesbezüglichen
Anforderungen relativ gering, beispielsweise bei Muttern von Schraubverschlüssen für Flaschen oder
dergl., bieten Drahtmuttern außer
dem Vorteil ihres geringen Gewichts die Möglichkeit, mit einfachen Mitteln
eine Selbstarretierung der betreffenden Drahtmutter auf dem zugeordneten
Gewindebolzen sicherzustellen. Wie in der zitierten Schrift im einzelnen
auseinandergesetzt, wird dies nämlich
dadurch erreicht, daß ein
Längenbereich
des aus Metall oder einem elastischen Kunststoff bestehenden drahtförmigen Materials,
der im montierten Zustand der Drahtmutter in das Gewinde des Gewindebolzens eingreift,
in einer Ebene verläuft,
die die Steigungsebene des Gewindes an dieser Stelle nicht enthält, sondern
beispielsweise senkrecht zur Längsachse von
Drahtmutter und Gewindebolzen verläuft. Hierdurch ergibt sich
ein die Arretierung sicherstellender Klemmeffekt.
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In
der bekannten Konstruktion sind umständliche Biegevorgänge des
drahtförmigen
Materials zur Gewinnung der Drahtmutter erforderlich. Auch ist nicht
ersichtlich, wie auf die auf dem Gewindebolzen sitzende und in der
beschriebenen Weise selbstarretierende Drahtmutter ein Lösemoment
zum Entfernen bzw. Abziehen der Drahtmutter von dem Gewindebolzen
aufgebracht werden kann. Weiterhin ist zum Aufbringen des Anzugsmoments
auf die bekannte Drahtmutter ein Schraubenschlüssel, also ein Werkzeug, erforderlich.
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Eine ähnliche
Drahtmutter ist in der
DE 347859
A offenbart, die mit einem relativ großen Drehmoment, gewährleistet
durch weit ausragende Drahthebel, angezogen werden kann. Die aus
einem gemeinsamen Drahtstrang bestehenden Drahthebel sind an Drahtabschnitten angeordnet,
die komplementär
zu Gewindegängen
eines Gewindebolzens zur Aufnahme der Drahtmutter ausgebildet sind.
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Lediglich
ein unterer Bereich eines Drahtabschnittes zum Eingriff mit dem
Bolzengewinde dient zum axialen Abstützen auf einem Absatz. Es ist
auch bei dieser Drahtmutter die Aufbringung eines relativ großen Lösemoments
notwendig, wozu Kräfte
in einem großen
Abstand zur Gewindeachse eingeleitet werden müssen, wobei hierzu ein entsprechend großzügig gestalteter
Bauraum vorhanden sein muss.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Drahtmutter
so auszubilden, daß ihre
Herstellung unter Wahrung der beschriebenen Vorteile mit geringerem
Aufwand, insbesondere an komplizierten Biegevorrichtungen, erfolgen
kann, und daß die
Drahtmutter günstige
Eigenschaften hinsichtlich des Aufbringens von Anzugs- und Lösemoment
besitzt.
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Die
erfindungsgemäße Lösung dieser
Aufgabe besteht in den Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte
Aus- und Weiterbildungen beschreiben die Unteransprüche.
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Zunächst ist
festzuhalten, daß die
angestrebte Herstellungs- und Bedienungserleichterung der erfindungsgemäßen Drahtmutter
ohne Beeinträchtigung
ihrer übrigen
Eigenschaften erzielt wird. So ist es beispielsweise nach wie vor
möglich,
die Drahtmutter auf längere
Gewindebolzen aufzuschieben, indem man unter Ausnutzung der Elastizität der Konstruktion
und des verwendeten drahtförmigen Materials
die Drahtfeder gleichsam über
die ersten Gewindebereiche des Gewindebolzens in axialer Richtung
verschiebt, ehe das Anzugsmoment aufgebracht wird. Damit erübrigt sich – wie schon
bei dem diskutierten Stand der Technik – eine Vielzahl von Schraubbewegungen,
bis schließlich
die Drahtmutter auf den interessierenden Windungen des Gewindebolzens
angelangt ist.
