DE2139417A1

DE2139417A1 - Self-locking nut and method of making it

Info

Publication number: DE2139417A1
Application number: DE19712139417
Authority: DE
Inventors: Johannes Ernest Dipl Ing Heimond Bouwman (Niederlande) P
Original assignee: Nedschroef Octrooi Maatschappij NV
Current assignee: Nedschroef Octrooi Maatschappij NV
Priority date: 1970-08-13
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1972-02-17
Also published as: BR7105197D0; LU63709A1; AU3208671A; FR2102225B1; GB1334291A; ZA715128B; NL7011947A; BE771194A; IL37430A0; FR2102225A1; CA955011A; TR17115A; SU396865A3

Description

PatentanwaltPatent attorney

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D-8023 iV.ö^he.i - Pullach
Wienersir.2,T.HüiR.7v30J70,7v31782D-8023 iV.ö ^ he.i - Pullach
Wienersir.2, T.HüiR.7v30J70,7v31782

1/Fo München-Pullach, 5. August 19711 / Fo Munich-Pullach, August 5, 1971

HEDSCHROEF OCiEROOI MAATSCHPPIJ N«V_e, Kanaaldijk 71,.Heimond, NiederlandeHEDSCHROEF OCiEROOI MAATSCHPPIJ N «V _e , Kanaaldijk 71, .Heimond, The Netherlands

Selbstsichernde Mutter und Verfahren zu ihrer Herstellung Self-locking nut and method of making it

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstsichernde Mutter und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to a self-locking nut and to a process for their production.

Es sind selbstsichernde Muttern bekannt, bei welchen die Sicherung der Mutter gegen ungewolltes Lösen dadurch erreicht ist, daß einige Gänge des Gewindeprofiles durch eine örtliche Einpressung beschädigt sind oder am Umfang des Gewindes umgeformt sind, um hierdurch beim Hereindrehen des Bolzens eine Sicherung der Mutter gegen ungewolltes Lösen zu erreichen» Nachteilig ist bei diesen bekannten Muttern, daß nach wiederholter Fest- oder λ Losdrehung die selbstsichernde Wirkung verloren geht.Self-locking nuts are known in which the nut is secured against unintentional loosening in that some turns of the thread profile are damaged by local indentation or are deformed on the circumference of the thread, thereby securing the nut against unintentionality when the bolt is screwed in Achieving loosening »The disadvantage of these known nuts is that the self-locking effect is lost after repeated tightening or λ loosening.

Es sind auch selbstsichernde Muttern bekannt, bei denen der eigentliche Mutterkörper mit einem konusförmigen kronenartigen Aufsatz versehen ist, welcher durch Schlitze in einzelne Sektoren unterteilt ist. Die geschlitzten Sektoren dieser Mutter haben ein Gewinde mit Untermaß gegenüber der Schraube und besitzen eine nach innen gerichtete elastische Durchbiegung, die einegenau berechnete Querverspannung auf das Gewinde ausüben, um es so gegen Losdrehen zu sichern. Nachteilig ist bei einer derartigen Mutter der große Werkstoff- und Herstellungs-There are also known self-locking nuts in which the actual nut body with a conical crown-like Attachment is provided, which is divided into individual sectors by slots. The slotted sectors of this mother have an undersized thread compared to the screw and have an inwardly directed elastic deflection, which exert a precisely calculated transverse tension on the thread, to secure it against loosening. The disadvantage of such a nut is the large amount of material and manufacturing

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aufwand.expenditure.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die geschilderten Nachteile der bisher bekannten Sicherheitsmuttern zu beseitigen und eine Mutter zu schaffen, welche auch nach wiederholter Fest- oder Losdrehung die selbstsichernde Wirkung behält und dabei in ihrer Ausbildung und Herstellung sehr einfach ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im wesentlichen durch eine selbstsichernde Mutter gelöst, bei der die Gewindebohrung des ungeschlitzten Mutternkorpers im oberen Teil verengt ausgebildet ist. Zweckmäßig kann dabei die Gewindebohrung der Mutter nach der Erfindung im oberen Teil zu einem verringerten Gewindedurchmesser durch Verformung beigedrückt sein. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kann die Erfindung dadurch finden, daß an der oberen Muttemstirnflache in einem Teilbereich des beigedrückten Gewindes eine Ringwulst angeordnet ist.The invention has set itself the task of eliminating the disadvantages of the previously known safety nuts and to create a nut which retains its self-locking effect even after repeated tightening or loosening it is very easy to train and manufacture. According to the invention, this object is essentially achieved by a loosened the self-locking nut in which the threaded hole of the unslotted nut body is narrowed in the upper part. The threaded hole of the nut can expediently be pressed according to the invention in the upper part to a reduced thread diameter by deformation. One special The invention can find advantageous embodiment in that on the upper Muttemstirnflache in a partial area of the pressed thread an annular bead is arranged.

