DE3439333C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
- F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
- F16B39/30—Locking exclusively by special shape of the screw-thread
-
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine selbstblockierende Schraubmutter
mit einem Mutternkörper mit einer ersten und einer zweiten
Stirnfläche und einer in diesen Stirnflächen mündenden Gewin
debohrung, die im Bereich der der Einschrauböffnung der
Gewindebohrung abgewandten ersten Stirnfläche zumindest einen
ersten Gewindegang aufweist, der durch axiales Quetschen in
Richtung auf die zweite Stirnfläche zumindest teilweise derart
verformt ist, daß zwischen ihm und den Gewindegängen eine
Kontaktzone erhöhter Reibung gebildet wird.
Eine Schraubmutter mit diesen Merkmalen ist durch die GB-PS 12
73 146 bekannt. Durch die US-PS 32 38 987 ist ferner eine
Mutter bekannt, bei der sich verformte Gewindegänge in Vor
sprüngen befinden. Die betreffenden Gewindegänge sind jedoch
in einer Weise verformt, die bei der Herstellung den Einsatz
spezieller Gewindeschneidmittel erforderlich macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mutter der
gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß einerseits die Halte
kraft gegenüber der erstgenannten bekannten Mutter weiter
verbessert und andererseits der Einsatz von speziellen Gewin
deschneidmitteln nicht erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Mutter der eingangs beschriebenen
Art dadurch gelöst, daß zumindest der erste der verformten
Gewindegänge im Bereich von verstärkenden Vorsprüngen ausge
bildet ist, die sich in gleichen Winkelabständen in einem
angesenkten Teil der ersten Stirnfläche des Mutternkörpers
befinden, derart daß dieser erste Gewindegang sich nur über
Teile des Umfangs der Gewindebohrung erstreckt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des bzw. der verformten
Gewindegänge im Bereich von verstärkenden Vorsprüngen entsteht
eine Kontaktzone mit starker Reibung, die nicht nur ein zuver
lässiges Halten der Mutter bewirkt, sondern auch aufgrund ihrer
Elastizität dafür sorgt, daß auch nach mehrmaligem Ein- und
Ausdrehen die notwendige Reibung aufrechterhalten wird, die
ein unbeabsichtigtes Lösen der Schraubverbindung verhindert.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung
einer Mutter der beschriebenen Art.
Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß durch folgende Schritte
gekennzeichnet:
zunächst wird in einem ersten Formpreßvorgang der Mut ternkörper mit der ersten und der zweiten Stirnfläche, einer in diesen Stirnflächen mündenden zylindrischen Bohrung sowie mit einer Reihe von Vorsprüngen erzeugt, die sich in gleichen Winkelabständen im Bereich der ersten Stirnfläche befinden und an die genannte Bohrung angrenzen,
anschließend wird in der zylindrischen Bohrung ein Gewinde erzeugt, wobei zumindest der der ersten Stirnfläche am nächsten benachbarte erste Gewindegang in den Vorsprüngen ausgebildet wird,
schließlich wird in einem weiteren Formpreßvorgang wenigstens der erste Gewindegang axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche gequetscht.
zunächst wird in einem ersten Formpreßvorgang der Mut ternkörper mit der ersten und der zweiten Stirnfläche, einer in diesen Stirnflächen mündenden zylindrischen Bohrung sowie mit einer Reihe von Vorsprüngen erzeugt, die sich in gleichen Winkelabständen im Bereich der ersten Stirnfläche befinden und an die genannte Bohrung angrenzen,
anschließend wird in der zylindrischen Bohrung ein Gewinde erzeugt, wobei zumindest der der ersten Stirnfläche am nächsten benachbarte erste Gewindegang in den Vorsprüngen ausgebildet wird,
schließlich wird in einem weiteren Formpreßvorgang wenigstens der erste Gewindegang axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche gequetscht.
Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Mutter
gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Mutternkörpers, wie er
sich in einer Zwischenphase des Verfahrens zur
Herstellung der Mutter gemäß Fig. 1 darstellt.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie III-III von
Fig. 2.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 durch den Pfeil IV gekenn
zeichnete Einzelheit in relativ vergrößerter
Darstellung.
Fig. 5
und 6 zeigen das Detail von Fig. 4 in zwei aufeinander
folgenden Phasen des Herstellverfahrens.
