DE3015078A1

DE3015078A1 - Befestigungselement fuer gewindeverbindungen

Info

Publication number: DE3015078A1
Application number: DE19803015078
Authority: DE
Inventors: William Grube; Barry L Maclean
Original assignee: MacLean Fogg Lock Nut Co
Current assignee: MacLean Fogg Lock Nut Co
Priority date: 1979-04-20
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1980-11-13
Also published as: GB2047837B; CA1146386A; DE3015078C2; AU5711980A; FR2454557B1; GB2047837A; FR2454557A1; BR8002358A

Description

Befestigungselement für Gewindeverbindungen

Die Erfindung betrifft mit Gewinde versehene Befestigungselemente, die mit Flanschen versehen sind, bzw. solche Befestigungselemente für Gewindeverbindungen.

Eui wichtiges Mei-kmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Befestigungselementes der oben genannten Art, welches einen !Flansch aufweist, der abwechselnd biegsame und starre Flanschbereiche hat. Ein Befestigungselement dieser Art kann in der Weise gebildet bzw. angepaßt werden, daß erwünschte Federungseigenschaften erhalten werden, um Federung bzw. Elastitzität in einer Gewindeverbindung aufrechtzuerhalten. Ein solches Befestigungselement kann auch derart ausgeführt oder angepaßt

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werden, daß eine Sicherungswirkung erhalten wird, durch . welche wichtige Vorteile erzielt werden.

Es ist in großem Ausmaß erkannt worden, daß es erwünscht ist, Federungsvermögen bzw- Elastizität in einer Gewindeverbindung zu haben. Bei Fehlen ausreichender Flexibilität bzw. Biegsamkeit kann eine Gewindeverbindung lose werden unter der Wirkung von Faktoren wie Glättung oder Abnutzung von Teilen, Wärmeausdehnung, Setzen unter Druck von Dichtungen oder von anderem Material oder dgl. Um sich gebildete Lose auszugleichen und um die Klemmlast oder Bolzenspannung in der Verbindung aufrechtzuerhalten, ist es bisher übliche Praxis gewesen, Unterlagsscheiben zu verwenden, die Federungseigenschaften haben, beispielsweise Kegelscheiben, Belleville-Scheiben oder Unterlagsscheiben in Form von Schraubenfedern. Aus verschiedenen Gründen, welche die Unzweckmäßigkeit der Verwendung getrennt ei* Unterlagescheiben, die Kosten, die mit einer solchen Verwendung verbunden sind, und die Möglichkeit umfassen, daß bei der Verwendung getrsnnter Scheiben ein unrichtiger Zusammenbau erfolgen kann, ist vorgeschlagen worden, BefestigungDelemente zu schaffen, denen eine Unterlagsscheibe dauerhaft zugeordnet ist oder die eine einheitliche oder integrale Ausführung haben, mit welche Federungseigenschaften erzielt werden.

Ein erstes Merkmal der vorliegenden Erfindung betrifft Verbesserungen bei derjenigen Art von Befestigungselementen, die eine einheitliche oder integrale Ausführung haben, um Flexibilität oder Biegsamkeit bzw. Elastizität in eine Gewindeverbindung einzuführen. Zu den wichtigen Zwekken der vorliegenden Erfindung gehört es, ein Befestigungselement zu schaffen, welches eine verbesserte Ausführung hat, um Federungsvermögen bzw. Biegsamkeit und Elastizität

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zu schaffen beim Anziehen, des Bef estigungselementes, um dadurch die Spannung in einer Gewindeverbindung aufrechtzuerhalten, ferner ein Befestigungselement zu schaffen, bei welchem Flexibilität bzw. Biegsamkeit erhalten ist, ohne daß sich ein Nachteil hinsichtlich der Fähigkeit ergibt, beträchtliche Klemmlasten anzulegen, und schließlich gehört es auch zu den Zwecken der Erfindung, ein Befestigungselement zu schaffen, bei welchem beträchtliche Federkräfte oder Federungskräfte erhalten sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsfcrm der Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 unter Schutz gestellt ist, ist ausgegangen von einem Befestigungselement, wie es aus der US-PS 3 056 443 bekannt ist. Gemäß der Erfindung ist ein solches Befestigungselement dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch eine Mehrzahl von xn axialer Richtung federnden und biegsamen Flanschbereichen und eine Mehrzahl von starren Flanschbereichen aufweist, die sich mit den biegsamen Flanschbereiclien abwechseln.

Bei einer bekannten Art von Sicherungsbefestigungselement ist eine Reihe von Sieherungszähnen in der Trag- bzw. Anschlagfläche des Körpers des Befestigungselementes vorgesehen, d.h. in derjenigen Fläche, die beim Anziehen des Befestigungselementes mit der Gegenfläche des Werkstückes in Eingriff tritt. Der Einfachheit halber wird diese Fläche nachstehend als Anschlagfläche bezeichnet. Die Anschlagfläche k£jin an einem Flansch gebildet sein, der an dem Körper oder Kopf des Befeatigungselementes gebildet ist, wobei das Befestigungselement beispielsweise: eine Mutter, ein Bolzen oder eine Schraube sein kann. Beim Anziehen einer Gewindeverbindung treten die Zähne mit einem Werkstück in Eingriff, d.h. mit der oben genannten Gegenfläche des Werkstückes bzw. Bauteiles oder dgl. der Ge-

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windeverbindung, um durch diesen Eingriff die Sicherungsfunktion auszuüben. Sicherungsbefestigungselemente dieser Art haben bei gewissen Anwendungsbeispielen gute Wirkung gezeigt, und bei solchen Anwendungsbeispielen kann ein Verhältnis von Lösedrehmoment zu Anzugsdrehmoment erhalten werden, welches beträchtlich größer als 1 ist. Das Anzugsdrehmoment ist dasjenige Drehmoment, welches an das Befestigungselement in einer Gewindeverbindung angelegt wird, um das Befestigungselement anzuziehen. Das Lösedrehmoment ist dasjenige Drehmoment, welches erforderlich ist, um die Gewindeverbindung zu lösen.

Zu den vielen Faktoren, welche das Verhältnis von Lösedrehmoment zu Anzugsdrehmoment beeinflussen, und demgemäß die Wirksamkeit; eines Sicherungsbef estigüngselementes beeinflussen, gehören die Bolzenlänge bzw. die Greiflänge oder Eingriffslänge der Verbindung und die Härte der Materialien an der Verbindung sowie insbesondere die Härte des Werkstückes, mit welchem die Sicherungszahne in Eingriff treten. Bei bekannten Sioherungsbefestigungselementen verkleinert sich das Verhältnis von Lösedrehmoment zu Anzugsdrehmoment, wenn die Bolzenlänge bzv:. die Dicke der Verbindung klein ist und wenn in der Verbindung ein hartes Material verwendet wird. Beispielsweise kann in einer Gewindeverbindung, in welcher die Länge des Bolzens nahe dem Einfachen oder dem Zweifachen des Bolzendurchmessers liegt und in welcher das Werkstück aus hartem Material besteht, das Verhältnis von Lösedrehmoment zu Anzugsdrehmoment nahe 1 liegen. Dies bedeutet, daß unter solchen nachteiligen Bedingungen das Sicherungsbefestigungselement nur unwesentlich besser als ein übliches Befestigungselement ist, welches keine Sicherungszähne besitzt.