Gegenstand der Erfindung ist fernerhin ein Verfahren zur Herstellung von se Ib st sichernden Muttern gemäß dem ihr zugrundeliegenden grundlegenden Vorschlag, daß im wesentlichen darin besteht, daß zunächst der Mutternrohling geformt, darauf in seiner Bohrung mit Gewinde versehen und dann der obere Teil der Gewindebohrung nach dem Inneren der Bohrung hin verformt wird.The invention also relates to a method of production of se Ib st locking nuts according to the basic proposal on which it is based that essentially therein consists that first the nut blank is formed, then threaded in its bore and then the upper part the threaded hole is deformed towards the inside of the hole.

Im einzelnen kann dabei das erfindungsgemäße Verfahren noch, dadurch weiter ausgestaltet werden, daß der Mutternrohling am oberen Ende der Bohrung mit einem hochstehenden Ringwulst versehen, sodann das Gewinde hergestellt und hierauf der hochstehende Eingwulst unter Verformen der oberen Gewindegänge zu einem verringerten Gewindedurchmesser beigedrückt wird.In detail, the method according to the invention can also be further developed in that the nut blank is provided with an upstanding annular bead at the upper end of the bore, then the thread is made and then the upstanding bulge deforms the upper thread turns into one reduced thread diameter is pressed.

Im einzelnen kann dabei gemäß der Erfindung das Beidrücken des hochstehenden Ringwulstes zwischen Ringwalzen durchgeführt wer-In detail, according to the invention, the upstanding annular bead can be pressed in between annular rollers.

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den, welche auf die Stirnflächen der Muttern zur Einwirkung gebracht werden.the ones that are brought into action on the faces of the nuts.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also an einem Ende einer Mutter einige der Gewindegänge gleichmäßig nach innen ohne Beschädigung und Umformung des eigentlichen Gewindeprofiles gepreßt«In the method according to the invention, some of the thread turns are evenly inward at one end of a nut pressed without damaging and deforming the actual thread profile «

Vorzugsweise wird das Walzen nach innen gemäß der Erfindung von oben nach unten (von außen nach innen) ablaufend ausge- ™ führt, derart, daß die letzten Gänge des Gewindes kegelförmig mit einem etwas kleineren Durchmesser als die übrigen Gewindegänge in der Mutter werden.According to the invention, the inward rolling is preferably carried out from top to bottom (from outside to inside) leads in such a way that the last turns of the thread are conical with a slightly smaller diameter than the remaining threads be in the mother.

Wenn eine Mutter gemäß der Erfindung auf einen mit normalem Gewinde versehenen Bolzen oder dergl. geschraubt wird, werden die letzten Gänge gleichmäßig und am ganzen Umfang anliegend in die übereinstimmenden Gänge des Bolzengewindes eingreifen und durch diese etwas nach außen gedrückt werden, ohne daß die Fließgrenze des Werkstoffes überschritten wird. Dadurch kommt die Mutter mit den letzten Gewindegängen sehr fest auf dem Bolzen zu sitzen und es entsteht ein selbstsichernder λ Effekt mit einem Losdrehungsmoment, das reichlich den gestellten Anforderungen genügt. Nach dem Losdrehen der Mutter werden die letzten Gewindegänge wiederum gleichsam nach innen federn, weil die Fließgrenze beim Walzen nicht überschritten wird, so daß die Mutter wiederholt benutzt werden kann, ohne daß der selbstsichernde Effekt nennenswert verringert ist.If a nut according to the invention is screwed onto a bolt with a normal thread or the like. The last gears will evenly engage the entire circumference of the corresponding gears of the bolt thread and be pushed slightly outward by this without affecting the yield point of the Material is exceeded. As a result, the last threads of the nut come to sit very firmly on the bolt and a self-locking λ effect with a loosening torque is created that satisfies the requirements in abundance. After unscrewing the nut, the last turns of the thread will again spring inward, as it were, because the yield point is not exceeded during rolling, so that the nut can be used repeatedly without the self-locking effect being significantly reduced.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in der die Erfindung beispielsweise erläutert ist. Es zeigt:Further advantageous details of the invention can be seen from the drawing in which the invention is exemplified is explained. It shows:

