DE2749196A1

DE2749196A1 - Selbstblockierende mutter

Info

Publication number: DE2749196A1
Application number: DE19772749196
Authority: DE
Inventors: Giulio Monticelli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-12
Filing date: 1977-11-03
Publication date: 1978-05-24
Also published as: GB1593055A; FR2370884A1; FR2370884B3

Description

Ludwigshafen/Bh., 2.11.1977 P 5331 Al

Vertreter:

VM.P-xIior-W.-P.I-ischer Patentanwälte

67 Lwdwigshafen/Rheln

^ri!rrrerc*-rirnrp. 04 Tel. S12100

Annelder

MDNTICELLI Giulio MELAN (Italien) Via Savona IjM

Selbstblockierende Mutter

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine selbstblockierende Mutter, die in der Lage ist, die Lockerungsgefahr infolge Erschütterungen, Vibrationen und dgl., denen die Mutter normalerweise während des Gebrauches ausgesetzt ist, wesentlich herabzusetzen.

Es ist bekannt, dass normalerweise fQr die Blockierung einer Mutter

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zwischen der Mutter und einer Abstützfläche Federscheiben eingesetzt werden; daher ist die Blockierung der Mutter der federnden Gegenwirkung in Achsialrichtung der Federscheibe überlassen, die darauf gerichtet ist, die Gewinde der Mutter und der Schraube oder eines anderen Teils, auf den die Mutter aufgeschraubt wird, miteinander im Eingriff zu halten. Ausserdem ist die Verwendung besonderer Metallscheiben bekannt, die so ausgebildet sind, dass sie in eine Seite der Mutter einfallen und darauf gerichtet sind, das Losschrauben der Mutter zu verhindern

Alle Systeme weisen den grundsätzlichen Nachteil auf, keine einwandfreie Blockierung der Mutter für die zahlreichen Verwendungsbedingungen zu ermöglichen oder ausserordentliche Kosten und Herstellungsschwierigkeiten mit sich zu bringen.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine autoblockierende Mutter zu verwirklichen, die in der Lage ist, eine einwandfreie Blockierung der Mutter durch eine Radial wirkung der Gewinde bei verältnismässig niedrigen Herstellungskosten zu verwirklichen.

Im allgemeinen ist erfindungsgemäss eine selbstblockierende Mutter verwirklicht worden, die einen Körper mit einer äusseren vieleckigen Oberfläche und ein Achsialloch mit einer inneren Gewindfläche umfasst, wobei der Körper zwischen den genannten Flächen und von einem seiner Enden ausgehend die Bildung von mindestens einem Längsschlitz aufweist und ausserdem radialwirkende elastiche Blockierungsmittel oder Vorrichtungen vorgesehen sind, um das Gewindeloch der Mutter in Übereinstimmung mit dem betreffenden Ende zu verengen.

Eine erste Verwirklichungsform der selbstblockierenden Mutter ist sowohl für den Fall, dass die Mutter in einer beliebigen Stellung der Schraube oder einem gleichartigen Gewindeteil entlang blockiert werden soll, als auch für den Fall, dass es nicht möglich ist, hohe Anziehmomente anzuwenden, um

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das Material nicht zu beschädigen, mit dem die Mutter in Berührung könnt, beispielsweise bei der Befestigung vcn Holzpaneelen, Kirstallplatten und dgl., besonders geeignet. Nach dieser Ausfuhrungsform ist die Mutter so gestaltet, dass sie auf radialen Ebenen angeordnete Längsschlitze umfasst, die Sektoren mit Innengewinde ergeben. Diese Sektoren werden im voraus nach innen gebogen, sodass sie zur Achse der Mutter zusammenlaufen. Diese GewindeSektoren begrenzen elastische Blockierungsvorrichtungen, die während des Aufschraubens der Mutter auf die Schraube gespreizt werden und mit einem Radialschub auf die Schraube wirken, um das zufällige Aufschrauben der Matter zu verhindern. Durch Veränderung der den einzelnen Sektoren gegebenen Abwicklung gegenüber der Mutterachse ist es möglich, die Wirkung des Radialschubs auf das Schraubengewinde und damit den Grad der Selbstblockierung der Mutter zu regeln.

