DE19956287A1 - Mutter mit Druckring - Google Patents

Mutter mit Druckring

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DE19956287A1
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Klaus Goyer
Uwe Hasselmann
Siegfried Napieralski
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Abstract

Mutter mit Druckring mit einem Mutterkörper, der ein Gewinde aufweist, und einem geschlossenen Druckring, wobei Mutterkörper und Druckring Mittel aufweisen, die eine formschlüssige Verbindung zur unverlierbaren Verbindung zwischen Mutterkörper und Druckring definieren, welche ein gewisses axiales und radiales Spiel zwischen Druckring und Mutterkörper ermöglicht, wobei der Druckring an seiner vom Mutterkörper abgewandten Seite eine Druckfläche zur Anordnung an einem zu verspannenden Teil aufweist, die zumindest teilweise in eine komplementäre Aussparung in dem zu verspannenden Teil anordenbar ist, so dass eine in radialer Richtung formschlüssige Verbindung zwischen Druckring und dem zu verspannenden Teil erzielbar ist, und wobei eine Kontaktfläche zwischen Mutterkörper und Druckring bei angezogener Funktionsstellung der Mutter definiert ist, wobei die Kontaktfläche eine zweite formschlüssige Verbindung in radialer Richtung zwischen Mutterkörper und Druckring bereitstellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusammenbau-Mutter mit unverlierbarem geschlos­ senem Druckring.
Schraubverbindungen bestehend aus Schraubbolzen und Mutter werden zu viel­ fältigen Zwecken in der Technik eingesetzt. Für besonders sicherheitsrelevante Verbindungen, wie z. B. beim Befestigen einer Fahrzeugfelge an einer Nabe oder dergleichen, ist es für eine sichere und dauerhafte Schraubverbindung erforder­ lich, dass die Mutter an dem Schraubbolzen mit einer reproduzierbaren Vor­ spannung befestigt werden kann und dass sich die Verbindung im Betrieb nicht löst.
Um eine möglichst gute Druckverteilung und reproduzierbare Anzugskräfte bei einer Schraubverbindung zu erzielen, ist es bekannt, eine Mutter mit einem un­ verlierbaren, geschlossenem Druckring zu versehen. Da sich nämlich bei einer Mutter mit unverlierbarem, geschlossenem Druckring die Mutter bei der Vor­ spannung der Verbindung im Druckring um die Achse des Schraubbolzens dreht, während der Druckring gegenüber dem zu verspannenden Teil festliegt, werden definierte Reibungsverhältnisse zwischen Mutter und Druckring eingestellt. Dies führt zu reproduzierbaren Anzugskräften.
Allerdings wird hierdurch noch nicht das Problem gelöst, dass die Schraubver­ bindung durch Einwirkung von Querkräften im Betrieb gelöst werden kann. Überschreiten nämlich die Querkräfte die Reibungskräfte, die durch die Vor­ spannung der Schraubverbindung zwischen Mutter und Druckring bzw. Druck­ ring und zu verspannendem Teil vorliegen, so kann es zu einer Querverschie­ bung zwischen Mutter und Druckring bzw. Druckring und zu verspannendem Teil kommen, wobei bei einem Überschreiten einer Grenzverschiebung ein Los­ drehen der Verbindung die Folge sein kann.
Zur Lösung dieses Problems ist aus der DIN 74361 eine Mutter mit Druckring bekannt, bei der die Mutter im Druckteil durch eine konische Kontaktfläche ge­ führt ist. Dadurch ist nach der Vorspannung der Verbindung ein Formschluss zwischen Mutter und Druckring hergestellt, der seitliche Verschiebungen zwi­ schen Mutter und Druckring durch Querbelastung der Verbindung im Betrieb verhindert. Zwischen Druckring und verspanntem Bauteil werden Kräfte quer zur Achse der Verbindung jedoch lediglich durch Reibschluss übertragen, wobei die Kontaktfläche zwischen Druckring und verspanntem Bauteil senkrecht zur Schraubenachse orientiert ist. Übersteigen die angreifende Kräfte die durch Reibschluss übertragbaren Kräfte, so kommt es zu Verschiebungen des Druck­ ringes gegenüber dem verspannten Bauteil und umgekehrt quer zur Schrauben­ achse. Überschreiten die Verschiebungen die Grenzverschiebung, so kann es zum Losdrehen der Verbindung kommen. Dadurch, kommt es zu einem Vorspann­ kraftabfall, und in der Folge können bei schwingender Belastung Dauerbrüche der Schraubbolzen auftreten.