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Der
zum Aufbringen des Anzugsmoments bestimmte und ausgelegte erste
aktive Bereich der erfindungsgemäßen Drahtmutter
setzt also gleichsam das Anzugsmoment in
eine Schraubbewegung
des zweiten Bereichs um, bis der dritte Bereich zur Berührung mit
einem Anschlag des Gewindebolzens (oder einem mit diesem verbundenen
Bauteil) gekommen ist. Beim weiteren Aufbringen eines dann vergrößerten Anzugsmoments
dreht sich der erste Bereich gleichsam auf, so daß ein vorgegebener
Maximalwert des Anzugsmoments nicht überschritten wird.
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Das
Aufbringen eines Drehmoments auf den ersten Bereich in entgegengesetzter
Richtung, also im Sinne eines Lösemoments,
bleibt zumindest in einem großen
Momentenbereich wirkungslos, da dann dieses Moment ein Zusammenziehen
von Windungsbereichen der Drahtmutter und dadurch eine Erhöhung der
Reibung zwischen dieser und dem Gewinde des Gewindebolzens zur Folge
hat. Hier liegt also eine Selbstsicherung vor.
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Dagegen
bewirkt ein Moment gleicher Richtung bei seinem Aufbringen auf den
dritten Bereich ein Lösen
der Windungen bzw. Windungsbereiche der Drahtmutter von dem Gewinde
des Gewindebolzens, so daß sich
die Drahtmutter von dem Bolzen abschrauben bzw. abziehen läßt.
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Der
mittlere Bereich der erfindungsgemäßen Drahtmutter dient im wesentlichen
zur Führung
der Drahtmutter auf dem Gewindebolzen und zum Erzeugen der Schraubbewegungen
der Drahtmutter.
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Ein
besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß gemäß Patentanspruch
6 die beschriebenen aktiven Bereiche der Drahtmutter, die also aus
dem drahtförmigen
Material geformt sind, durch ein dreiteiliges oder drei Bereiche
aufweisendes flüssigkeits-
und gasdichtes Gehäuse
(Kappe) zu einem Schraubverschluß ergänzt werden können. Dieses
Gehäuse
ist so ausgelegt, daß seine
beiden Endbereiche zur drehfesten Aufnahme des ersten bzw. des dritten
Bereichs der aktiven Teile der Drahtmutter eingerichtet sind, während ein
mittlerer Verbindungsbereich der Verschlußkappe in Umfangsrichtung begrenzt
elastisch nachgebend ausgelegt ist, so daß er Relativverdrehungen zwischen
dem ersten und dem dritten Bereich aus dem drahtförmigen Material
zuläßt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren 1 einen
axialen Schnitt durch die Drahtmutter zeigt, während 2 die Ansicht
von unten gemäß II in 1 und 3 eine
leicht perspektivische Ansicht wiedergeben.
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Betrachtet
man zunächst
die aktiven Bereiche der Drahtmutter, d. h. diejenigen Bereiche,
die aus einem drahtförmigen
Material aus Metall oder Kunststoff geformt sind, so erkennt man
den ersten Bereich 1, den zweiten Bereich 2 und
den dritten Bereich 3, wobei der zweite Bereich im wesentlichen
als Drahtwendel ausgebildet ist, die zum Eingriff in das Gewinde
eines nicht dargestellten Gewindebolzens dimensioniert ist. Demgegenüber ist
der erste Bereich 1, wie besonders deutlich 2 zeigt,
so geformt, daß er
eine Doppelflügelanordnung
mit den beiden sich gegenüberliegenden
Flügeln 4 und 5 bildet,
wobei das freie Ende 6 des drahtförmigen Materials als echtes
freies Ende gleichsam in der Luft hängt. Diese doppelflügelförmige Ausbildung
des ersten aktiven Bereichs 1 der Drahtmutter ermöglicht also
das Aufbringen eines Anzugsmoments im Sinne des Pfeils 7 zum
Aufschrauben der Drahtmutter auf den nicht gezeichneten Gewindebolzen
mit ihrem zweiten Bereich 2.