Für den Fall, dass hohe Anziehmomente erforderlich sind, ist die Matter in Übereinstimmung des Endes von dem die Schlitze ausgehen, mit einem zylindrischen Bund ausgebildet, um in einen Blockierungsring einzufallen, der einen etwas geringeren Innendurchmesser oder entgegengesetzte Teile seines Innenprofils aufweist, dessen Abstand etwas geringer als der Durchmesser des Bundes der Matter ist. Bei zweckmässiger Berechnung der Interferenz zwischen dem Bund der Mutter und der imeren Oberfläche des Blockierungsringes und angepasster radialer Elastizität des letzteren ist es möglich, die Selbstblockierung der Mutter zu ändern oder zu regeln, sowie etwaige Tolleranzen der Gewindedurchmesser auszugleichen. Der Blockierungsring hat ausserdem die Aufgabe in stark beanspruchten Mechanismen die Vibrationen der Sektoren zu massigen.

Nachstehend werden einige Ausführungen der selbstblockierenden Mutter anhand der in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Figuren beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Ansicht im Grundriss einer ersten Verwirklichungsform der erfindungsgemässen selbstblockierenden Mutter;

Fig. 2 einen Querschnitt gemäss der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 zeigt die in den vorstehenden Figuren dargestellte Mutter beim Aufschrauben auf eine gewöhnliche Schraube oder einen Gewindeteil;

Fig. 4 und 5 eine Ansicht im Grundriss bzw. einen teilweisen Schnitt einer zweiten Verwirklichungsform der erfindungsgemässen autoblockierenden Mutter;

Fig. 6 eine Ansicht im Grundriss einer besonderen Verwirklichungsform des in Fig. 5 gezeigten Blockierungsringes; Fig. 7 und 8 zeigen einen Grundriss bzw. einen Schnitt einer weiteren Verwirklichungsform des Blockierungsringes für die selbstblockierende Mutter gemäss Fig. ¹J und 5;

Fig. 9 und 10 zeigen die Verwendung der Mutter gemäss Fig. 4 und 5; Fig. 11 und 12 zeigen eine dritte Verwirklichungsform der selbstblockierenden Mutter.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 wird nachstehend eine erste Verwirklichungsform der erfindungsgemässen selbstblockierenden Mutter beschrieben.

Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, umfasst die Mutter einen Körper 1 mit einem Achsialloch 2, das eine innere zylindrische Gewindeoberfläche 3 und eine äussere vieleckige Oberfläche h begrenzt.

Die Mutter ist mit elastischen selbstblockierenden Mitteln oder Vorrichtungen in Form elasticher Sektoren 5 versehen, die von einer Mehrzahl von Längs schlitzen 6 begrenzt sind die sich von der inneren zur äusseren Oberfläche erstrecken. Wie gezeigt, beginnen diese Schlitze 6 an einem Ende der Mutter und liegen auf radialen Ebenen. Im spezifischen Fall sind sechs Gevrindesektoren gebildet, jedoch könnte ihre Anzahl auch verschieden ve« der gezeigten sein.

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Wie schematisch in Fig. 1 gezeigt, werden die Sektoren nach innen gebogen, sodass sie zur Achse der Mutter konvergieren. Die Konvergenz der Gewinde Sektoren 5 bestinnfc eine teilweise Verengung des Gewindeloches der Mutter, das dadurch vom eNtJe der Mutter ausgehend einen etwas geringeren Durchmesser als den einer Schraube 7 (Flg. 3) oder einem anderen Gewindeteil hat, auf dem die Mutter 1 aufgeschraubt werden soll.

Aus den vorstehenden Ausführungen unter Bezugnahme auf die Flg. 1 und 3, wo mit ausgezogenen und gestrichelten Linien schematisch die Stellungen eingezeichnet sind, die die elastischen Sektoren einnehmen können, ist zu entnehmen, dass die Selbstblockierung der Mutter 1 durch elastischen Schub oder Gegenwirkung erfolgt, die von den einzelnen Sektoren 5, die von der Schraube 7 gespreizt werden, in Raddalrichtung auf die Schraube selbst ausgeübt wird.