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Die Schwierigkeiten, die bei Gewindeverbindungen mit kurzer Bolzenlänge festgestellt oder erfahren wurden, ergeben sich daraus, daß vergleichsweise geringes Federungsvermögen bzw. geringe Elastizität in der Gewindeverbindung vorhanden ist. Bei einer längeren Gewindeverbindung, beispielsweise einer solchen mit einer Bolzenlänge entsprechend dem Vierfachen oder dem Fünffachen des Bolzendurchmessers, dehnt sich der Bolzen elastisch, wenn die Verbindung angezogen wird und der Bolzen unter Spannung gesetzt wird., um die Klemmlast aufzubringen. In geringerem Ausmaß kann elastisches Zusammendrücken in dem eingeklemmten Teil der Gewindeverbindung, einschließlich des Werkstücks, vorhanden sein. Demgemäß werden während der anfänglichen Drehung des Befestigungselementes in Löserichtung die Sicherungszähne federnd bzw. elastisch gegen das Werkstück vorgespannt bzw. gedrückt. Dieser federnde oder elastische Vorspann- oder Drückeffekt geht in einer Gewindeverbindung in großem Ausmaß verloren, bei v/elcher nur eine kurze Bolzenlänge vorhanden ist, wobei dann der gewünschte Sicherungseffekt nicht erhalten wird, insbesondere nicht, wenn das Werkstück aus hartem Material besteht.

Eine andere Schwierigkeit ergibt sich aus dem Arbeiten der angezogenen Gewindeverbindung zufolge von Vibrationen, Schwingungen oder anderen zyklisch auftretenden Belastungen. Solche Belastungen können zunehmendes Eindringen der Sicherungszähne in das Werkstück hervorrufen mit dem Ergebnis, daß die Klemmlast, die von dem Bolzen aufgebracht ist, verringert wird. In ähnlicher Weise kann in einer statischen Gewindeverbindung ein Eindringen der Zähne auftreten zufolge der Ei genschaft, die als "Hriechen^ekannt ist. Extreme Verringerung der Klemmlast bzw. Bolzenspannung kann zum Lösen der Gewindeverbindung führen, indem die Sicherungs-

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zähne unwirksam gemacht werden. Wenn weiterhin die Klemmlast unter die maximale tatsächliche Belastung sinkt, die in der Gewindeverbindung erfahren wird, können die variablen Belastungen, denen das Befestigungselementsystem dann unterworfen wird, zu Ermüdung und zum Bruch führen.

Es sind zwar Flansche bei Sicherungsbefestigungselementen in großem Ausmaß in Gebrauch, jedoch sind diese Flansche funktionell starr und dienen dazu, den Bereich der Anschlagfläche zu vergrößeren, um dadurch das Auftreten unerwünschter Beanspruchungskonzentretionen in der Gewindeverbindung zu vermeiden. Obwohl andererseits Befestigungselemente mit federnden oder elastischen Flanschen bekannt sind, ist es nicht möglich, die oben erläuterten Schwierigkeiten durch Verwendung eines federnden Flansches an einem bekannten mit Zähnen versehenen Sicherungsbefestigungselement zu überwinden, und zwar zufolge der Notwendigkeit, daß mit dem Befestigungselement beträchtliche Klemmlasten aufgebracht werden müssen. ¥enn der Flansch ausreichend federnd oder elastisch ist, so daß ein Abbiegen der Zähne äquivalent zur Dehnung oder Längung des Bolzens in einer Verbindung mit relativ langer Bolzenlänge ist, wird die Starrheit des Flansches derart unzureichend, daß die erforderlichen großem Klemmlasten nicht aufgebracht werden können. Wenn im Gegensatz dazu der Flansch ausreichend starr ist, so daß die gewünschten Klemmlasten aufgebracht werden können, kann kein ausreichendes Federungsvermögen bzw. keine ausreichende Elastizität erhalten werden.

Ein zweites Merkmal der vorliegenden Erfindung betrifft Verbesserungen bei Sicherungsbefestigungselementen derjenigen Art, die mit Sicherungszähnen versehen ist. Zu den wichtigen Zwecken der vorliegenden Erfindung gehört es,

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ein verbessertes Sicherungsbefestigungselement zu schaffen, welches gute Sicherungseigenschaften sowie ein großes Verhältnis von Lösedrehmoment zu Anzugsdrehmoment hat bei Verbindungen mit vergleichsweiser kurzer Bolzenlänge und aus harten Materialien. . .Zu den wichtigen Zwecken der vorliegenden Erfindung gehört es ferner, ein Sicherungsbef estigungselement zu schaffen, mit welchem es möglich ist, gleichzeitig federndes oder elastisches Ausbiegen der Sicherungszähne beim Anziehen sowie große Klemmlasten zu erzielen, ferner, ein Sicherungsbefestigungselement zu schaffen, bei welchem das Eindringen der Zähne nicht zu einem Verlust an Klemmlast führt, und schließlich, ein verbessertes Sicherungsbefestigungselement zu schaffen, mit welchem Probleme und Nachteile gelöst bzw. überwunden werden, die bei solchen Befestigungselementen bisher erfahren wurden.

Die genannten Zwecke werden gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht oder erreicht durch Schaffung eines mit Gewinde versehenen Befestigungselementes zur Verwendung in einer Gewindeverbindung, wobei das Befestigungselement einen Körperteil, mit welchem ein Schlüssel oder dgl. in Eingriff gebracht werden kann, und ein mit einem Werkstück in Eingriff tretendes Ende aufweist. An dem mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Ende des Befestigungselementes ist ein Plansch gebildet. Der Plansch, umfaßt eine Mehrzahl von federnden und biegsamen Planschbereichen, die sich von dem mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Ende des Befestigungselementes radial nach außen erstrecken. Verstärkungsmittel, die mit dem Körperteil zusammenarbeiten, machen die radial innere Begrenzung und die seitlichen Begrenzungen der biegsamen Plans chbsr eiche im wesentlichen starr.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform, der Erfindung ist Jeder biegsame und federnde Planschbereicn gebogen bzw. gekrümmt'und erstreckt sich von dem mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Ende des Körperteiles sowohl radial nach außen als auch axial.