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Diese
Aufschraubbewegung wird beendet, wenn der dritte Bereich 3,
der, wie vor allem 1 zeigt, im wesentlichen in einer
zur Längsachse 8 von Drahtmutter
und Gewindebolzen senkrechten Ebene verläuft, gegen einen gewindebolzenseitigen
Anschlag stößt. Ein
weiteres Aufbringen eines jetzt vergrößerten Anzugsmoments im Sinne
des Pfeils 7 auf den ersten Bereich 1 hat eine
Durchmessererweiterung desselben und zumindest der ersten Windungen
des zweiten Bereichs 2 sowie – unter Ausnutzung der Freiheit
des Endes 6 – ein
Aufspreizen des ersten Bereichs 1 zur Folge, so daß das Anzugsmoment
der Drahtmutter auf dem Gewindebolzen nicht mehr vergrößert werden
kann.
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Wird
dagegen durch irgendwelche Umstände
ein dem durch den Pfeil 7 symbolisierten Moment entgegengerichtetes
Moment auf den ersten Bereich 1 aufgebracht, so führt dies
zu einer Durchmesserverringerung, d. h. einem Einziehen, der ersten
Windungen des zweiten Bereichs 2 und damit zu einer Erhöhung der
Reibung zwischen der Drahtmutter einerseits und dem Gewindebolzen
andererseits, so daß eine
Selbstarretierung der Drahtmutter auf dem Gewindebolzen gegen das
Lösen der
Drahtmutter erfolgt.
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Der
dritte Bereich 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel so geformt,
daß er
drei Ausbiegungen oder Ausbuchtungen 9, 10 und 11 hier
in gleichsam dreieckförmiger
Anordnung bildet, die zum Einleiten eines Lösemoments entsprechend dem
Pfeil 12 dienen. Auch hier weist das drahtförmige Material
des dritten Bereichs 3 bei 13 ein freies Ende
auf. Sobald also ein Lösemoment
entsprechend Pfeil 12 hinreichender Größe auf den dritten Bereich 3 aufgebracht wird,
erfolgt ein Aufspreizen desselben und der ihm benachbarten Windungen
des zweiten Bereichs 2 und dadurch eine Freigabe der Drahtmutter
zum Abschrauben bzw. Abziehen von dem Gewindebolzen.
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3 läßt die beschriebenen
Verhältnisse anhand
einer leicht perspektivischen Darstellung erkennen.
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Der
erste Bereich 1 ist ferner so ausgelegt, daß er eine
Selbstarretierung der Drahtmutter auf dem Gewindebolzen gegenüber dynamischen
Erschütterungen
sicherstellt. Dazu besitzt dieser Bereich zumindest einen Längenbereich 14 solcher
Anordnung, daß er
in einen Gewindebereich des Gewindebolzens eingreift. Dieser Längenbereich 14 liegt
in diesem Ausführungsbeispiel
in einer zur Längsachse 8 senkrechten
Ebene, die also nicht der Steigung des Gewindes des Gewindebolzens
an dieser Stelle entspricht, so daß ein Klemmeffekt zwischen
dem Längenbereich 14 einerseits
und dem Gewindebereich des Gewindebolzens andererseits auftritt;
dadurch erfolgt eine Arretierung bzw. eine Sicherung der Drahtmutter
auf dem Gewindebolzen bei dynamischen Belastungen.
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Gemäß 1 enthält die Drahtmutter
auch ein kappenartiges Gehäuse 15,
das in diesem Ausführungsbeispiel
aus zwei Hälften
zusammengesetzt ist und ebenfalls drei miteinander zusammenhängende Bereiche 16, 17 und 18 aufweist.
Der Bereich 16 nimmt den ersten aktiven Bereich 1 der
Drahtmutter drehfest auf, während
der andere Endbereich 18 der Verschlußkappe 15 den dritten
aktiven Bereich 3 drehfest umschließt. Beide Bereiche 16 und 18 sind durch
den – gegebenenfalls
durch Längsrippen 19 verstärkten – Verbindungsbereich 17 so
verbunden, daß Relativdrehungen
oder -schwenkungen zwischen den Bereichen 16 und 18 möglich sind;
der Verbindungsbereich 17 ist diesbezüglich elastisch nachgiebig
ausgebildet. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben,
trotz Abkapselung der aktiven Bereiche 1, 2 und 3 der
Drahtmutter durch die Verschlußkappe 15 in
der beschriebenen Weise Anzugs- und Lösemomente aufzubringen.
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Mit
der Erfindung ist also eine gattungsgemäße Drahtmutter geschaffen,
die bei einfacher Formgebung das Aufbringen definierter Anzugs-
und Lösemomente
ermöglicht.