Demgegenüber ist aus der EP 0 372 212 und der EP 0 643 232 A2 eine Mutter mit Druckring bekannt, bei der der Druckring im verspannten Bauteil durch eine formschlüssige Ausbildung der Berührungsfläche im verspannten Zustand gegen Verschiebungen quer zur Schraubenachse festgelegt ist. Zwischen Druckring und Mutter werden die Kräfte quer zur Schraubenachse durch Reibschluss übertra­ gen. Diese Kontaktfläche ist senkrecht zur Schraubenachse orientiert. Überstei­ gen die angreifenden Kräfte die durch Reibschluss übertragbaren Kräfte, so kommt es zu Verschiebungen des Druckringes gegenüber der Mutter oder umge­ kehrt quer zur Schraubenachse. Überschreiten die Verschiebungen die Grenzver­ schiebung, so kann es zum Losdrehen der Verbindung kommen. Dadurch kommt es zu einem Vorspannkraftabfall und in der Folge können bei schwingender Be­ lastung Dauerbrüche der Schraubbolzen auftreten.
Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mutter mit Druck­ ring zu schaffen, bei der das selbsttätige Losdrehen infolge fauerverschiebungen zwischen den verspannten Teilen vermieden wird, wobei gleichzeitig eine ein­ deutige und reproduzierbare Vorspannung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Mutter mit unverlierbarem Druckring, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist eine Mutter mit unverlierbarem Druck­ ring vorgesehen, die einen Mutterkörper mit einem Gewinde und einen geschlos­ senen Druckring aufweist. Mutterkörper und Druckring sind über eine form­ schlüssige Verbindung unverlierbar miteinander verbunden, wobei diese erste formschlüssige Verbindung ein gewisses axiales und radiales Spiel zwischen Druckring und Mutterkörper zulässt, so dass beide in unverspanntem Zustand gegeneinander in bestimmten Grenzen bewegt werden können. Darüber hinaus weist der Druckring an seiner von dem Mutterkörper abgewandten Seite eine Druckfläche auf, die bei einer Schraubverbindung an dem zu verschraubenden Teil zu liegen kommt. Die Druckfläche oder Teile davon sind so ausgebildet, dass sie in entsprechend komplementäre Aussparungen an dem zu verspannenden Teil eingreifen können, so dass zwischen Druckring und dem zu verspannenden Teil ebenfalls eine formschlüssige Verbindung in radialer Richtung vorliegt. Da­ durch wird gewährleistet, dass bei einer angezogenen Schraubverbindung der Druckring nicht seitlich gegenüber dem zu verspannenden Teil verschoben wer­ den kann, jedenfalls nicht über ein eng begrenztes Mass hinaus, das beispielswei­ se durch ein geringes radiales Spiel der Formschlussverbindung zwischen Druckring und zu verspannendem Teil gegeben ist.
Zusätzlich ist bei der erfindungsgemässen Mutter mit unverlierbarem Druckring eine Kontaktfläche zwischen Mutter und Druckring ausgebildet, an der Mutter und Druckring gegenseitig aneinander anliegen, wenn die Mutter in ihrer Funk­ tionsstellung in einer Schraubverbindung angezogen ist. Die Kontaktfläche zwi­ schen Druckring und Mutterkörper ist dabei so ausgestaltet, dass eine zweite formschlüssige Verbindung zwischen Mutterkörper und Druckring in radialer Richtung vorliegt. Damit ist es möglich, sowohl eine Querverschiebung zwischen Mutterkörper und Druckring als auch zwischen Druckring und verspanntem Teil durch formschlüssige Verbindungen zu verhindern bzw. die Grösse möglicher Querverschiebungen zu begrenzen, wenn nämlich bei den formschlüssigen Ver­ bindungen ein gewisses radiales Spiel zugelassen wird.