Aus dem oben Gesagten und den Zeichnungen geht weiterhin hervor, dass die Selbstblockierung der Mutter an beliebiger Stelle der Schraube 7 entlang erfolgen kann, da sie ausschliesslich von der radialen elastischen Gegenwirkung der einzelnen Gewindesektoren abhängt. Wenn die anfänglichen Schrägen der einzelnen Sektoren geändert werden, ist es möglich, auch den Radialschüb der Sektoren selbst und damit die Selbstblockierung der Mutter zu regulieren. Informationshalber ist zu bemerken, dass gute Ergebnisse erhalten werden, wenn die elastischen Sektoren eine Konvergierung von ca. 1° bis 1,5° gegenüber der Achse der Mutter aufweisen.

Das Gewinde des Loches 2 kann auf der gesamten Stärke der Mutter verwirklicht werden, jedoch ist es manchmal vorzuziehen, das dem Ende, von dem die Schlitze 6 ausgehen, gegenüberliegende Ende mit einem kreisrunden oder vieleckigen Gegenloch 8, dessen Seitenzahl der Zahl der Sektoren (Fig. 1) entspricht, auszubilden. Das Gegenloch 8 verlängert sich bis zur Überschneidung mit den Schlitzen 6. In diesem Fall wird das Gewinde 3 nur auf die Lange der elastischen Sektoren 5 beschränkt. Dieses Gegenloch ist

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deshalb vorteilhaft, weil es durch die Veränderung seines radialen Ausmasses ermöglicht, die erforderliche Kraft zum elastischen Biegen der einzelnen Sektoren zu regeln. Ausserdem wird bei der Biegung der elastischen Sektoren 5 nach innen vermieden, das Gewinde an der Biegestelle der Sektoren zu beschädigen.

Anhand der Figuren *J bis 8 wird nachstehend die zweite Verwirklichungsform der erfindungsgemässen selbstblockierenden Mutter beschrieben. Auch nach den Figuren 4 und 5 umfasst die Mutter 1 ein Gewindeloch 2 mit einem Paar gegenüberliegenden Schlitzen 6, die den Körper der Mutter in zwei halbkreisförmige Sektoren unterteilen.

Im Gegensatz zur ersten Verwirklichungsform ist der Körper 1 der Mutter gemäss den Figuren H und 5 in Übereinstimmung mit dem Ende, von dem die Schlitze 6 ausgehen, mit einer zylindrischen Verlängerung oder einem Bund 9 ausgebildet, der auf seinem äussersten Umfangsrand eine schräge Oberfläche 9^f für die oben beschriebenen Zwecke aufweist.

Nach dieser Verwirklichungsform umfassen die elastischen Blockierungsmittel oder -vorrichtungen der Mutter ausserdem einen Blockierungsring 10, der mit dem Bund 9 der Mutter ineinandergreift, um sie radial zu verengen und zu blockieren, wie noch weiter unten beschrieben wird. Der Fling IO weist auf seinem inneren Rand eine schräge Oberfläche 10' auf, die dazu bestimmt ist anfänglich mit der schrägen Oberfläche 9' des Bundes der Mutter beim Aufschrauben zusammenzuarbeiten.

Der Ring 10 muss mit dem Bund ineinandergreifen, um letzteren zu verengen, um das innere Gewinde der beiden Sektoren der Mutter radial und elastisch gegen das Gewinde einer Schraube oder eines anderen Gewindeteils während des Aufschraubens der Mutter selbst zu pressen. Demzufolge muss der Blockierungsring so verwirklicht werden, dass sein innerer Rand zwei oder mehr Zonen aufweist, die auf einem geringeren Durchmesser als der äussere

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Durchmesser des Bundes liegen.

