DE3619161A1

DE3619161A1 - Selbstsichernde mutter

Info

Publication number: DE3619161A1
Application number: DE19863619161
Authority: DE
Inventors: Andreas Gutt
Original assignee: GUTT
Current assignee: GUTT
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1987-01-08
Also published as: GB8531343D0; GB2177179A; GB8516100D0; JPS624912A; GB2177179B; US4749320A

Description

Die Erfindung betrifft selbstsichernde Muttern. In vielen technischen Bereichen ist es erforderlich, Muttern in jeder beliebigen Lage zu sichern, in die sie eingestellt worden sind, ohne daß die Arretierungseinrichtung die Lage der Mutter beeinflußt. Beispielsweise ist es in Verbindung mit einstellbaren Kugel- und Kegelrollenlagern von größter Wichtigkeit (wenn die Einstellung bereits erfolgt ist, um die korrekten Laufbedingungen zu erfüllen), daß die nachfolgende Arretierung des Teiles in ihren Lagen die Einstellung nicht beeinflußt. Zu diesem Zweck wird eine selbstsichernde Mutter mit einem permanenten (d. h. nicht herausnehmbaren) Ringeinsatz aus Nylon oder Fiber verwendet, der an der Lagerseite der Mutter eingebaut ist, die keiner Belastung ausgesetzt ist.

Während des Aufschraubens der Mutter leistet der genannte Einsatz dem Vorschub Widerstand entgegen, der eine aufwärts gerichtete Kraft verursacht, welche die Gewindeflanken der Mutter und die Welle oder Spindel belastet, so daß die Metall/Metallarretierung stattfindet.

Nachteilig an dieser Art von Sicherung ist, daß nach jedem Entfernen der Mutter der Ringeinsatz dem Vorschub weniger Widerstand entgegenleistet, als er dies bei dem vorangegangenen Aufschrauben konnte und daß die Verklemmung der selbstsichernden Mutter aus diesem Grunde nach jedem Entfernen erheblich reduziert ist. Dies hat natürlich zur Folge, daß die Anordnung weniger sicher ist und die selbstsichernde Mutter ihre Aufgabe nicht erfüllen kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine selbstsichernde Mutter zu schaffen, die nicht mit dem genannten Nachteil behaftet ist. Insbesondere soll eine selbstsichernde Mutter geschaffen werden, die das geforderte Maß der Metall/Metall-Arretierung nicht nur bei ihrer ersten Anwendung erbringt, sondern auch bei nachfolgenden Anwendungen. Desweiteren soll eine selbstsichernde Mutter geschaffen werden, die bei einer unbestimmten Anzahl von Anwendungen mit einer optimalen Metall/Metall-Arretierung verwendet werden kann, indem ersetzbare Einsätze vorgesehen werden, von denen jeder mehrmals zum Einsatz kommt.

Die erfindungsgemäße Mutter weist einen zusammendrückbaren, flexiblen und länglichen Einsatz auf, der in einer Nut in der Mutter untergebracht ist und der leicht aus dieser herausnehmbar ist, damit er um seine Längsachse verdreht werden kann, so daß ein unversehrter Abschnitt des Einsatzes für den Eingriff des Gewindes der Welle, Spindel oder ähnlichem, auf die die Mutter aufzuschrauben ist, zur Verfügung steht.

Der genannte Einsatz kann einen rechteckigen, vorzugsweise einen quadratischen Querschnitt aufweisen. Darüber hinaus kann er jedoch auch einen sechseckigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

Der in der selbstsichernden Mutter verwendete Einsatz kann aus Plastwerkstoffen (bspw. Nylon) oder aus einem Faserstoff bestehen.

In der selbstsichernden Mutter kann ein Anschlag vorgesehen sein, der in die genannte Nut hineinragt und der von einem der Enden des Einsatzes berührt wird, wenn sich dieser während der Anwendung der Mutter in der Nut bewegt. In diesem Fall ist die Länge des Einsatzes kleiner als die Umfangslänge der Nut. Der genannte Anschlag kann entfernbar, befestigt oder einstückig mit der Mutter ausgebildet sein.