Das Vorsehen einer zweiten formschlüssigen Verbindung zwischen Mutterkörper und Druckring neben der formschlüssigen Verbindung, die durch die unverlier­ bare Verbindung gegeben ist, hat mehrere Vorteile. Zunächst weist die erste formschlüssige Verbindung zur unverlierbaren Anbindung des Druckrings an den Mutterkörper bzw. umgekehrt z. B. aus produktionstechnischen Gründen ein relativ grosses Spiel auf. Dagegen kann durch die zusätzliche zweite form­ schlüssige Verbindung zwischen Mutterkörper und Druckring unter Beibehal­ tung der einfachen Herstellung eine zweite formschlüssige Verbindung geschaf­ fen werden, die ein geringeres axiales Spiel, insbesondere ein Spiel aufweist, das zum Zweck der Verhinderung des Loslösens der Schraubverbindung in engen Grenzen genau definiert sein kann. Darüber hinaus schafft die zweite form­ schlüssige Verbindung mit dem geringeren radialen Spiel als die erste form­ schlüssige Verbindung die Möglichkeit, die Position zwischen Mutterkörper und Druckring genau festzulegen, so dass auch ein besseres Einstellen einer definier­ ten und reproduzierbaren Vorspannung möglich wird.
Vorteilhaft ist es, wenn entweder die formschlüssige Verbindung an der Kon­ taktfläche zwischen Druckring und Mutterkörper oder die formschlüssige Ver­ bindung zwischen Druckring und zu verspannendem Bauteil ein gewisses be­ grenztes radiales Spiel ermöglichen, während jeweils die andere formschlüssige Verbindung keinerlei radiales Spiel aufweist. Dadurch bleibt es trotz der Verhin­ derung von Querverschiebungen der verspannten Teile zueinander bei Einwir­ kung von Querkräften auf die Schraubverbindung möglich, etwaige Ungenauig­ keiten durch das radiale Spiel auszugleichen. Dazu ist es jedoch erforderlich, dass das radiale Spiel so begrenzt wird, dass die dadurch möglichen Querverschiebun­ gen unterhalb einer Grenzverschiebung liegen, die zum Losdrehen der Mutter führen könnten.
Um einen möglichst günstigen Ausgleich von etwaigen Ungenauigkeiten bei dem zu verspannenden Bauteil, d. h. Bohrloch, oder dem Schraubbolzen auszuglei­ chen, ist die Druckfläche des Druckrings vorteilhafterweise so ausgebildet, dass sie beim Festziehen der Schraubverbindung zentrierend wirkt. Dies kann vor­ zugsweise dadurch erreicht werden, dass die Druckfläche bezüglich der Mutter­ längsachse symmetrisch, insbesondere punkt- oder rotationssymmetrisch aus­ gebildet ist.
Um den Formschluss zwischen Druckring und zu verspannendem Bauteil zu er­ zielen, ist die Druckfläche vorzugsweise nicht eben ausgeführt, sondern besitzt Eingriffselemente, wie z. B. unterschiedlich ausgerichete Flächenelemente, Vor­ sprünge, Nasen und dergleichen, die den Formschluss mit dem zu verspannen­ den Bauteil durch Eingriff in entsprechend komplementäre Aussparungen be­ wirken. Selbstverständlich ist hier jede dreidimensionale Form der Druckfläche möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Druckfläche eine umlaufende, ringförmige Erhebung in Form einer Ringwulst auf, die an ihrer äusseren axia­ len Begrenzung eine konusartige, schräg zur Mutterlängsachse verlaufende Schrägfläche aufweist, die in vorteilhafter Weise mit einer Fase des Bohrlochs des zu verspannenden Teils zusammenwirkt.