Verstärkungsmittel, die zwischen den federnden und biegsamen Flanschbereichen vorgesehen sind, arbeiten mit dem Körperteil zusammen, um die radial innere Begrenzung und die seitlichen Begrenzungen der biegsamen und federnden I¹I ans chb er ei ehe im wesentlichen starr zu machen.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Sicherungsbefestigungselement für eine Gewindeverbindung geschaffen, wobei das Befestigungselement einen Körperteil und einen an einem Ende des Körperteiles einheitlich bzw. einstückig gebildeten "Flansch aufweist, der eine Trag- bzw. Anschlagfläche bestimmt, die mit einem Werkstück in Eingriff treten kann. Der Plansch erstreckt sich radial nach außen über den Körperteil hinaus, und eine Mehrzahl von Sicherungszähnen ragt von der Anschlagfläche axial vor für Sicherungseingriff mit dem Werkstück, wenn das Befestigungselement angezogen wird. Die Zähne sind in einer Mehrzahl von ersten Bereichen des Flansches angeordnet, die in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegen. Zweite Bereiche des Flansches, die zwischen den ersten Bereichen liegen, sind im wesentlichen starr ausgeführt mittels einer Trag- oder Stützausführung, die dem Körper des Befestigungselemtes zugeordnet ist und die den Plansch in den zweiten Bereichen verstärkt. Die ersten Bereiche können in axialer Richtung von dem Werkstück weg federnd abgebogen werden, wenn die Sicherungszähne beim Anziehen des Befestigungselementes mit dem Werkstück in Eingriff treten. Als Ergebnis können

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mit den zweiten relativ starren Bereichen beträchtliche Klemmlasten an die GewindeVerbindung angelegt werden, während die ersten relativ biegsamen Bereiche eine elastische oder federnde Belastung der Zähne schaffen, um eine wirksame und zuverlässige Sicherungswirkung zu erzeugen. Weiterhin wird der Vorteil «rzielt, daß durch ein Eindringen der Zähne in das Werkstück die Gesamtklemmlast, die von dem Befestigungselement aufgebracht wird, nicht verringert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispie? sveiee erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines Befestigungselementes gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Unteransicht des Befestigungselementes gemäß Fig. 1.

Fig. 3 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Gewindeverbindung mit einem Sicherungsbefestigungselement gemäß der Erfindung, wobei das Sicherungsbefestigungselement in der Lage wiedergegeben ist, die es vor dem Anziehen mit einem Schlüssel einnimmt, wenn es mit der Hand angezogen ist.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Gewindeverbindung nach dem endgültigen Anziehen des Befestigungselementes.

Fig. 5 ist eine Draufsicht einer Gewindeverbindung mit einem Befestigungselement gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

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Pig. 6 ist eine Seitenansicht der Gewindeverbindung gemäß Pig. 5, wobei das Befestigungselement in einer Lage dargestellt ist, die es vor dem endgültigen Anziehen mit einem Schlüssel oder dgl. einnimmt, wenn es von Hand angezogen ist.

]?ig. 7 ist eine schaubildliche Ansicht eines Sicherungsbefestigungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung..

Fig. 8 ist eine andere schaubildliche Ansicht des Befestigungselementes gemäß -Fig. 7·

Pig. 9 ist eine Draufsicht einer Gewindeverbindung mit einem Sicherungsbefestigungselement gemäß der Erfindung.

Pig. 10 ist eine Seitenansicht der Gewindeverbindung gemäß Pig. 9» teilweise im Schnitt, wobei das Sicherungsbef estigungs element wiederum in einer Lage angeordnet ist, die es einnimmt, nachdem es von Hand angezogen ist (d.h. ohne Werkzeug).

Pig. 11 ist eine Seitenansicht der Gewindeverbindung, wobei das Befestigungselement in der endgültig angezogenen Lage wiedergegeben ist.

ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht nach Linie 12-12 der Pig. 9₅ wobei die Lage nach dem Anziehen von Hand (ohne Schlüssel) in ausgezogenen Linien, und die Lage nach dem endgültigen Anziehen (mit Schlüssel) in unterbrochenen Linien wiedergegeben ist.

Fig. 13 ist eine Teilschnittansicht nach Linie 13-15 der Fig. 12.

In den Fig. 1 bis 6 ist ein einstückiges metallenes Befestigungselement 10 dargestellt, welches gemäß der Erfindung ausgeführt ist. Das Befestigungselement 10 ist in Form einer Mutter dargestellt, jedoch ist zu verstehen, daß die Prinzipien der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise auf mit einem Kopf versehene Befestigungselemente anwendbar sind, beispielsweise auf Bolzen, Schrauben und dgl.

Die Mutter 10 ist eine Sechskantmutter mit Flansch, und sie weist einen sochskantigen Körperteil 12 mit Eckkanten 12A und ebenen Teilen 12B auf, mit denen ein Schlüssel in Eingriff gebracht werden kann, um eine die Mutter 10 umfassende Gewindeverbindung anzuziehen. Ein Ende der Mutter 10 ist mit einem Flansch 14 versehen, der eine axial gerichtete Trag- bzw. Anschlagfläche 16 aufweist. Eine mittlere axiale öffnung 18 erstreckt sich durch die Mutter 10, und sie ist mit Innengewinde 20 versehen,, welches mit einem komplementären Außengewinde an einem mit der Mutter 10 zusammenarbeitenden Befestigungselement zusammenpaßt.

Gemäß der Erfindung umfaßt das Befestigungselement bzw. die Mutter 10 eine solche Ausführung, daß eine Federungseigenschaft geschaffen ist,um einen Ausgleich dafür zu schaffen, daß sich in der Gewindeverbindung eine Lose bzw. ein Verlust an Spannung ergeben hat, um dadurch die Kiemmlast und die Bolzenspannimg aufrechtzuerhalten trotz der Lose als Folge von Wärmeausdehnung und Wärmezusammenziehung, dem Setzen einer Dichtung oder dgl. Weiterhin werden beträchtliche Federkräfte erzielt mit einei· kompakten und billig herzustellenden Ausführung.

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Insbesondere und wie am "besten aus Fig. 2 ersichtlich, umfaßt die Anschlagfläche 16, die an dem mit dem. Werkstück in" Eingriff tretenden Ende der Mutter 10 gebildet ist, eine Mehrzahl von biegsamen und federnden Bereichen 22. Die Biegsamkeit der Bereiche 22 ist hervorgerufen dadurch, daß der Flansch 14- der Mutter 10 mit relativ dünnem Querschnitt gebildet ist im Vergleich zu dem dikkeren Flanschquerschnitt einer Standard-Sechskant-Flanschmutter, bei welcher der Flansch beim Gebrauch funktionell starr ist. Als Ergebnis der Verwendung eines relativ dünnen Flansches 14- können die biegsamen und federnden Anschlagflächenbereiche 22 sich unter der in einer Gewindeverbindung erfahrenen Belastung in axialer Richtung federnd abbiegen oder ausbiegen.