Desweiteren wird ein Verfahren für die Anwendung einer selbstsichernden Mutter für eine beständige Verklemmung vorgestellt, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:
1) Einsetzen eines unbenutzten, zusammendrückbaren, flexiblen und länglichen Einsatzes in eine dafür vorgesehene, radial im Inneren der Mutter gelegenen Nut,
2) Aufschrauben der Mutter auf ein ein Gewinde tragendes Teil, wobei der Einsatz selbst dem Vorschub Widerstand entgegenleistet, wenn er in das Gewinde des Teiles eingreift,
3) Entfernen der Mutter mit dem Einsatz von dem Teil,
4) Herausnehmen des Einsatzes aus der ihn aufnehmenden Nut, Verdrehen des Einsatzes um dessen Längsachse, so daß ein unversehrter Flächenabschnitt zur Verfügung steht, und Einsetzen des Einsatzes in die Nut in der Weise, daß der unversehrte Flächenabschnitt radial nach innen gerichtet ist,
5) Aufschrauben der Mutter auf das Teil oder auf ein anderes mit Gewinde versehenes Teil, wobei der Einsatz dem Vorschub Widerstand derselben Größenordnung entgegenleistet, wie er vorher Widerstand im neuen Zustand geleistet hat.

Die Erfindung wird näher anhand der Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen selbstsichernden Mutter mit einem Einsatz,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer selbstsichernden Mutter mit einem Loch für die Herausnahme des Einsatzes,

Fig. 4 die Mutter aus Fig. 3, wobei die Herausnahme des Einsatzes unter Zuhilfenahme eines Werkzeuges veranschaulicht ist.

In Fig. 1 ist eine mit einem Gewinde versehene Welle, Spindel oder ein ähnliches Element 10 (nachfolgend kurz Welle 10 genannt), dargestellt, auf die eine selbstsichernde Mutter 11 aufgeschraubt ist. Die genannte Mutter weist eine Ringnut 12 für die Aufnahme eines länglichen Einsatzes 13 mit rechteckigem (d. h. quadratischem) Querschnitt auf. Der Einsatz 13 ist flexibel und vorzugsweise aus Nylon oder einem Faserstoff hergestellt, jedoch können auch andere kompressible Materialien verwendet werden, die für die Aufgabe geeignet erscheinen. Der längliche Einsatz 13 hat zwei Enden, die dicht aneinander liegen, wenn er in seine Lage in der Nut 12 "gesprungen" ist. Der Einsatz 13 ist ebenso leicht aus der Nut 12 herauszunehmen, wie er in diese hineingebracht wird. Die Herausnehmbarkeit des Einsatzes ist ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen selbstsichernden Mutter, da diese nun zum erstenmal mehrmals verwendet werden kann, ohne daß eine Verschlechterung der Qualität oder des Maßes der Arretierung eintritt. Wenn die Mutter 11 aus Fig. 1 von der Welle 10 abgeschraubt wird, ist ein Abschnitt des Einsatzes infolge des Angriffes des Gewindes der Welle beschädigt. Der Einsatz wird dann aus der Nut 12 entfernt und wieder so eingesetzt, daß beispielsweise seine Seite 14 die radial nach innen weisende Fläche ist.

Wenn die Mutter 11 nun wieder auf die Welle 10 geschraubt wird, sorgt die unversehrte Seite des Einsatzes für ein optimales Maß der Verklemmung. Dieses Verdrehen des Einsatzes um dessen Längsachse, um einen unversehrten Abschnitt des Einsatzes für den Eingriff des Gewindes der Welle 10 zur Verfügung zu stellen, ist ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung und verlängert die Lebensdauer der selbstsichernden Mutter erheblich, ohne daß eine Verringerung der Klemmwirkung eintritt.