Ähnlich zur Druckfläche wird die Kontaktfläche zwischen Mutterkörper und Druckring durch am Druckring und der Mutter angeordnete Kontaktflächenele­ mente gebildet, wobei auch hier die komplementären Kontaktflächenelemente beispielsweise unterschiedlich ausgerichtete Flächenelemente, Vorsprünge, Na­ sen oder dergleichen aufweisen, um darüber einen Formschluss zwischen Mut­ terkörper und Druckring zu erzeugen. In einer besonders einfachen Ausfüh­ rungsform ist die Kontaktfläche konisch schräg zur Mutterlängsachse ausgebil­ det, wobei die jeweiligen Kontaktflächenelemente am Druckring bzw. am Mut­ terkörper entsprechend komplementär geformt sind. Auch hier ist zur Erzeu­ gung des Formschlusses zwischen Mutterkörper und Druckring jede mögliche dreidimensionale Form der Kontaktfläche denkbar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktfläche so ausgebildet, dass eine besonders gute Gleitung zwischen Mutterkörper und Druckring mög­ lich ist. Dies hat den Vorteil, das beim Anziehen der Schraubverbindung der Druckring fest gegenüber dem zu verspannenden Teil liegt, während sich der Mutterkörper um den Schraubbolzen auf der Kontaktfläche zum Druckring dreht, wobei durch die reproduzierbare Reibungszahl in der Kontaktfläche eine eindeutige und reproduzierbare Vorspannkraft in besonders günstiger Weise ein­ gestellt werden kann. Vorteilhafterweise wird die definierte Reibzahl in der Kon­ taktfläche durch eine Oberflächenbehandlung der Kontaktflächenelemente des Mutterkörpers oder/und des Druckrings erzielt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zudem die Kontaktflächenelemente am Muttterkörper bzw. am Druckring so ausgebildet, dass radial innenliegend an der Kontaktfläche Flächenelemente vorgesehen sind, die beim Zusammenführen von Mutterkörper und Druckring beim Anziehen der Schraubverbindung als er­ ste aneinander anliegen. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Kon­ taktflächenelemente mit einer geringfügig unterschiedlichen Neigung ausgebildet sind. Dadurch wird erreicht, dass bei der festgezogenen Schraubverbindung eine zusätzliche elastische Verspannung in der Kontaktfläche eingestellt wird, die zur Stabilität der Schraubverbindung beiträgt.
Um insgesamt eine gute elastische Verspannung der Schraubverbindung zu er­ zielen, ist es vorteilhaft, Mutterkörper und/oder Druckring aus einem druckfe­ sten Material, wie z. B. Stahl, herzustellen, so dass sich lediglich eine elastische Verformung beim Anziehen der Schraubverbindung im Mutterkörper und Druckring ergibt.
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung wer­ den anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich. Dabei zeigen die Zeichnungen sämtlich in rein schematischer Weise in
Fig. 1a und b eine Schnittansicht (a) sowie eine Draufsicht (b) auf eine Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemässen Mutter mit unverlierbarem Druckring;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Druckringes aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht der Mutter vor Herstellung der unverlierbaren Verbindung mit dem Druckring gemäss Fig. 1; und in
Fig. 4 die Mutter mit unverlierbarem Druckring aus Fig. 1 in verschraubtem Zustand mit einem Schraubbolzen zur Verspannung von zwei Teilen.
In Fig. 1a ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der erfindungs­ gemässen Mutter mit unverlierbarem Druckring 1 gezeigt, wobei bei dieser Dar­ stellung unterhalb des Mutterkörpers 2 der Druckring 3 angeordnet ist. Wie in Fig. 1b zu erkennen ist, weist der Mutterkörper 2 eine übliche äussere sechsecki­ ge Gestalt auf, die ein Angreifen eines Werkzeuges, z. B. Schraubenschlüssels, ermöglicht. Der Mutterkörper 2 weist ebenfalls entsprechend üblichen Muttern eine zentrisch angeordnete Öffnung auf, die ein innenliegendes Gewinde 8 um­ fasst. Darüber hinaus weist der Mutterkörper 2 entsprechend der Darstellung von Fig. 1 an seinem unteren Ende einen ringförmig umlaufenden Halsansatz 7 auf, der bezüglich der Mutterlängsachse 11 etwas radial nach aussen gebogen ist. Durch diesen radial nach aussen aufgeweiteten Halsansatz 7 wird der Druckring 3 unverlierbar mit dem Mutterkörper 2 verbunden. Der Druckring 3, der ein ge­ schlossener Ring ist, weist an seinem inneren Umfang eine konusartige, zur Mutterlängsachse 11 schräg verlaufende Fläche 6 auf, die mit dem radial nach aussen aufgeweiteten Halsansatz 7 des Mutterkörpers 2 so zusammenwirkt, dass eine unverlierbare Verbindung zwischen Mutterkörper 2 und Druckring 3 herge­ stellt wird. Der durch die schräge Fläche 6 des Druckrings 3 definierte geringste Durchmesser der Ringöffnung ist nämlich kleiner als der durch den nach aussen gebogenen Halsansatz 7 definierte grösste Durchmesser des Halsansatzes 7 des Mutterkörpers 2, so dass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Mutter­ körper 2 und Druckring 3 ergibt. Die fomschlüssige Verbindung zwischen Mut­ terkörper 2 und Druckring 3 weist allerdings ein gewisses Spiel in axialer und radialer Richtung auf, so dass eine beschränkte Bewegungsfreiheit zwischen Mutterkörper 2 und Druckring 3 vorhanden ist.