Zusätzlich zu den biegsamen Bereichen 22 umfaßt die Anschlagfläche 16 einen mittleren Bereich 24·, d^r die Gewindeöffnung 18 umgibt und radial einwärts der biegsamen Bereiche 22 liegt. Der mittlere Bereich 24 ist effektiv starr zufolge der Tatsache, daß er in seinem Umriß mit dem sechskantigen Körperteil 12 der Mutter 10 übereinstimmt, wie es in Fig. 2 durch die unterbrochene Umrißlinie wiedergegeben ist.

Zwischen den biegsamen Bereichen 22 der Ansehlagfläche befindet sich eine Anzahl von speichenartigen relativ starren Bereichen 26. Damit die Bereiche 26 tatsächlich starr sind, ist die Mutter 10 mit einer Trag- oder Verstärkungsausführung versehen, die dem Körperteil 12 zugeordnet und mit den Bereichen 26 ausgerichtet ist. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4- ist die Mutter mit einer Anzahl von Stützgebilden 28 versehen in Form von Zwickeln oder strebenartigen Stützen, die sich von dem Körperteil 12 der Mutter 10 radial nach außen und in

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axialer Richtung schräg zu dem Flansch 14 erstrecken. Die Zwickel 28 dienen dazu, die Bereiche 26 abzustützen bzw. zu verstärken, so daß diese, wenn sie den Klemmlasten in der Gewindeverbindung unterworfen werden, nicht in der Lage sind, sich in beträchtlichem Ausmaß axial abzubiegen oder auszubiegen.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind sechs Zwickel 28 vorgesehen, die mit sechs starren Bereichen 26 der Anschlagfläche 16 ausgerichtet sind, wobei die Bereiche 26 ihrerseits mit den Eckkanten 12A des sechskantigen Körperteiles 12 ausgerichtet sind. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich das Ergebnis, daß die biegsamen Bereiche 22 sich von den ebenen Teilen 12B erstrecken, so daß die radiale Länge des Flansches 14- dort, wo sich die biegsamen Bereiche 22 befinden, am größten ist.

Um zu ermöglichen, daß die biegsamen Bereiche 22 der Anschlagfläche 16 und die zugeordneten Teile des' Flansches ί4 zusammen als eine Feder wirken, um die Spannung in der Gewindeverbindung aufrechtzuerhalten, ist der Flansch 14 in den Zonen der biegsamen Bereiche 22 in Richtung gegen das Werkstück, d.h. in Richtung gegen den Eingriff mit dem Werkstück, axial gewölbt. Während der starre mittlere Bereich 24 und die speichenartigen Bereiche 26 sämtlich in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zur Achse der Mutter 10 liegen, sind die biegsamen Bereiche 22 axial versetzt, beispielsweise durch Bildung des Umfanges des Flansches 14 mit wellenförmiger Gestalt.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Gewindeverbindung JO dargestellt, die ein Befestigungselement gemäß der Erfindung in Form einer Mutter 10 umfaßt. Zusätzlich zu der Mutter 10 umfaßt die Gewindeverbindung 30 ein mit der Mutter 10

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zusammenarbeitendes Befestigungselement in Form eines Bolzens 32, der einen Kopf 34 besitzt, welcher mit einem Bauteil 36 undrehbar im Eingriff steht, mit welchem ein anderer Bauteil bzw. ein Werkstück 38 verbunden werden soll.

In Fig. 3 ist die Gewindeverbindung in dem Zustand wiedergegeben, den sie einnimmt, wenn die Mutter 10 von Hand ohne Schlüssel angezogen wird, d.h. vor dem endgültigen Anziehen mit einem Schlüssel. In diesem Zustand stehen die biegsamen Bereiche 22 aer Anschlagfläche 16 mit- dem Werkstück 38 in Berührung, während die starren Bereiche 24 und 26 der Anschlagfläche 16 sich in einen merkbaren axialen Abstand von dem Werkstück.38 befinden.

In Fig. 4 ist die Gewindeverbindung 30 in dem Zustand wiedergegeben, den sie nach dem endgültigen' Anziehen einnimmt. Wenn die Mutter 10 gegen das Werkstück 38 angezogen wird, nähern sich die starren Bereiche 24 und 26 der Anschlagflächβ 16 dem Werkstück 38, und die biegsamen Bereiche 22 verformen sich elastisch bzw. federnd nach Art einer Feder, so daß in der Gewindeverbindung 30 eine beträchtliche Klemmlast aufgebracht wird. Als Ergebnis wird die Spannung in der Gewindeverbindung 30 aufrechterhalten trotz Faktoren wie Abnutzung von Teilen, Vibrationen, Wärmezusammenziehung, Setzen unter Druck oder dgl.

Mit der Mutter 10 können große Federkräfte hervorgerufen werden trotz der kompakten bzw. kleinen Große und.der bequem herzustellenden Gestalt. Jeder biegsame Bereich 22 ist an seiner radial inneren Kante durch den relativ starren mittleren Bereich 24 begrenzt, dessen Umriß mit dem Umriß des Körperteiles 12 der Mutter 10 ausgerichtet ist (Fig. 2). Jeder biegsame Bereich 22 ist weiterhin an sei-

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nen Seiten von den starren speichenartigen Bereichen 26 begrenzt. Da jeder biegsame Bereich 22 von starren Teilen der Anschlagfläche 16 teilweise umgeben ist, bildet jeder biegsame Bereich 22 eine relativ starke Feder.

In den Fig. 5 und 6 ist eine Gewindeverbindung 4-0 dargestellt, die der Gewindeverbindung gemäß den Fig. 3 und & ähnlich ist mit der Ausnahme, daß sie ein abgewandeltes einheitliches bzw. einstückiges metallenes Befestigungselement 42 gemäß der Erfindung aufweist. Für diejenigen Bauteile der Gewindeverbindung 40, die entsprechend den Bauteilen der Gewindeverbindung 30 gemäß den Fig. 3 und 4 ähnlich sind, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. Das Befestigungselement 42 ist wiederum als Mutter dargestellt, es ist jedoch zu verstehen, daß die Prinzipien der Erfindung in gleicher Weise angewendet werden können auf mit Kopf versehene Befestigungselemente wie Bolzen und Schrauben.

Die Mutter 42 ist in Form einer Sechskantmutter vorhanden mit einem teilweise sechskantigen Körperteil 44 mit Eckkanten 44A, die als teilweise flache Eckkanten 44A gebildet sind, damit ein Schlüssel zum Anziehen der Gewindeverbindung 40, welche die Mutter 42 umfaßt, angesetzt werden kann. Ein Ende der Mutter 42 ist mit einem Flansch 46 versehen, der einen allgemein kreisförmigen Umfang hat, der mit dem Kreis zusammenfällt, auf welchem die Eckkanten 44A liegen (siehe Fig. 5)· An dem mit dem Flansch 46 versehenen Ende der Mutter 42 ist eine axial gerichtete Anschlagfläche 48 vorgesehen.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Mutter 42 eine Ausführung, mittels welcher eine Federungseigenschaft geschaffen ist, um einen Ausgleich zu schaffen für eine Lose, die sich

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gebildet hat, oder für einen Sp annung s ver lust in einer Gewindeverbindung, um dadurch, die Klemmlast und die BoI-zenspannung aufrechtzuerhalten trotz einer sich ergebenden Lose zufolge von Wärmeausdehnung und Wärmezusammenziehung, des Setzens einer Dichtung oder dgl. Weiterhin werden bei dieser Ausführungsform mit einer kompakten und billig herzustellenden Ausführung beträchtliche Federkräfte erhalten.