Der Einsatz 13 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, könnte aber auch z. B. sechseckig oder kreisförmig ausgebildet sein. Wenn ein Einsatz so oft benutzt worden ist, daß er keine unversehrten Abschnitte mehr aufweist, wird er entfernt und ein neuer Einsatz in die Nut 12 gesetzt.

In Fig. 2, in der dieselben Teile wie in Fig. 1 dieselben Bezugszeichen tragen, ist ein Teil 15 der axial ganz außen liegenden Wand der Nut 12 axial nach innen gedrückt dargestellt, so daß dieses Teil 15 einen Anschlag für ein Ende 16 (oder für das andere nicht dargestellte Ende) des Einsatzes 13 darstellt. Der Anschlag verhindert eine Bewegung des Einsatzes entlang der Nut 12, wenn die Mutter auf die Welle geschraubt wird. Bei dieser speziellen Ausführungsform ist die Länge des Einsatzes 13 natürlich kleiner als die Umfangslänge der Nut, damit der Anschlag 15 in die Lücke zwischen den beiden Enden des Einsatzes greifen kann. Alternativ zu dem Anschlag 15 kann ein Paßstift (nicht dargestellt) in die Nut 12 reichen oder dort eingesetzt sein, um als Anschlag zu wirken.

In den Fig. 3 und 4, in denen dieselben Bezugszeichen für die allen Ausführungsformen gemeinsamen Teile verwendet werden, weist die Mutter 11 ein radial verlaufendes Loch oder einen Durchgang 17 auf, der es dem Benutzer ermöglicht, den Einsatz 13 durch einfaches Stochern mit irgendeinem stabartigen Werkzeug in dem Durchgang 17 herauszunehmen, indem ein Ende des Einsatzes radial nach innen gedrückt wird (vgl. Fig. 4). Dieses Ende kann dann einfach ergriffen werden, und der Einsatz kann einfach aus der Nut 12 herausgezogen werden. Je nach Anwendung kann ein einziges Loch 17 oder eine Anzahl von Löchern 17 vorgesehen sein, die voneinander mit Abstand angeordnet sind.

Es ist wahrscheinlich, daß nach dem Zusammendrücken des Einsatzmaterials durch das Schraubengewinde auf der Welle ein Extrudieren bis zu einem gewissen Grad des Einsatzmaterials in das radial innen liegende Ende des Loches 17 stattfindet. Dies scheint die Bewegung des Einsatzes entlang der Nut 12 zu verhindern, wenn kein Anschlag 15 vorgesehen ist.

Obwohl nicht unbedingt davon ausgegangen werden kann, daß es wichtig ist, eine Bewegung des Einsatzes entlang der Nut 12 während des Aufschraubens der Mutter zu verhindern, gibt es noch weitere Möglichkeiten, wie ein Anschlag realisiert werden kann. So kann anstelle des entfernbaren, oben erwähnten Paßstiftes oder anstelle eines Spannungs-Paßstiftes ein permanentes Hindernis in der Nut gegossen, gesintert, geschweißt oder sonstwie angebracht sein.

Alternativ (oder zusätzlich) zu einem oder mehreren Löchern oder Durchgängen 17, die radial in der Mutter 11 verlaufen, können ein oder mehrere Durchgänge 100 (Fig. 3) vorgesehen sein, die axial in der Mutter 11 verlaufen.

Das oder die Durchgänge 100 liegen so, daß sie etwa die Hälfte der radialen Tiefe der Nut 12 freilegen, so daß ein kleiner Teil des Einsatzes 13 sichtbar wird, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Um nun ein Herausnehmen des Einsatzes einzuleiten, wird die Spitze eines geeigneten Werkzeuges in den Durchgang 100 gesetzt und an den freigelegten Teil der radial außenliegenden Fläche des Einsatzes 13 angesetzt. Ein Hebeln mit dem Werkzeug veranlaßt ein Ende des Einsatzes, sich radial einwärts zu bewegen, woraufhin dieses Ende ergriffen werden kann, so daß der ganze Einsatz aus der Nut gezogen werden kann.