Befinden sich jedoch Mutterkörper 2 und Druckring 3 in einer gegenseitig anlie­ genden Position, wie dies in Fig. 1a gezeigt ist und im verschraubten Zustand, bei dem der Druckring 3 durch den Mutterkörper 2 gegen ein zu verspannendes Teil gedrückt wird, ebenfalls vorliegt, so wird zwischen Mutterkörper 2 und Druckring 3 durch die gegenseitige Anlage eine Kontaktfläche 5 definiert. Diese Kontaktfläche 5 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als konisch ebene Flä­ che ausgeführt, die gegenüber der Mutterlängsachse 11 schräg geneigt ist und in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel gegenüber der Horizontalen eine Nei­ gung von 15° bis 25°, insbesondere 20°, aufweist. Die Kontaktfläche 5 wird durch die Kontaktflächenelemente 5a am Druckring (siehe Fig. 2) und dem Kontaktflä­ chenelement 5b am Mutterkörper 2 (siehe Fig. 3) gebildet. Diese Kontaktflä­ chenelemente 5a und 5b sind üblicherweise mit der gleichen Neigung gegenüber der Mutterlängsachse 11 ausgebildet. Allerdings kann bei einer bevorzugten Aus­ führungsform die Neigung auch etwas unterschiedlich sein, so dass insbesondere an der radial innenliegenden Seite der Kontaktfläche 5 ein erster Kontakt zwi­ schen Mutterkörper 2 und Druckteller 3 beim Aneinanderlegen von Mutterkör­ per 2 und Druckring 3 stattfindet. Die unterschiedliche Neigung der Kontaktflä­ chenelemente 5a und 5b wird dann beim Anziehen der Mutter durch die elasti­ sche Verformung des Mutterkörpers und des Druckringes 3 ausgeglichen.
Gegenüberliegend zu der Seite des Druckringes 3, an der der Mutterkörper 2 an­ geordnet ist, ist der Druckring 3 mit einer Druckfläche 4 versehen, die zur Anla­ ge des Druckringes 3 an dem zu verspannenden Teil dient. Die Druckfläche 4 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen z-förmig ausgebildet, wobei sich die z-förmige Ausbildung insbesondere durch eine radial innenliegen­ de Ringwulst 9 ergibt, die aus der im radial äusseren Bereich im wesentlichen horizontal verlaufenden Druckfläche 4 hervorsteht. Die Ringwulst 9 weist an ih­ rer axial äusseren Begrenzung ein konusartiges Flächenelement 12 auf.
Der im wesentlichen horiontal verlaufende radial äussere Bereich 13 der Druck­ fläche 4 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls leicht schräg bezüg­ lich der Mutterlängsachse 11 ausgeführt, so dass sich auch hier eine konusartige Form ergibt. Die leicht schräge Anordnung des Flächenelementes 13 in der Grö­ ssenordnung von 0,5° bis 1,5°, insbesondere 1° gegenüber der Horizontalen, hat den Vorteil, dass sich bei der Verschraubung eine zusätzliche elastische Verspan­ nung ergibt.
In der Draufsicht der Fig. 1b ist weiterhin zu erkennen, dass an der Oberseite des Druckrings 3 zusätzlich erhabene Stege 10 ausgebildet sind, die vorzugsweise zum Kennzeichnen der Mutter-Druckring-Komponente 1 dienen.