Die Anschlagfläche 48 umfaßt eine Mehrzahl von biegsamen und federnden Bereichen 50. Die Bereiche 50 sind zwischen den Eckkanten 44A auf dem Umfang des Flansches 46 angeordnet. Die Biegsamkeit der Bereiche 50 ist hervorgerufen durch Bildung des Flansches 46 der Mutter 42 mit relativ dünnem Querschnitt (geringe Dicke), so daß der Flansch in diesen Zonen sich unter der Belastung, die in einer Gewindeverbindung erfahren wird, in axialer Richtung federnd ausbiegen kann.

Die Fähigkeit der Bereiche 50, sich auszubiegen, wird verstärkt durch Ausnehmungen 52, die in den ebenen Flächen des Körperteiles 44 gebildet sind, um die Fläche des Flansches 46 und der Segmente 50 zu vergrößern. Die Verwendung der Ausnehmungen 52 kann erwünscht sein, wenn der Durchmesser des Flansches 46 nicht merkbar größer ist als die Abmessung des Körperteiles 44 von Eckkante zu Eckkante. Da die Ausnehmungen 52 gewisse Teile der ebenen Flächen nahe den Eckkanten 44A unbeeinflußt belassen, kann die Mutter 42 mit einem üblichen Schlüssel angezogen werden.

Zusätzlich zu den biegsamen Bereichen 50 umfaßt die Anschlagfläche 48 einen mittleren Bereich, welcher die Gewindeöffnung 18 umgibt and radial einwärts der biegsamen Bereiche 50 liegt. Der mittlere Bereich ist im wesentli-

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eben starr zufolge der Tatsache, daß er in seiner Größe oder Fläche mit der Größe oder Fläche des Körperteiles 44 der Mutter 42 übereinstimmt. Der starre mittlere Bereich ist in den Fig. 5 und 6 nicht dargestellt, jedoch ist er dem mittleren Bereich 24 gemäß Fig. 2 ähnlich, jedoch relativ etwas kleiner als dieser.

Zwischen den biegsamen Bereichen 50 der Anschlagfläche 48 befindet sich eine Anzahl von speichenartigen relativ starren Bereichen ^u;4. Die Bereiche 54- sind funktionell starr, da sie mit den Eckkanten 44A des Körperteiles 44 ausgerichtet sind. Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform dienen somit die Eckkanten 44A als Stützgebilde, die dazu dienen, die Bereiche 5^· abzustützen bzw. zu verstärken, so daß diese, wenn sie den Klemmlasten in der Gewindeverbindung 40 unterworfen werden, nicht in der Lage sind, sich axial in beträchtlichem Ausmaß auszubiegen oder abzubiegen.

Damit die biegsamen Bereiche 50 der Anschlagfläche 48 und die zugeordneten Teile des Flansches 46 zusammen als eine Feder wirken können, um die Spannung in der Gewindeverbindung 40 aufrechtzuerhalten, ist der Flansch 46 in den Zonen der biegsamen Segmente 50 axial gewölbt, und zwar in Richtung gegen das Werkstück, mit welchem der Flansch bzw. die Anschlagfläche 48 beim Anziehen der Gewindeverbindung 40 in Eingriff tritt. Während der starre mittlere Bereich und die speichenartigen Bereiche 5^ alle in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zur Achse der Mutter 42 liegen, sind die-biegsamen Segmente 50 axial versetzt, beispielsweise dadurch, daß der Umfang des Flansches 46 mit wellenförmiger Gestalt gebildet ist.

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In Pig. 6 ist die Ge wind evert) indung 40 in dem Zustand dargestellt, den sie einnimmt, wenn die Mutter 4-2 von Hand (ohne Schlüssel) angezogen ist, d.h. in dem Zustand vor dem endgültigen Anziehen. In diesem Zustand berühren die biegsamen Bereiche 50 der Anschlagfläche 48 das Werkstück 38, während die starren Bereiche der Anschlagfläche 48, welche die speichenartigen Bereiche 54- umfassen, sich in einem merkbaren axialen Abstand von dem Werkstück 38 befinden.

Wenn die Mutter 42 gegen das Werkstück 38 angezogen wird, nähern 3ich die starren Bereiche der Anschlagfläche 48 dem Werkstück 38» lind die biegsamen Bereiche 50 verformen sich federnd nach Art einer Feder, so daß beträchtliche Klemmlasten in der Gewindeverbindung 40 aufgebracht werden. Als Ergebnis wird die Spannung in der Gewindeverbindung 40 aufrechterhalten trotz Faktoren wie Abnutzung von Teilen, Vibrationen, Schwingungen, Wärmezusammenziehung, Setzen unter Druck oder dgl.

Die Mutter 42 ist in der Lage, große Federkräfte hervorzurufen, und zwar trotz ihrer kompakten oder kleinen Größe und ihrer bequem herzustellenden Gestalt. Jeder biegsame Bereich 50 ist an seiner radial inneren Kante von dem relativ starren mittleren Bereich begrenzt, der mit dem Körperteil 44, der Mutter 42 ausgerichtet ist. Jeder biegsame Bereich 50 ist weiterhin an seinen Seiten durch die starren speichenartigen Bereiche 54- begrenzt. Da jeder biegsame Bereich 50 von starren Teilen oder Bereichen der Anschlagfläche 48 teilweise umgeben ist, bildet Jeder Bereich 50 eine relativ starke Feder.

In den Fig. 7 "bis 13 ist ein Sicherungsbef es tigungs element 60 dargestellt, welches einer anderen Ausführungsform der

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Erfindung entspricht. Das Befestigungselement 60 ist in Form einer Mutter dargestellt, jedoch ist zu verstehen, daß die Prinzipien auch dieser Ausführungsform der Erfindung ebenso "bei mit' Kopf versehenen Befestigungselementen angewendet werden können, beispielsweise bei Bolzen und Schrauben.