In Fig. 1 ist eine selbstblockierende Mutter in ihrer
Gesamtheit eingezeichnet. Sie besitzt einen Mutternkörper
2 mit einer ersten Stirnfläche 3 und einer zweiten Stirn
fläche 4 und einer Gewindebohrung 5, deren Enden in den
Flächen 3 und 4 münden.
Das Verfahren zur Herstellung der Mutter 1 umfaßt einen
ersten Formpreßvorgang, bei dem der Mutternkörper 2 er
zeugt wird (Fig. 2 und 3). Am Ende dieses Formpreßvorgangs
besitzt die Bohrung 5 eine platte, zylindrische Oberfläche.
Außerdem besitzt die Stirnfläche 3 einen zentralen, abge
senkten Teil 6 (Fig. 3) mit einem ebenen, ringförmigen
äußeren Bereich 6 a (Fig. 4) und einem konischen, ringför
migen inneren Bereich 6 b, der in der Nähe der Bohrung 5
liegt. Auch die Stirnfläche 4 des Mutternkörpers 2 be
sitzt einen ringförmigen, konischen Bereich 4 a, der in
der Nähe der Bohrung 5 liegt.
Wie in Fig. 2 bis 4 erkennbar ist, besitzt der durch den
ersten Formpreßvorgang erzeugte Mutternkörperrohling eine
Reihe von Vorsprüngen 7, die in gleichen Winkelabständen
auf dem abgesenkten zentralen Teil 6 der Stirnfläche 3
liegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf dem
abgesenkten zentralen Teil 6 der Stirnfläche 3 insgesamt
drei derartige Vorsprünge 7 ausgebildet. Jeder Vorsprung
7 in dem Mutternkörperrohrling 2 besitzt eine nach oben
weisende Oberfläche 7 a, die parallel zu dem äußeren ebenen
Teil der Stirnfläche 3 verläuft und dieser benachbart ist
sowie eine der zentralen Achse 8 des Körpers 2 zugewandte
Oberfläche 7 b, die in der Verlängerung der zylindrischen
Oberfläche der Bohrung 5 liegt.
Nach der Fertigstellung des Rohlings des Mutternkörpers 2
wird in der Wandung der Bohrung 5 ein Gewinde erzeugt,
so daß sich ein Werkstück ergibt, wie es in Fig. 5 darge
stellt ist. Wie man dieser Figur entnehmen kann, bewirkt
das Herstellen des Gewindes einen Materialabtrag nicht
nur in der Wandung der Bohrung 5 sondern auch an den Vor
sprüngen 7. Daraus folgt, daß der (in Fig. 5 mit 9 be
zeichnete) erste Gewindegang der Gewindebohrung 5 in den
drei Vorsprüngen 7 ausgebildet ist. Bei dem in Fig. 5
sichtbaren Vorsprung 7 befindet sich auch der (mit 10
bezeichnete) zweite Gewindegang, der unmittelbar an den
Gewindgang 9 anschließt, in dem Vorsprung 7.
Die auf diese Weise hergestellte Mutter wird nun einem
weiteren Formpreßvorgang unterzogen, bei dem die drei
Vorsprünge 7 axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche
4 der Mutter gequetscht werden.
Wie in Fig. 6 erkennbar ist, wird daher der erste Gewinde
gang 9, der in den drei Vorsprüngen 7 ausgebildet ist, in
Richtung auf die Stirnfläche 4 des Mutternkörpers gegen
über der Darstellung in Fig. 5 verformt.
Das Quetschen der Vorsprünge 7 wird vorzugsweise in der
Weise durchgeführt, daß auch zumindest der erste Gewinde
gang 11, der unmittelbar unter den Vorsprüngen 7 liegt,
deformiert wird.