Da die Verwender der beschriebenen selbstsichernden Mutter sich eine große Anzahl der Einsätze 13 beschaffen können, ist es möglich, die erfindungsgemäße Mutter beliebig oft zu verwenden.

Claims

1. Selbstsichernde Mutter zur Anwendung mit einem mit Gewinde versehenen Teil, mit einem ringförmigen Körper und einer radial innen im Mutterkörper gelegenen Nut, gekennzeichnet durch einen zusammendrückbaren, flexiblen und länglichen Einsatz (13), der in der Nut (12) untergebracht ist, und dessen Enden dabei einander gegenüberstehen, wobei der Einsatz (13) leicht herausnehmbar ist, damit er um seine Längsachse verdreht werden kann, so daß ein unversehrter Abschnitt des Einsatzes (13) für den Eingriff des Gewindes des genannten Teiles (10), auf das die Mutter (11) aufzuschrauben ist, zur Verfügung steht.

2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

3. Mutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) einen quadratischen Querschnitt aufweist.

4. Mutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) aus Plastwerkstoffen besteht.

5. Mutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (13) aus einem Faserstoff besteht.

6. Mutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrem Körper einen Anschlag (15) aufweist, der in die Nut (12) hineinragt, wobei die Länge des länglichen Einsatzes (13) kleiner ist als die Umfangslänge der Nut (12) und wobei der Anschlag (15) von einem der beiden gegenüberliegenden Enden des Einsatzes (13) berührt wird, wenn dieser sich entlang der Nut (12) bei der Anwendung der Mutter (11) bewegt.

7. Mutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (15) einstückig mit der Mutter (11) ausgebildet ist.

8. Mutter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen radial durch den Mutterkörper verlaufenden Durchgang (17), dessen beide Seiten offen sind, wobei eines der Durchgangsenden die radiale Außenfläche des Mutterkörpers unterbricht und das andere Ende in der Nut (12) liegt, so daß ein Werkzeug in den Durchgang (17) gesetzt werden kann, um eines der gegenüberliegenden Enden des Einsatzes radial einwärts zu drücken, um das Herausnehmen des Einsatzes (13) aus der Nut (12) zu erleichtern.

9. Mutter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen axial durch den Mutterkörper verlaufenden Durchgang (100), dessen beide Seiten offen sind, wobei eines der Durchgangsenden eine axial gerichtete Außenfläche des ringförmigen Mutterkörpers unterbricht und das andere Ende in der Nut (12) liegt, so daß ein Werkzeug in den Durchgang (100) gesetzt werden kann, um eines der gegenüberliegenden Enden des Einsatzes (13) radial nach innen zu drücken, um das Herausnehmen des Einsatzes (13) aus der Nut (12) zu erleichtern.

10. Verfahren für die Anwendung einer selbstsichernden Mutter nach Anspruch 1 für eine beständige Verklemmung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

1) Einsetzen eines unbenutzten, zusammendrückbaren, flexiblen und länglichen Einsatzes (13) in eine dafür vorgesehene, radial im Inneren der Mutter (11) gelegene Nut (12).
2) Aufschrauben der Mutter (11) auf ein ein Gewinde tragendes Teil (10), wobei der Einsatz (13) selbst dem Vorschub Widerstand entgegenleistet, wenn er in das Gewinde des Teiles (10) eingreift,
3) Entfernen der Mutter (11) mit dem Einsatz (13) von dem Teil (10);
4) Herausnehmen des Einsatzes (13) aus der ihn aufnehmenden Nut (12), Verdrehen des Einsatzes (13) um dessen Längsachse, so daß ein unversehrter Flächenabschnitt zur Verfügung steht, und Einsetzen des Einsatzes (13) in die Nut (12) in der Weise, daß der unversehrte Flächenabschnitt radial nach innen gerichtet ist,
5) Aufschrauben der Mutter (11) auf das Teil (10) oder ein anderes mit Gewinde versehenes Teil, wobei der Einsatz (13) dem Vorschub Widerstand derselben Größenordnung entgegenleistet, wie er vorher Widerstand im neuen Zustand geleistet hat.