Fig. 2 zeigt den Druckring 3 aus Fig. 1a ohne den Mutterkörper 2, so wie er bei­ spielsweise bei der Herstellung vor der Verbindung mit dem Mutterkörper 2 vor­ liegt. Hier ist deutlich das konusartige Kontaktflächenelement 5a zu erkennen, das im verschraubten Zustand an dem Mutterkörper 2 anliegt. Das Kontaktflä­ chenelement 5a geht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einen kurzen hori­ zontalen Bereich über, dem sich dann radial nach aussen ein schräger und verti­ kaler Flächenbereich anschliessen, die die äussere Gestalt des Druckrings 3 be­ stimmen. Im übrigen weist der Druckring 3 die Elemente auf, die bereits bei der Fig. 1a beschrieben wurden, nämlich die schräge Fläche 6, die Druckfläche 4 mit dem konusartigen Flächenelement 12 und dem radial äusseren Flächenelement 13 sowie der Ringwulst 9.
Fig. 3 zeigt den Mutterkörper 2 in einem Zustand vor der Verbindung mit dem Druckring 3. Hier ist zu sehen, dass der Halsansatz 7 noch nicht radial nach au­ ssen aufgeweitet ist, so dass der Halsansatz 7 des Mutterkörpers 2 in die Ring­ öffnung des Druckrings 3 eingeführt werden kann. Nachdem der Halsansatz 7 sich in der Ringöffnung des Druckrings 3 befindet, wird der Halsansatz 7 radial nach aussen aufgeweitet, z. B. durch einen Senkdorn. In Fig. 3 ist ebenfalls das Kontaktflächenelement 5b dargestellt, das zusammen mit dem Kontaktflä­ chenelement 5a des Druckrings 3 die Kontaktfläche 5 bildet.
Fig. 4 zeigt nunmehr die mit dem unverlierbaren Druckring versehene Mutter 1 in ihrer Funktionsstellung, d. h. im verschraubten Zustand mit einem Schraub­ bolzen 14, wodurch zwei Teile 15 und 16 miteinander verspannt werden. Wie bei diesem Querschnitt durch die Schraubverbindung zu erkennen ist, wird der Mut­ terkörper 2 mit dem Gewinde 8 so auf den Schraubbolzen 14 aufgeschraubt, dass der Druckring 3 sich zwischen dem zu verspannenden Teil 15 und Mutterkörper 2 befindet. Der Druckring 3 greift mit seiner Ringwulst 9 in eine Aussparung 17 am Bohrloch 18 des zu verspannenden Teils 15 ein, wobei das konusartige Flä­ chenelement 12 und der radial äussere Flächenbereich 13 der Druckfläche 4 in Anlage mit dem zu verspannenden Teil 15 kommen. Die Aussparung 17 kann dabei im einfachsten Fall eine Fase des Bohrlochs 18 sein. Durch die Verschrau­ bung des Mutterkörpers 2 mit dem Schraubbolzen 14 wird der Mutterkörper 2 gegen den Druckring 3 gepresst, während dieser wieder gegen das verspannte Teil 15 drückt. Damit kommt es zu einer Anlage des Mutterkörpers 2 an dem Druckring 3 an der Kontaktfläche 5. In dieser Stellung weist der Mutterkörper 2 über die Kontaktfläche 5 eine formschlüssige Verbindung in radialer Richtung mit dem Druckring 3 auf, so dass Querkräfte, die an der Schraubverbindung an­ greifen, nicht nur über Reibkräfte, die durch die Verspannung erzeugt werden, sondern im wesentlichen über die formschlüssige Verbindung von Mutterkörper 2 und Druckring 3 aufgenommen werden. Gleiches gilt für die Verbindung zwi­ schen Druckring 3 und zu verspannendem Teil 15, bei der ebenfalls neben einer reibschlüssigen Verbindung infolge der Anzugskräfte der Schraubverbindung eine formschlüssige Verbindung in radialer Richtung über die Ringwulst 9 und die Aussparung 17 vorliegt. Auch hier werden durch die formschlüssige Verbin­ dung Querverschiebungen in Folge von an der Schraubverbindung angreifenden Querkräften zwischen Druckring 3 und verspanntem Teil 15 vermieden. Insbe­ sondere werden Querverschiebungen vermieden, die eine bestimmte Grösse überschreiten und zur Lösung der Schraubverbindung führen könnten.