Die Mutter 60 ist in Form einer sechskantigen Flanschmutter vorhanden mit einem sechskantigen Körperteil 62, mit welchem ein Schlüssel in Eingriff gebracht werden kann, um eine Gewindeverbindung anzuziehen,.welche die Mutter 60 umfaßt. Ein Ende der Mutter 60 ist mit einem Flansch 64- versehen, der eine axial gerichtete Anschlagfläche bestimmt. Eine mittlere axiale Öffnung 68 erstreckt sich durch die Mutter 60 und ist mit Innengewinde 70 versehen, welches mit einem Außengewinde eines mit der Mutter 60 zusammenarbeitenden Befestigungselementes zusammenpaßt.

Eine Mehrzahl von Sicherungszähnen 72 ist an der Anschlagfläche 66 gebildet, um eine Sicherungswirkung zu schaffen. Jeder Zahn umfaßt einen Kamm 7^ (Fig· 12), von welchem auf einer Seite eine schräge Zahnflanke 76 ausgeht, die mit einer Ebene rechtwinklig zur Achse der Mutter 60 einen relativ kleinen Winkel in der Größenordnung von etwa 10 bildet. Die andere Flanke 78 jedes Zahnes 72 ist vergleichsweise steil, und sie kann parallel oder nahezu parallel zur Achse der Mutter 60 verlaufen. Die Flanken 76 ermöglichen ein Drehen der Mutter 60 in Anzugsrichtung, und die steilen Flanken 78 widerstehen einem Drehen der Mutter 60 in Löserichfcung.

Gemäß der Erfindung ist der Flansch 64· mit ersten Bereichen 80 versehen, die federnd bzw. elastisch und in axialer Richtung elastisch biegbar sind. Der Flansch 64- ist weiterhin

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mit zweiten starren Bereichen 82 versehen, die sich mit den federnden Bereichen 80 abwechseln. Die Sicherungszähne 72 sind lediglich in den federnden Bereichen 80 vorgesehen. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben, ermöglicht es die beschriebene Ausführungsform, daß mit der Mutter 60 beträchtliche Klemmlasten an eine Gewindeverbindung angelegt werden. Weiterhin wird eine wirksame Sicherungswirkung selbst in einer Gewindeverbindung mit kurzer Bolzenlänge geschaffen, und es wird ein Verlust an Klemmlast oder ein Lösen der Mutter 60 zufolge des Eindringenf? der Zähne 72 verhindert.

Insbesondere ist die Biegsamkeit oder Biegbarkeit der Planschbereiche 80 hervorgerufen dadurch, daß der Flansch 64 der Mutter SO mit relativ dünnem Querschnitt, d.h. mit relativ geringer Dicke gebildet ist. Beispielsweise hat eine Standard-Sechskant-Flanschmutter der Nenngröße 5/16 Zoll einen Flanschquerschnitt mit einer Dicke am Umfang von etwa 0,1 cm (0,04- Zoll) und eine maximale Flanschdieke nahe von etwa 0,26 cm (etwa 0,105 Zoll). Im Gegensatz dazu kann eine Sicherungsmutter 60 gemäß der Erfindung in der Nenngröße 5/16 Zoll eine Flanschdicke am Umfang von etwa 0,06. cm (etwa 0,025 Zoll) und eine maximale Flanschdicke .nahe von etwa 0,09 cm (etwa 0,035 Zoll) haben. Als Ergebnis der Verwendung eines relativ dünnen Flansches 64· können sich die federnden Flanschbereiche 80 unter der Belastung, die in einer Gewindeverbindung erfahren wird, in axialer Richtung federnd biegen. Dies steht in starkem Gegensatz zu Standard-Sechskant-Flanschmuttern, bei denen der Flansch beim normalen Gebrauch tatsächlich starr ist.

Um die Flanschbereiche 82 funktionell starr zu aiachen, ist die Mutter 60 mit einem Stütz- oder Verstärkungsgebilde versehen, welches dem Körperteil 62 zugeordnet vnd mit

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den Bereichen 82 ausgerichtet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Mutter 60 mit einer Anzahl von Stützgebilden 84 in Form von Zwickeln oder strebenartigen Stützen versehen, die sich von dem Körperteil 62 radial nach außen und in axialer Richtung schräg zu dem Plansch 64 erstrecken. Die Zwickel 84 dienen ri.azu, die 'starren Flanschboreiehe 82 abzustützen bzw. zu verstärken, so daß sie sich, wenn sie den Klemmlasten in einer Gewindeverbindung unterworfen werden, nicht in der Lage sind, sich in beträchtlichem Ausmaß axial auszubiegen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind sechs Zwickel 84 vorgesehen, die mit sechs starren Flanschbereichen 82 ausgerichtet sind, die ihrerseits mit den Eckkanten des sechskantigen Körperteiles 62 ausgerichtet sind. Diese Gestalt führt zu dem. vorteilhaften Ergebnis, daß die radiale Länge des Flansches 64 in den Zonen der federnden. Bereiche 80 maximal ist, so daß maximale Biegsamkeit erhalten wird.

Wie am besten aus Fig. 9 ersichtlich, sind die Sicherungszähne 72 gemäß der Erfindung lediglich in den Zonen der federnden,Flanschbereiche 80 vorgesehen. Dies bedeutet, daß in den Zonen der starren Flanschbereiehe 82 keine Sicherungszähne vorhanden sind. Außerdem sind die Sicherungszähne 72 nahe dem Umfang der Anschlagfläche 66, d.h. am radial äußeren Teil des Flansches 64 vorgesehen.

In den Fig. 10 bis 13 ist eine Gewindeverbindung 90 dargestellt, die eine Mutter 60 gemäß der Erfindung mmfaßt. Zusätzlich zu der Mutter 60 umfaßt die Gewindeverbindung 90 ein mit der Mutter 60 zusammenarbeitendes Befestigungselement in Form eines Bolzens 92 mit Rundkopf 98 und eckigem Hals, über den der Bolzen 92 mit einem Bauteil 94 undrehbar im Eingriff steht, mit welchem ein anderer Bauteil bzw. das Werkstück 96 verbunden werden soll.

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In den Pig. 10, 12 und 13 ist die Gewindeverbindung 90 in dem Zustand dargestellt, den sie vor den. endgültigen Anziehen der Mutter 60 einnimmt, in dem die Mutter jedoch . von Hand angezogen ist. In Pig. 11 ist die Gewindeverbindung 90 in dem'Zustand wiedergegeben, in dem sie endgültig angezogen ist, wobei dies ausgeführt worden ist durch Drehung der Mutter 60 in Anzugsrichtung (mit einem Schlüssel). In dem angezogenen Zustand wird die Spannung in der Gewindeverbindung 90 zwischen dem Bolzenkopf 98 und d^ei> Mutter 60 als Druckbelastung aufgebracht, die als Klemralast oder Vorspannung bezeichnet wird, und zwar wird diese Klemmlast oder Vorspannung auf die Bauteile 94- und 96 aufgebracht.