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Fig. 1 eine Draufsicht einer mit einemFig. 1 is a plan view of a with a

aufstehenden Wulst versehenen gepressten Mutter;upright bead provided with pressed Mother;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I - I der Fig. 1;FIG. 2 shows a section along the line I - I of FIG. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht der Mutter, nachdem diese mit Gewinde versehen worden ist;Figure 3 is a top plan view of the nut after it has been threaded is;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 3;4 shows a section along the line II-II of Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt gemäß derselben Linie, nachdem der Vulst eingewalzt worden ist;5 shows a section along the same line, after the vulst has been rolled in;

Fig. 6. eine Vorderansicht des Mechanismus zwecks Einwalzung des aufgepressten Wulstes; undFig. 6 is a front view of the mechanism for rolling in the pressed Bead; and

Fig. 7 eine Draufsicht des erwähnten Mechanismus. Fig. 7 is a plan view of the mentioned mechanism.

Die Mutter 1 wird beim Pressen auf einer Seite mit einem aufstehenden Wulst mit einem besonders berechneten und ausgestalteten Querschnitt versehen. Dieser Wulst wird um das Kernloch (Fig. 2) angeordnet.The nut 1 is when pressed on one side with a standing up Bead provided with a specially calculated and designed cross-section. This bead is around the core hole (Fig. 2) arranged.

Dann wird die Mutter in bekannter Weise auf einer Gewindeschneidemaschine mit Schraubengewinde 4 mit normalem Aussendurchmesser D und normalem Kerndurchmesser Di versehen (Figur 4).Then the nut is in a known manner on a thread cutting machine provided with screw thread 4 with normal outside diameter D and normal core diameter Di (Fig 4).

Die Muttern werden aus der Gewinde schneidemaschine zum Walzmechanismus (Fig. 6-7) geführt, wobei sie in das Zuführungs-The nuts are transformed from the thread cutting machine into a rolling mechanism (Fig. 6-7), where they are in the feed

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rohr 5 gelangen, in welchem sie mit ihren Schlüsselflächen aufeinander gestellt werden.tube 5 get in which they with their wrench flats are placed on top of each other.

Der Walzmechanismus umfasst zwei getrennt angetriebene Flachwalzen 6-7» deren Antrieb über Kettenräder 8-9 stattfindet und zwar derart, daß die Walzen sich einander entgegengesetzt drehen. Der Raum zwischen den zwei Walzen, durch welche die Muttern geführt werden müssen, ist gleich der endgültigen Hülse 4 der fertigen Mutter. Von den beiden angetriebenen Walzen ist die Walze 6 feststehend, während die Walze 7 hydraulisch " nachstellbar ausgeführt ist, wobei der einstellbare Druck am Manometer 10 ablesbar ist.The rolling mechanism comprises two separately driven flat rollers 6-7 »whose drive takes place via chain wheels 8-9 in such a way that the rollers are opposed to each other turn. The space between the two rollers through which the nuts must pass is equal to the final sleeve 4 of the finished mother. Of the two driven rollers, roller 6 is stationary, while roller 7 is hydraulic " is designed to be adjustable, the adjustable pressure being readable on the manometer 10.

Da das Zufuhrrohr 5 derart angeordnet ist, daß es geaau über dem Raum zwischen den beiden Walzen liegt, werden die Muttern in diesen Baum befördert und werden durch ihre einander entgegengesetzte Drehung dazwischen gezwungen, derart, daß der aufstehende Wulst 2 mit der Höhe t eingewalzt wird und die Mutter an dieser Seite auch flach wird.Since the supply pipe 5 is arranged so that it is exactly over the space between the two rollers, the nuts are carried into this tree and are forced between them by their opposite rotation, so that the upright bead 2 is rolled in with the height t and the Nut on this side also gets flat.