Claims (14)

1. Mutter mit Druckring mit einem Mutterkörper (2), der ein Gewinde (8) aufweist, und einem Druckring (3), wobei Mutterkörper (2) und Druckring (3) Mittel (6, 7) aufweisen, die eine erste formschlüssige Verbindung zur unverlierbaren Verbindung zwischen Mutterkörper (2) und Druckring (3) definieren, welche ein gewisses axiales und radiales Spiel zwischen Druck­ ring (3) und Mutterkörper (2) ermöglicht, wobei der Druckring (3) an seiner vom Mutterkörper (2) abgewandten Seite eine Druckfläche (4) zur Anord­ nung an einem zu verspannenden Teil aufweist, die zumindest teilweise in eine komplementäre Aussparung (17) in dem zu verspannenden Teil (15) anordenbar ist, so dass eine in radialer Richtung formschlüssige Verbin­ dung zwischen Druckring (3) und dem zu verspannenden Teil (15) erzielbar ist, und wobei eine Kontaktfläche (5) zwischen Mutterkörper (2) und Druckring (3) bei angezogener Funktionsstellung der Mutter definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) eine zweite form­ schlüssige Verbindung in radialer Richtung zwischen Mutterkörper (2) und Druckring (3) bereitstellt.
2. Mutter mit Druckring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die zweite formschlüssige Verbindung an der Kontaktfläche (5) zwischen Druckring (3) und Mutterkörper (2) oder der durch die Druckflä­ che (4) des Druckrings (3) erzeugbare Formschluss mit einem zu verspan­ nenden Teil (15) ein definiertes radiales Spiel bezüglich der Mutterlängs­ achse (11) aufweist.
3. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das definierte radiale Spiel so gewählt ist, dass durch die dadurch möglichen Querverschiebungen zwischen Mutter­ körper (2) und Druckring (3) oder Druckring (3) und zu verspannendem Teil (15) eine Grenzverschiebung zum selbsttätigen Losdrehen der Mutter nicht übersteigen.
4. Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Druckfläche (4) so ausgebildet ist, dass sie bei der An­ ordnung der Mutter an einem zu verspannenden Teil (15) zentrierend be­ züglich des zu verspannenden Teils (15) wirkt.
5. Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Druckfläche (4) symmetrisch zur Mutterlängsachse (11) insbesondere punkt- oder rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
6. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) Eingriffselemente (9) wie Flächenelemente, Vorsprünge, Nasen und dergleichen umfasst.
7. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) eine von der Druckflä­ che hervorstehende ringförmige Erhebung (9), z. B. eine Ringwulst, auf weist, wobei insbesondere deren zumindest eine axiale Begrenzung, insbe­ sondere die äussere, konusförmig schräg zur Mutterlängsachse (11) ausge­ bildet ist.
8. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) zumindest teilweise konisch schräg zur Mutterlängsachse (11) verläuft.
9. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) zwischen Mutterkör­ per (2) und Druckring (3) durch am Druckring (3) und Mutterkörper (2) angeordnete Kontaktflächenelemente (5a, b), wie z. B. Flächenelemente, Vorsprünge, Nasen und dergleichen gebildet wird.
10. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) zumindest teilweise konisch schräg zur Mutterlängsachse 11 verläuft.
11. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) durch eine Oberflä­ chenbehandlung der Kontaktflächenelemente (5a, b) des Mutterkörpers (2) oder/und des Druckrings (3) eine definierte Reibungszahl aufweist, die ins­ besondere eine gute Gleitung zwischen Mutterkörper (2) und Druckring (3) gewährleistet.
12. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass an der Kontaktfläche (5) radial innenlie­ gend Flächenelemente vorgesehen sind, die beim Zusammenführen von Mutterkörper (2) und Druckring (3) zuerst aneinanderliegen.
13. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Mittel (6, 7) zur ersten formschlüssigen Verbindung zwischen Mutterkörper (2) und Druckring (3) eine konusartige schräge Fläche (6) und einen radial aufgeweiteten Halsansatz (7) umfassen.
14. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Mutterkörper (2) und/oder der Druck­ ring (3) aus einem Material mit hoher Druckfestigkeit, z. B. Stahl, gefertigt sind, das eine rein elastische Verspannung erlaubt.
DE19956287A 1999-11-23 1999-11-23 Mutter mit Druckring Withdrawn DE19956287A1 (de)

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