Eine Losung des Blockierungsringes IO ist in Fig. 6 gezeigt, aus der zu entnehmen ist, dass der Ring 10 eine viereckige Öffnung mit abgerundeten Ecken aufweist, wobei der oBstand der beiden gegenüberliegenden Seiten geringer als der Durchmesser des Bundes 9 ist, wie schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Die viereckige Form der Öffnung des Blockierungsringes 10 bewirkt eine vErringerung der Radialbreite des Ringes in übereinstimnung der verbundenen Ecken der Öffnung, was dem Ring eine differentielle radiale Elastizität verleiht, die ein elastisches Nachgeben des Ringes ermöglicht, um etwaige Tblleranzen der Gewindedurchmesser nach dem erfolgten Blockieren der Sektoren der Natter gegen die Schraube auszugleichen.

Der in Fig. 6 gezeigte Blockierungsring ermöglicht eine Berührung des Bundes 9 der Mitter nur in Übereinstimmung der mittleren Zonen der geradlinien Strecken des inneren Randes der Öffnung, was eine Konzentration der Beanspruchungen, die manchmal verringert werden sollte, nit sich bringt. In diesem Falle ist es möglich, den Blockierungsring wie in den Figuren 7 und 8 der beigefügten Zeichnungen zu gestalten, wobei die innere Ausdehnung des Profils der Öffnung* die grosser als die Omfangsausdehnung des Bundes 9 der Mutter ist, beibehalten wird.

Im Falle der Figuren 8 und 9 sind die Aussparungen 12a halbkreisförmig gestaltet, jedoch können die Aussparungen selbstverständlich jede andere Form haben, sofern sie zweckgeeignet ist.

Nur informationshalber wird erwähnt, dass das Obermass des Blockierungsringes und des Bundes der Mutter zwischen 0,2 bis 0,5* des grössten oder nominalen Durchmessers des Gewindes sein kann; insbesondere werden vorzugsweise kleinere Werte for Gewinde grösseren Durchaessers, beispielsweise ein tbermass von 0,2 bis 0,4? für Gewinde mit grÖsserem Durchmesser als 16 mm und umgekehrt ein gröeseres Obermass ffh* Gewinte kleineren Durchmessers, beispielsweise ein übermass zwischen 0,3 und 0,52 for Gewinde mit

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kleinerem Durchmesser als l6 ran gewählt.

Die Verwendung der Mutter gemäss den Figuren 4 und 5 wird in den nachfolgenden Figuren 9 und 10 gezeigt. Insbesondere in Fig. 9 wird eine Schraube 7 gezeigt, deren Ende durch ein Loch eines Stückes 13 geht, das eine Stütz- oder Anschlagfläche I^ bestimmt, auf welcher sich der Blockierungsring 10 aufstützt, während die Mutter 1 teilweise auf die Schraube 7 geschraubt und noch nicht mit dem Blockierungsring 10 in Berührung ist.

Sobald der Bund 9 der Mutter 1 durch die anfängliche Wirkung der schrägen Flächen 9' und 10' mit dem Blockierungsring 10 in Berührung kommt, wird der Bund 9 und der Tfeil der Mutter 1, in dem die Längs schlitze 6 geformt sind, gezwungen, sich radial gegen das Gewinde der Schraube 7 zu verengen. Durch forciertes Aufschrauben der Mutter 1 dringt der Bund 9 vollständig in den Ring 10, sodass die Mutter 1 vollständig auf der Schraube blockiert bleibt. Da die verschiedenen Sektoren, in denen die Mutter 1 von den Längs schlitzen 6 unterteilt ist, gezwungen werden, sich radial und elastisch gegen das Gewinde der Schraube 7 zu biegen, ist offensichtlich, dass die Mutter 1 leicht abgeschraubt und später wiederverwendet werden kann, nachdem sie von dem entsprechenden Ring getrennt wurde.

Die Fig. 10 der beigefügten Zeichnung zeigt eine anderes Merkmal dieser Verwirklichungsform der erfindungsgemässen Mutter; insbesondere kann man aus dieser Figur ersehen, dass die Wandstärke des Ringes 10 etwas grosser als die Länge des Bundes 9 ist, sodass ausser dem Mass der Mutter kein zusätzlicher Raumbedarf hinzukommt, wie es dagegen bei Verwendung der normalen zwischen der Mutter und einer entsprechenden Stützfläche eingefügten Beilagescheibe der Fall ist.