Der Werkstoff, welcher den aufstehenden konzentrischen Wulst bildet, wird hiermit in die Mutter hineingewalzt und weil der | Wulst um das Kernloch D1 herum angeordnet war, wird dies zur Folge haben, daß das Loch örtlich einer Verengung unterzogen wird, welche nach unten abläuft. Dadurch wird das Gewinde in einigen Gängen kegelförmig werden (siehe die Linien K in Figur 5). Diese Gänge bilden dann das selbstsichernde Element«The material that forms the upright concentric bead is hereby rolled into the nut and because the | If the bead was arranged around the core hole D1, this will result in the hole being locally narrowed which runs downwards. This will make the thread tapered in some turns (see lines K in Figure 5). These corridors then form the self-locking element «

Die Vorteile der Mutter gemäß der Erfindung sind u„a_e:The advantages of the nut according to the invention include "a _e:

1) Das Gewinde in der Mutter wird nicht beschädigt oder umgeformt. Dadurch wird das Gewinde auf dem Bolzen, auf welchen die Mutter geschraubt wird, auch nicht beschädigt wer-1) The thread in the nut is not damaged or deformed. This will not damage the thread on the bolt on which the nut is screwed.

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den. Dies ist vor allem wichtig bei Bolzen, welche mit einer Schutzschicht versehen sind.the. This is especially important for bolts that are provided with a protective layer.

2) Das Gewinde liegt bei einer aufgeschraubten Mutter im ganzen Umfang und in der ganzen Länge an. Dadurch entsteht ein großes Fest- und Losdrehmoment· Ausgedehnte Erprobungen haben gezeigt, daß das Losdrehungsmoment nach der fünften Festdrehung noch wesentlich größer ist als von den Normen auf diesem Gebiet vorgeschrieben wird.2) With a screwed-on nut, the thread rests on its entire circumference and its entire length. This creates a large tightening and loosening torque · Extensive tests have shown that the loosening torque after the fifth Tight rotation is still much greater than required by the standards in this area.

5) Die Mutter kann wiederholt benutzt werden, ohne daß der selbstsichernde Effekt verlorengeht.5) The nut can be used repeatedly without losing the self-locking effect.

4) Weil das Walzen schnell vor sich gehen kann, kann die Zufuhr des Walzmechanismus mit der Abführung der Gewindeschneidmaschine verbunden werden, so daß keine zusätzliche Herstellungszeit notwendig ist.4) Because the rolling can be fast, the feeding can of the rolling mechanism can be connected to the discharge of the thread cutting machine, so that no additional Manufacturing time is necessary.

5) Die Mutter besteht ganz aus Metall. Es ist deshalb nicht nötig, ITichtmetallscheiben oder dergl. hinterher anzuordnen.5) The nut is made entirely of metal. It is therefore not necessary to arrange light metal disks or the like afterwards.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.All technical details that can be recognized in the description and shown in the drawings are essential for the invention significant.

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Claims

PATENT CLAIMS

M.J self-locking nut, characterized that the threaded hole of the unslotted nut body is narrowed in the upper part.

2. Self-locking nut according to claim 1, characterized in that that the threaded hole in the upper part (3) leads to a reduced thread diameter. Deformation is imposed.

3. Self-locking nut according to claim 1 and 2, characterized in that that an annular bead (2) is arranged on the upper nut face.

4 ·. Process for the production of self-locking nuts according to claim 1, 2 or 3, characterized in that initially the Nut blank formed, then threaded in its bore and then the top of the threaded hole after the Inside the hole is deformed.

5. The method according to claim 4, characterized in that the | Provided the nut blank at the upper end of the bore with a raised annular bead, then made the thread and thereupon the raised annular bead is pressed together while deforming the upper thread turns to a reduced thread diameter will.

6. The method according to claim 4 and 5 »characterized in that the pressing of the raised annular bead (3) is carried out between pressure rollers which are brought to act on the end faces of the nuts. .

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7. Apparatus for performing the method according to claim 5 and 6, characterized by a counter-rotating, horizontally arranged pair of rollers (6, 7) and a feed channel arranged above the roller gap for the
nuts to be deformed.

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