DE3802787C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs. Statt der Sechskantmutter kann es sich auch um eine andere Vieleckmutter oder um einen Schrauben­ bolzen mit einem Kopf handeln.

Der Hintergrund der Erfindung liegt in der Einführung sogenann­ ter Flanschmuttern. Die dabei zugleich eingehandelten Nachteile sollen mit der Erfindung wieder kompensiert werden. Dazu folgen­ de Erläuterung:

Muttern ohne Flansch, insbesondere selbstsichernde Muttern, ha­ ben eine relativ eng tolerierte Auflagefläche sowohl hinsichtlich ihrer Durchmesser (Innen- und Außendurchmesser) als auch bezüg­ lich ihrer Ebenheit, damit die Streuungen der wirksamen Reibra­ dien beim drehmomentgesteuerten Anziehen klein bleiben. Im Zuge der Weiterentwicklung der Fertigungstechnik, insbesondere der Verschraubung mittels Handhabungsautomaten, werden die erwähnten Flanschmuttern z. B. nach DIN 6926 eingesetzt. Der Flansch dient unter anderem auch dazu, daß die Mutter mit der bestim­ mungsgemäßen Seite angesetzt wird, was beispielsweise bei selbstsichernden Muttern sehr wichtig ist. Der Flansch ist also ein Erkennungsmerkmal im Hinblick auf einen lagerichtigen Sitz der Mutter. Diesem Vorteil einer Flanschmutter steht nun aber der Nachteil gegenüber, daß der Fertigungsausgleich für das Werkstoffvolumen in den groß tolerierten Flanschaußendurchmesser gelegt wird, was zur Folge hat, daß die Streuungen der wirksamen Reibradien entsprechend groß sind. Dementsprechend können die Festsitze zweier Muttern, die mit dem gleichen Drehmoment ange­ zogen worden sind, sehr unterschiedlich ausfallen. Das heißt, das Anzugsmoment ist kein verläßliches Kriterium mehr für die Güte des Festsitzes (Klemmkraft) einer Mutter.

Das Problem besteht also darin, daß mit der Einführung der be­ kannten Flanschmutter fertigungstechnisch zwar ein Vorteil ver­ bunden, qualitativ aber eine Verschlechterung eingetreten ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, unter Beibehaltung des Flansches als Erkennungsmerkmal durch definierte geometrische Verhältnisse an der Auflagefläche des Befestigungselementes die bei drehmomentgesteuerter Montagemethode wirksamen Reibradien in der Streuung zur begrenzen und dadurch gleichmäßigere Montage­ vorspannkräfte zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem kennzeichnenden Merk­ mal des Patentanspruchs gelöst. Mit anderen Worten: Das anste­ hende Problem wird dadurch gelöst, daß nicht mehr die Flansch­ fläche als Auflagefläche benutzt wird, sondern daß an den Flansch ein Bund mit einer Auflagefläche angeformt ist, die die gleichen geometrischen Abmessungen einschließlich der engen To­ leranzen hat wie eine vergleichbare Mutter ohne Flansch, wodurch die ursprünglichen Reibverhältnisse und somit die Qualität der Reibradien wieder hergestellt sind. Der Flansch dient also wei­ terhin als Erkennungsmerkmal bei der Montage.

Ein Zahlenbeispiel soll das zuvor Gesagte verdeutlichen:

Eine "normale" Sechskantmutter M10 nach DIN 934 hat einen Außen­ durchmesserbereich von 15,3 bis 17,0 mm, also eine Toleranz von 1,7 mm. Eine Flanschmutter M10 nach DIN 6926 hat einen Außen­ durchmesserbereich von 19,6 bis 21,8 mm, also eine Toleranz von 2,2 mm. Entsprechend dem um 0,5 mm größeren Toleranzbereich al­ lein im Außendurchmesser ist der Streubereich der Reibradien bei der Flanschmutter nach DIN 6926 größer als bei der Mutter nach DIN 934. Natürlich spielt für den absoluten Betrag des wirksamen Reibradius auch die Toleranz des Innendurchmessers eine Rolle. Im vorliegenden Beispiel (M10) schwankt der Innendurchmesser zwischen 10,0 und 10,8 mm, und zwar unabhängig davon, ob es sich um eine Mutter nach DIN 934 oder DIN 6926 oder um eine erfin­ dungsgemäße Mutter handelt. Für einen bloßen Vergleich der Reib­ radien der verschiedenen Muttern reicht es daher, die Außen­ durchmesser in Betracht zu ziehen.

Durch den angeformten Bund ist es nun möglich, die Auflagefläche bei der Flanschmutter z. B. mit dem gleichen Außendurchmesser (15,3 bis 17,0 mm) zu versehen, wie ihn die "normale" Sechskant­ mutter hat, und damit die gleichen Reibverhältnisse herzustel­ len.

Zwar ist aus der GB 15 67 050 ein gattungsgemäßes Befestigungs­ element bekannt, doch löst es nicht das der Erfindung zugrunde­ liegende Problem. Seine Auflagefläche ist von den geometrischen Gegebenheiten (Toleranzen, Ebenheit) her vergleichbar mit der Auflagefläche einer üblichen Flanschmutter. Es wird nirgendwo erwähnt, daß die Auflagefläche ganz bestimmte, eng tolerierte Ab­ messungen aufweisen soll, damit ein vorgegebener Zusammenhang zwischen dem Anzugsmoment und dem Festsitz (Klemmkraft) des Be­ festigungselements besteht.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement bietet darüber hinaus den Vorteil, daß grundsätzlich keine Forderungen an die Höhe des Bundes gestellt werden, das heißt an den Abstand Auflagefläche/Unterseite Flansch. Während bei dem bekannten Be­ festigungselement dieser Abstand wenigstens einige Millimeter betragen muß, damit ein Hilfswerkzeug entsprechend den dortigen Gegebenheiten verwendet werden kann, reichen bei der Erfindung wenige Zehntelmillimeter dafür aus. Es ist sogar zweckmäßig, den Abstand möglichst gering zu halten, weil dann der Flansch zu­ gleich einen Schutz für den Randbereich der Auflagefläche gegen Beschädigungen bildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert.

Die teilweise im Schnitt dargestellte Sechskantmutter umfaßt zu­ nächst einen Klemmteil 1 mit einem nichtmetallischen Einsatz 2, einen Sechskantkörper 3 und einen Flansch 4. An diesen schließt sich ein Bund 5 mit einer definierten Auflagefläche 6 an. Der Flansch 4 dient als Montagehilfe, genauer gesagt, zu einer ein­ deutigen Positionierung der Mutter im Verschraubungsfall. Fehl­ verschraubungen werden damit vermieden. Die freie Stirnfläche 6 des Bundes 5 ist als definierte Auflagefläche ausgebildet, die bei drehmomentgesteuerter Montage zu gleichmäßigeren Montagevor­ spannkräften führt.

Claims (1)

1. Befestigungselement nach Art einer Sechskant-Mutter mit einem Flansch und einem aus dem Flansch hervorstehenden, die Auflagefläche des Befestigungselementes enthaltenden Bund, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (6) die gleichen geometrischen Abmessungen hat wie ein vergleichbares Befestigungselement ohne Flansch (4).