Die Figuren 11 und 12 zeigen eine weitere Variante des vorstehend beschriebenen Beispieles. In diesem Falle ist die Mutter 1 immer mit einem Bund 9 versehen, der mit einem Blockierungsring 10 zusammenwirkt, wie

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vorstehend beschrieben wurde. Der Unterschied zum vorbeschriebenen Pail besteht darin, dass ein einziger Schlitz 15 vorgesehen ist, der auf einer Seite der Mutter von einem zum anderen Ende derselben geformt ist. Dieser Schlitz 15 verleiht der Mutter iimier eine ausreichende radiale Elastizität, um die Verengung zu ermöglichen.

Es versteht sich, dass die obige Beschreibung und die in den Zeichnungen gegebenen Darstellungen nur zur Erläuterung des Erfindungsprinzips ausgeführt wurden, das im wesentlichen in der Bildung eines oder mehrere längsschlitze im Körper einer Mutter besteht, um der Mutter eine Elastizität in Radialrichtung zu geben und diese Elastizität auszunützen, um die Mutter radial zu verengen, wodurch eine selbstblockierende Wirkung auf das Gewinde einer Schraube oder einem gleichwertigen Teil, auf dem die Mutter geshraubt wird, erhalten wird.

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Leerseite

Claims

Patent ans ρ rfl ehe

[Iy Selb st blockierende Mutter, die einen Körper mit einer äusseren

vieleckigen Oberfläche und mit einem Axialloch umfasst, das eine innere Gewindefläche begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Korper (1) zwischen den Oberflächen (3,¹O von einem seiner Enden ausgehend, wenigstens einen längsschlitz (6,15) aufweist und elastische Blockierungsvorrichtungen vorgesehen sind, die radial wirken, um das Gewindeloch (2) der Mutter in Übereinstimmung mit dem Ende zu verengen.

2. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Blockierungsvorrichtungen die Bildung von Gewindesektoren (5) zwischen mindestens einem Paar der längsschlitze (6) aufweisen, wobei die Gewinde Sektoren (5) nach innen geneigt sind.

3. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvergenz der Gewindesektoren (5) zwischen ca. 1° und 1,5° beträgt.

Ί. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der Korper 1 der Mutter an seinem Ende, das dem Ende an dem die Längsschlitze (6) beginnen, gegenüberliegt, mit einem Gegenloch (8) grosseren Durchmessers als der Durchmesser des Gewinieloches (2) versehen ist, das sich bis zum Oberschneiden mit den Iängsschlitzen (6) verlängert.

5. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die elastischen Blockierungsvarrichtungen einen zylindrischen am Ende der Mutter gebildeten Bund (9) an dem die Längsschlitze (5,15) beginnen, und einen mit dem Bund (9) zusamnenwirkenden Blockierungsring (10,U) der auf seinem inneren Rand Zonen auf kleineren Durchmesser als dem Aussendurchmesser des Bundes (9) aufweisen, umfassen.

80θβ21/0ΒΒ8

6. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierungsring (10) und das Ende des Bundes (9) der Mutter gegenüberliegende schräge Flächen (10', 9') aufweisen.

7. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch c? dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsausdehnung des inneren Randes der Öffnung des Blockierungsringes (10) grosser als die äussere Umfangsausdehnung des Bundes (9) der Mutter ist.

8. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (11) eine kreisförmige öffnung (12) kleineren Durchmessers als der Durchmesser des Bundes (9) der Mutter (1) aufweist und dass in gegenüberliegenden Stellungen Aussparungen (12a) gebildet sind.

9. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Obermass zwischen dem Bund (9) der Mutter und dem inneren Rand des Blockierungsringes (10,11) zwischen 0,2 und 0,5? des nominalen Durchmessers des Gewindes (3) liegt.

10. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Blockierungsringes (10,11) etwas höher als die Länge des Bundes (9) ist.

11. Selbstblockierende Mutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schlitz (15) aufweist, der sich von einem zum anderen Ende der Mutter (1) erstreckt.

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