Die dargestellte Gewindeverbindung 90 stellt einen besonders schwierigen bzw. extrem schwierigen Pail für die Ausführung eines Sicherungsbefestigungselementes dar, da die Bolzenlänge der Gewindeverbindung 90, d.h. der axiale Abstand, zwischen dem Kopf 98 des Bolzens 92 und der Anschlagflache 66 der Mutter 60 relativ klein ist und etwa dem Einfachen des Durchmessers des Bolzenschaftes entspricht. Zufolge der kurzen Länge des Bolzens 92 kann beim Anziehen der Gewindeverbindung 90 nur minimale Bolzendehnung auftreten, so daß die Eigenbiegsamkeit der Gewindeverbindung 90 gering ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung schafft die Ausführung der Mutter 60 federnde Biegsamkeit für einen richtigen Sicherungsvorgang der Sicherungszähne 72 im Eingriff mit dem Werkstück 96. Insbesondere wird, wie in Pig. 11 dargestellt, beim Anziehen der Gewindeverbindung 90 durch Eingriff der Zähne 72 mit dem Werkstück 96 bewirkt, daß die federnden Planschbereiche 80 sich von dem Werkstück 96 weg axial biegen oder wölben. Als Ergebnis kann die Axialkraft, mit welcher die Zähne 72 mit dem Werkstück 96 unter voller Vor-

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spannung oder Klemmlast in.Eingriff treten, gesteuert werden, und sie ist eine Funktion des FederungsVermögens "bzw. der wirksamen Federkonstante der federnden Flanschbereiche 80.

Während die Bereiche 80 bei Eingriff der Zähne 72 mit dem
Werkstück 96 sich federnd ausbiegen können, können sich
die Bereiche 82 kaum ausbiegen, da sie im wesentlichen
starr sind. Die Bereiche 82 sind demgemäß in der Lage, beträchtliche Klemmlasten in der Gewindeverbindung 90 aufzubringen. Wie in Fig. 11 dargestellt und in den Fig. 12 und 15 mit unterbrochenen Linien wiedergegeben, befindet sich
die Anschlagfläche 66 in den Zonen der Bereiche 82, die
durch die Zwickel 84 verstärkt sind, in Plächeneingriff
mit dem Werkstück 96. Dies geht am deutlichsten aus Fig.
11 hervor, .in welcher dargestellt ist, daß die starren Bereiche 82 in sicherem Eingriff mit dem Werkstück 96 stehen und daß die federnden Bereiche 80 von dem Werkstück 96 weg nach oben gebogen oder gewölbt sind, wobei die Kämme 74-der Zähne 72 in sicherem Eingriff mit dem Werkstück 96 gehalten sind.

Nach dem Anziehen der Gewindeverbindung 90 wird die durch
die Mutter 60 aufgebrachte Klemmlast von den starren Bereichen 82 und von den Zähnen 72 getragen in Zusammenarbeit
mit den federnden Bereichen 80. Demgemäß wird ein gewisser Teil der Klemmlast direkt über die starren Bereiche 82,
und der übrige Teil der Gesamtklemmlast durch Eingriff der Zähne 72 mit dem Werkstück 96 aufgebracht.

Es ist für Gewindeverbindungen mit bezahnten Befestigungselemonten typisch, daß nach einer gewissen Zeitperiode die Zähne tiefer in das Werkstück eindringen. Ein Vorteil der
Mutter 60 gemäß der Erfindung besteht darin, daß durch ein

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solch.es weiteres Eindringen der Zähne die Klemmlast der Verbindung sich nicht verringert. Wenn die Zähne 72 weiter in das Werkstück 96 eindringen, verringert sich der von den Zähnen 72 aufgebrachte Teil der Klemmlast.in dem Ausmaß,, in welchem das Ausbiegen oder Wölben der federnden Flanschbereiehe 80 geringer wird. Jedoch, bleibt die Gesamtklemmlast im wesentlichen unverändert, da der von den starren Bereichen 82 aufgebrachte Teil der Gesamtklemmlast sich in einem äquivalenten Ausmaß erhöht.

Da durch das Eindringen der Zähne 72 in das Werkstück 96 die Gesamtklemmlast sich nicht merkbar verringert, hat die Mutter 60 keinerlei Bestreben, als Folge von Vibrationen, zyklisch auftretenden Belastungen oder dgl. lose zu werden. Weiterhin bleibt die anfängliche Klemmlast oder Vorspannung größer als die aktuellen Belastungen, denen die Gewindeverbindung 90 beim Gebrauch unterworfen wird, so daß eine Ermüdung des Materials der Befestigungselemente in der Gewindeverbindung; 90 vermieden ist.

Ein außerordentlich wichtiger Vorteil einer Mutter 60 ergibt sich, wenn die Gewindeverbindung 90 durch Drehung der Mutter 60 in Löserichtung gelöst wird. Beim Beginn der Drehung der Mutter 60 in Löserichtung sind die Sicherungszähne 72 kontinuierlich und federnd in Richtung gegen das Werkstück 96 gespannt, und zwar durch die federähnliche Charakteristik der federnden Flanschbereiche 80. Demgemäß sind die Zähne 72 in der Lage, eine Antidrehung-Sicherungsfunktion auszuüben äquivalent zu derjenigen Funktion bei bekannten Sicherungsbefestigungselementen in Gewindeverbindungen mit großer Bolzenlänge und beträchtlicher Bolzendehnung. Selbst bei kurzon Bolzenläugen und bei Werkstückmaterialien, die nicht wesentlich weicher als das Material der Zähne 72 sind, werden die Kämme 7^ und die

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steilen Flanken 78 in Richtung gegen das Werkstück 96 gedruckt, so daß sie sich in das Werkstück eingraben bzw. in dieses eintreten, so daß während der anfänglichen Drehung der Mutter 60 in Löserichtung beträchtliches Losedrehmoment erhalten ist.

Bei der. dargestellten Ausfuhrungsform der Erfindung sind drei einzelne Sicherungszähne 72 in Zuordnung zu jedem federnden Flanschbereich 80 vorgesehen. Es können jedoch mehr oder weniger Zähne vorgesehen sein in Abhängigkeit von Paktoren, die unter anderem die Größe des Befestigungselement es, seine beabsichtigte Verwendung, die Härte des Materials des Werkstückes und weitere Faktoren umfassen. Es wird bevorzugt, daß, wenn jedem federnden Bereich 80 Zähne zugeordnet werden, wie es bei der dargestellten Ausführung der Fall ist, die Zähne relative Höhen haben derart, daß gleichmäßige Verteilung der axialen Zahnbelastungskräfte zwischen den verschiedenen Zähnen begünstigt wird.