Beim Gebrauch wird eine Schraube, die ein der Gewindebohrung
5 entsprechendes Außengewinde besitzt, in die Gewindebohrung
5 eingeschraubt, indem sie von der Seite der Stirnfläche
4 aus eingeführt wird. Wenn das Ende der Schraube mit dem
Gewindegang 11 der Gewindebohrung 5 und anschließend mit
den Gewindegangbereichen 10, 9 in Eingriff kommt, die sich
in den drei Vorsprüngen 7 befinden, verformen sich der Ge
windegang 11 und die Gewindegangteile 10, 9 in eine Richtung,
die ihrer in dem obenerwähnten zweiten Formpreßvorgang vor
genommenen anfänglichen Verformung entgegengesetzt ist, d. h.
in Richtung auf die erste Stirnfläche 3 der Mutter. Dadurch
entsteht eine elastische Gegenkraft, die Sicherheit gegen
jedes mögliche Lösen der Verbindung bietet. Wenn die
Schraube in den Gewindegang 11 der Gewindebohrung 5 ein
dringt, verhält dieser sich im Bereich der Zonen, in
denen die obenerwähnte, bei dem ersten Formpreßvorgang
erzeugte axiale Quetschung gegeben ist, wie ein einge
spannter Träger, der auf Biegung beansprucht wird. In
diesen Zonen wird der Gewindegang 11 von dem Material
des Vorsprungs 7 verstärkt, wodurch die Zuverlässigkeit
der Mutter gesteigert wird.
Die elastische Reaktion des deformierten Gewindegangs
wirkt der Bewegung des Schraubgewindes entgegen, wenn
die Schraube in die Mutter eingeführt wird und schafft
so eine Kontaktzone mit starker Reibung zwischen den Ge
windegängen des Gewindes der Schraube und dem deformierten,
verstärkten Gewindegang der Mutter.
Auch nach mehrmaligem Ein- und Ausdrehen bewirkt die elasti
sche Kraft des deformierten, verstärkten Gewindegangs, daß
die notwendige Reibung aufrechterhalten wird, die ein un
beabsichtigtes Lösen der Schraubverbindung verhindert.
Der obenerwähnte weitere Formpreßvorgang, durch den die
axiale Verformung der drei Vorsprünge 7 erreicht wird,
kann beispielsweise durch ein Stanzwerkzeug ausgeführt
werden, das axial auf die Mutter gepreßt wird und so aus
gebildet ist, daß es nur auf die drei Vorsprünge 7 wirkt.
Nach der axialen Verformung der drei Vorsprünge kann eine
thermische Behandlung und gegebenenfalls eine Oberflächen
behandlung der Mutter durchgeführt werden.
Obwohl in dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbei
spiel nur drei Vorsprünge verwendet sind, kann die An
zahl und die Ausdehnung dieser Vorsprünge natürlich be
liebig sein. Insbesondere können auch die axialen und
radialen Abmessungen jedes Vorsprungs 7 von der Dar
stellung abweichen. Auch die Ausdehnung in Umfangsrichtung
kann variieren und wird letztlich bestimmt von der Funktion
der Mutternart, der Gewindesteigung sowie von den gewünschten
Widerstandsmomenten beim Ein- und Ausschrauben.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß das oben beschriebene
Verfahren keine Änderung des Kreisprofiles (in einer Ebene
senkrecht zur Achse der Mutter) des verformten Gewinde
gangs hervorruft.
Der erste Formpreßvorgang (der ein Kalt- oder ein Warmpreß
vorgang sein kann), bei dem der in Fig. 3 dargestellte
Mutternkörperrohling erzeugt wird, kann mit einer kon
ventionellen Maschine erfolgen, wobei lediglich die
Stirnform des Prägewerkzeugs oder der Prägewerkzeuge
derart verändert ist, daß die drei Vorsprünge 7 ent
stehen. Die daran anschließende Herstellung des Gewindes
in der Bohrung 5 kann ebenfalls auf beliebigen herkömm
lichen Maschinen erfolgen.
Wie erwähnt, wird der weitere Formpreßvorgang hingegen
mit einem Prägewerkzeug durchgeführt, der eine solche
Form besitzt, daß ein Zusammenquetschen nur im Bereich
der Zonen erfolgt, in denen die Vorsprünge 7 liegen.
Auch hierfür kann eine beliebige Presse herkömmlicher
Bauart verwendet werden.
Claims (5)
1. Selbstblockierende Schraubmutter mit einem Mutternkörper (2) mit einer
ersten und einer zweiten Stirnfläche (3, 4) und einer in diesen Stirnflä
chen mündenden Gewindebohrung (5), die im Bereich der der Einschrauböff
nung der Gewindebohrung (5) abgewandten ersten Stirnfläche (3) zumindest
einen ersten Gewindegang (9) aufweist, der durch axiales Quetschen in Rich
tung auf die zweite Stirnfläche (4) zumindest teilweise derart verformt ist,
daß zwischen ihm und den Gewindegängen eine Kontaktzone erhöhter Reibung ge
bildet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest der erste der verformten Gewindegänge (9) im Bereich von
verstärkenden Vorsprüngen (7) ausgebildet ist, die sich in gleichen Winkel
abständen in einem angesenkten Teil (6) der ersten Stirnfläche (3) des Muttern
körpers (2) befinden, derart daß dieser erste Gewindegang sich nur über Teile
des Umfangs der Gewindebohrung erstreckt.