.Bei der. dargestellten Ausführungsform haben die drei Zähne 72 jeder Zahngruppe gleiche Gesamtgestalt, jedoch ist die Zahnhöhe, d.h. der axiale Abstand von der Anschlagfläche 66 bis zum Zahnkamm 74- im nichtangezogenen Zustand, des mittleren Zahnes 72 geringfügig größer als die Zahnhöhe der beiden flankierenden äußeren Zähne 72. Wenn demgemäß der federnde Flanschbereich 80 beim Anziehen der Mutter 60 gegen das Werkstück 96 gebogen oder gewölbt wird, wie es in Fig. 12 mit unterbrochen Linien wiedergegeben ist, gelangen die Kämme 7^ der drei Zähne 72 im wesentlichen in einer Ebene gegen das Werkstück 96.

Zusätzlich hat bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeder Zahn 72 ungleichmäßige Höhe zu dem Zweck, daß der Zahnkamm 74- beim Anziehen der Mutter 60 in fluchtende Lage mit dem Werkstück 96 gelangt. Wie in Fig. 13

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dargestellt, ist im nichtangezogenen Zustand der Mutter die Zahnhöhe am Umfang des Flansches 64- am größten,und sie verringert sich bis zu einem minimalen Wert an dem radial inneren Ende des Zahnes 72. Wenn die Mutter 60 angezogen wird, wie es in Fig. 13 durch unterbrochene Linien angegeben ist, wird das Biegen der biegsamen Flanschbereiche 80 begleitet durch ein Schrägstellen oder Verkanten der Zähne 72, so daß der Kamm 7^ jedes Zahnes 72 im wesentlichen in Ausrichtung mit der Fläche des Werkstückes 96 gebracht wird.

Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind euch bei Befestigungselementen anwendbar, die von anderer Ausführung als die dargestellte Mutter 60 sind. Beispielsweise sind die Prinzipien der Erfindung anwendbar auf mit Flansch versehene Kopfbolzen und solche Schrauben. Demgemäß umfaßt der verwendete. Ausdruck Körperteil nicht nur den Körper einer Mutter,sondern auch den Körper von äquivalenten Gebilden, beispielsweise den Kopf eines mit Schaft versehenen Befestigungselementes.

Weiterhin können Befestigungselemente mit verschiedenen Gestalten von Kopfkörper oder Mutterkörper mit einer Sicherungsausführung gemäß der Erfindung versehen werden, beispielsweise Körperteile, bei denen der Schlüssel außen, und Körperteile, bei denen der Schlüsse.!, innen angesetzt wird.

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L e e r s e i t

Claims

Patentansprüche

Λ.) Befestigungselement zur Verwendung in einer Gewindeverbindung, die ein Werkstück aufweist, mit einem Körperteil, der ein mit dem Werkstück in Eingriff tretendes Ende besitzt, einem Gewinde, welches allgemein in einem kreisförmigen zylindrischen Bereich symmetrisch um die mittlere Achse des Körperteiles angeordnet ist, und mit einem mit dem Körperteil einheitlich oder einstückig ausgebildeten Flansch, der an dem mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Ende des Körperteiles angeordnet ist, sich von diesem radial nach außen erstreckt und eine mit dem Werkstück in Eingriff tretende Fläche (Anschlagfläche) nahe dem mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Ende des Körperteiles bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (14 bzw. 46 bzw. 64) eine Mehrzahl von in axialer Richtung federnden und biegsamen Flanschbereichen (22 bzw. 50 bzw. SO) und eine Mehrzahl von starren Flanschbereichen (26 bzw. 54 bzw. 82) aufweist, die sich mit den biegsamen Flanschbereichen abwechseln.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Körperteil (12 bzw. 44 bzw. 52) und dem Flansch (14 bzw. 46 bzw. 64) einheitlich verbundenes oder einstückig ausgebildetes Verstärkungsgebilde (28 bzw. 84) vorgesehen ist, um den starren ilanschbereichen (26 bzw. 54 bzw. 82) Starrheit zu verleihen.

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Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (12 bzw. 44 bzw. 62) allgemein sechskantig ist und daß das Verstärkungsgebil- ■ de einzelne Verstärkungsteile (28 bzw. 84) aufweist, die mit den Eckkanten (12A bzw. 44A) ausgerichtet sind, und daß die federnden' und biegsamen IPlanschbereiche (22 bzw. 50 bzw. 80) mit den ebenen !Flächen des Körperteiles ausgerichtet sind.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flansch (14 bzw. 64) allgemein kreisförmig ist und daß sein Umfang in radialem Abstand außerhalb der Eckkanten (12A ) des Körperteiles liegt.

5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsgebilde Stützen (28 bzw. 84) aufweist, die sich zwischen dem Körperteil (12 bzw. 62) und dem Flansch (14 bzw. 64) erstrecken.

Befestigungselement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jede Stütze einen Zwickel (28 bzw. 84) aufweist, der sich von dem Körperteil (12 bzw. 62) in Richtung gegen den Flansch (14 bzw. 64) radial nach außen und axial schräg erstreckt.

7· Befestigungselement nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß der Flen-sch (46) allgemein kreisförmig ist und daß sein Umfang allgemein mit einem Kreis

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übereinstimmt, auf welchem die Eckkanten (44A) des Körperteiles (44) liegen.

8. Befestigungselement nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß in den Zonen der ebenen Flächen des Körperteiles (44), in denen sich die biegsamen Flanschbereiche (50) befinden, Ausnehmungen (52) gebildet sind und daß die Eckkanten (44A) und die nicht ausgenommenen Teile der ebenen Flächen das Verstärkungsgebilde darstellen.

Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Bereiche der mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Anschlagfläche, gebildet durch die starren Flanschbereiche, in einer Ebene, im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Befestig^ngselementes liegen, und erste Bereiche ^^er mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Ansehlagfläche, gebildet durch die biegsamen Flanschbereiche, sich von der genannten Ebene axial nach außen erstrekken.

10.. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß Sicherungsvorsprunge (72) vorgesehen sind, die sich von der mit dem Werkstück in Eingriff tretenden Anschlagfläche (66) axial erstrekken. vorgesehen und in den Zonen der biegsamen Flanschbereiche (80) angeordnet sind.

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11. Befestigungselement nach Anspruch -10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsvorsprünge Zähne (72) aufweisen.

12. Befestigungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn (72) einen Kamm (7²O aufweist, der eine Linie an der Verbindungsstelle einer steilen (78) und einer nicht steilen (76) Flanke "bildet, die
in radialer Richtung eine beträchtId ehe Länge hat.

13. Befestigungselement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Jedem biegsamen Flanschbereich (80) eine Mehrzahl von Zähnen (72) vorgesehen ist.

14. Befestigungselement nach Anspruch 1j5, dadurch gekennzeichnet," daß die Höhe der Zahne (72) ungleichmäßig
ist.

15· Befestigungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe derjenigen Zähne, die sich in
der Mitte jedes biegsamen Planschbereiches befinden,
größer als die Höhe der benachbarten Zähne ist.

16. Befestigungselement nach Anspruch 14 oder 1^₅ dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn seine maximale Höhe am radial äußeren Ende und seine minimale Höhe an seinem radial inneren Ende besitzt.

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