2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der unmittel
bar unter den genannten Vorsprüngen (7) liegende Gewindegang (11) im Be
reich der Zonen, in denen sich die Vorsprünge (7) befinden, in axialer
Richtung auf die zweite Stirnfläche (4) gequetscht ist.
3. Verfahren zur Herstellung einer Mutter nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
zunächst wird in einem ersten Formpreßvorgang der Mutternkörper (2) mit der ersten und der zweiten Stirnfläche (3, 4), einer in diesen Stirnflächen mündenden zylindrischen Bohrung (5) sowie mit einer Reihe von Vorsprüngen (7) erzeugt, die sich in gleichen Winkelabständen im Bereich der ersten Stirnflä che (3) befinden und an die genannte Bohrung (5) angrenzen,
anschließend wird in der zylindrischen Bohrung (5) ein Gewinde erzeugt, wobei zumindest der der ersten Stirnfläche (3) am nächsten benachbarte erste Gewindegang in den Vorsprüngen (7) ausgebildet wird,
schließlich wird in einem weiteren Formpreßvorgang wenigstens der erste Gewindegang (9) axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche (4) gequetscht.
zunächst wird in einem ersten Formpreßvorgang der Mutternkörper (2) mit der ersten und der zweiten Stirnfläche (3, 4), einer in diesen Stirnflächen mündenden zylindrischen Bohrung (5) sowie mit einer Reihe von Vorsprüngen (7) erzeugt, die sich in gleichen Winkelabständen im Bereich der ersten Stirnflä che (3) befinden und an die genannte Bohrung (5) angrenzen,
anschließend wird in der zylindrischen Bohrung (5) ein Gewinde erzeugt, wobei zumindest der der ersten Stirnfläche (3) am nächsten benachbarte erste Gewindegang in den Vorsprüngen (7) ausgebildet wird,
schließlich wird in einem weiteren Formpreßvorgang wenigstens der erste Gewindegang (9) axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche (4) gequetscht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem weiteren
Formpreßvorgang auch der unmittelbar unter den Vorsprüngen (7) gelegene Gewin
degang (11) im Bereich der Zonen, in denen sich die Vorsprünge (7) befinden,
in axialer Richtung auf die zweite Stirnfläche (4) gequetscht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem ersten Formpreßvorgang in der ersten Stirnfläche (3) eine zu der Bohrung (5) konzentrische ringförmige Vertiefung (6) erzeugt wird, die aus einem in der ersten Stirnfläche (3) mündenden hohlzylindrischen Teil mit einer ebenen Ringfläche (6 a) und einem von diesem in die Bohrung (5) überge henden konischen Teil (6 a) besteht, und
daß die genannten Vorsprünge (7) auf dieser Ringfläche (6 a) und dem ko nischen Teil (6 b) so ausgebildet werden, daß sie eine der zentralen Achse des Mutternkörpers (2) zugewandte Oberfläche (7 b) besitzen, die in Verlängerung der Oberfläche der Bohrung (5) liegt.
daß bei dem ersten Formpreßvorgang in der ersten Stirnfläche (3) eine zu der Bohrung (5) konzentrische ringförmige Vertiefung (6) erzeugt wird, die aus einem in der ersten Stirnfläche (3) mündenden hohlzylindrischen Teil mit einer ebenen Ringfläche (6 a) und einem von diesem in die Bohrung (5) überge henden konischen Teil (6 a) besteht, und
daß die genannten Vorsprünge (7) auf dieser Ringfläche (6 a) und dem ko nischen Teil (6 b) so ausgebildet werden, daß sie eine der zentralen Achse des Mutternkörpers (2) zugewandte Oberfläche (7 b) besitzen, die in Verlängerung der Oberfläche der Bohrung (5) liegt.
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FR (1) | FR2554187B1 (de) |
GB (1) | GB2149043B (de) |
IT (1) | IT1193441B (de) |
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