DE4202007A1 - Verbesserte sperrmutter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Sperrmutter der Art mit einem zylindrischen Ende, das durch eine Schraubenfeder zusammengedrückt wird.

Es sind einige Arten von Sperrmuttern bekannt, die ein im wesentlichen zylindrisches Ende aufweisen, das mit vertikalen Schlitzen versehen ist, die kreisbogenförmige Segmente bilden, die von einer in radialer Richtung wirkenden äußeren Schraubfeder elastisch zusammengedrückt werden.

Dabei wird zunächst auf die Sperrmutter hingewiesen, die in der US-Patentschrift Nr. 34 17 801 auf den Namen Bemex vom 24. Dezember 1968 beschrieben ist. In diesem Patent wird eine Sperrmutter beansprucht, die auf einer Querfläche eine ringförmige Verlängerung aufweist, die mit radialen Schlitzen versehen ist, die kreisbogenförmige Segmente begrenzen, die von einem elastischen Ring zusammengedrückt werden, um so auf die Segmente eine Klemmwirkung in radialer Richtung auszuüben.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Sperrmutter noch einige Nachteile aufweist, die im wesentlichen auf die enge Bemessung der vertikalen Schlitze zurückzuführen ist, die in dem zylindrischen Ende oder Ansatz der Sperrmutter vorgesehen sind.

Diese Nachteile sind im wesentlichen zwei:

Erstens die schwierige Wiederverwendung der Sperrmutter nach dem Abschrauben wegen des Schmutzes und den Fremdkörpern, die während des Gebrauchs in die Schlitze eindringen, so daß, wenn die Sperrmutter wiederverwendet werden soll, zunächst eine sorgfältige Säuberung derselben mit Druckluft, Lösungsmitteln und/oder mechanischen Mitteln durchgeführt werden muß.

Zweitens die Einschränkung des Grades der Flexibilität oder Komprimierbarkeit der Wandungen durch die Feder, weil nach einer bestimmten Biegung in radialer Richtung die oberen Kanten der kreisbogenförmigen Segmente sich einander berühren, wodurch die Verwendbarkeit der Sperrmutter beeinträchtigt ist, wenn sie bei Schrauben mit "steilem" Gewinde verwendet wird.

Die vorgenannten Nachteile sind durch die Lösung beseitigt worden, die in der US-Patentschrift Nr. 48 93 977 auf den Namen Alian International A.G. vom 16. Januar 1990 angegeben ist.

In diesem Patent wird eine Sperrmutter beansprucht, bei der in der zylindrischen Verlängerung derselben ausreichend breite V- oder U-förmige Nuten vorgesehen sind, um die vorgenannten Nachteile zu beseitigen, die auf die Enge der Schlitze zurückzuführen sind.

Die Nachteile, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden sollen, stehen nicht in direktem Zusammenhang mit diesem letzteren Patent, sondern beziehen sich auf einige übliche technische Maßnahmen, auch wenn diese nicht ausdrücklich angegeben sind.

Da die Schraubenfeder, mit der die Sperrmutter ausgestattet sein muß, gegen Oxydation geschützt werden muß, war nach einer bekannten Lösung die Phosphatierung der aus Federstahl bestehenden Feder vorgesehen; nach einer anderen bekannten Lösung war vorgesehen, die Feder aus rostfreiem Stahl herzustellen (zur Verwendung bei Temperaturen von über 250°C).

Es hat sich nun jedoch herausgestellt, daß

• 1. die Phosphatierung bietet der Feder keinen ausreichenden Schutz gegen Oxydation;
• 2. die Herstellung der Feder aus rostfreiem Stahl bringt andere Nachteile mit sich, wie z. B.:
  • 2.1 Übermäßig hohe Kosten, die nur für Arten von Muttern gerechtfertigt sind, die zur Verwendung bei hohen Temperaturen (von über 250°C) bestimmt sind.
  • 2.2 Empfohlene Verwendung nur für Muttern, die zur Benutzung bei Temperaturen von über 250°C bestimmt sind, da bei niedrigeren Temperaturen die Verwendung von normalen Federn (aus Federstahl) vorzuziehen ist, die einen höheren Grad von Elastizität besitzen und folglich der Feder ein größeres Bremsmoment verleihen.
  • 2.3 Die gegenwärtig in Gebrauch befindlichen Federn aus rostfreiem Stahl verleihen der Mutter im allgemeinen ein weit geringeres Bremsmoment als die entsprechenden Federn aus Federstahl.

Es ist die Aufgabe der erfindungsgemäßen Sperrmutter, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und eine Sperrmutter zu schaffen, die die folgenden Vorteile besitzt:

Geringe Kosten;
Schutz gegen Oxydation;
Verwendung der Mutter bei allen Temperaturen.

Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß dem gegenwärtigen Stand der Technik wenigstens drei Ausführungsformen von Sperrmuttern zur Verwendung bei hohen Temperaturen von über 250°C, alle und in jedem Falle mit einer Feder aus rostfreiem Stahl, vorgesehen sind:

• a) Mutter aus Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt;
• b) Mutter aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt;
• c) Mutter aus rostfreiem Stahl.

Die obengenannten Ausführungsformen, insbesondere die Ausführungsformen a) und b), haben den Nachteil, daß sie sich nach einer bestimmten Zeit des Verbleibs bei hoher Temperatur (400-500°C) übermäßig fest mit der Schraube oder dem Gewindestift verbinden. Bei der Ausführungsform c) ist diese Erscheinung bedeutend geringer, kann jedoch ebenfalls zu manchen Nachteilen führen. Unter diesen "Nachteilen" ist im vorliegenden Falle zu verstehen, daß beim Losschrauben der Mutter vielmehr ein Losschrauben des Gewindestiftes aus seinem Sitz oder, was schlimmer ist, ein Abbrechen des Gewindestiftes erfolgt.

Angenommen, daß dieser "Nachteil" auch nur einmal bei der Revision oder der Wartung eines Motors auftritt (bei dem zehn oder mehr Muttern montiert sein können), so bringt dies doch zahlreiche praktische Probleme mit sich, nämlich im ersteren Falle das Auswechseln des Gewindestiftes durch einen anderen, der die Stellung der Toleranz auf einem größeren Durchmesser als der vorhergehende hat, während im zweiten Falle das Problem schon ernster ist, weil es erforderlich ist, den Gewindestift zu durchbohren und (stückweise) mit behelfsmäßigen Mitteln herauszuholen, wobei zu beachten ist, daß diese Arbeiten fast immer in unbequemen Stellungen auszuführen sind, insbesondere wenn der Motor auf dem Fahrzeug montiert bleibt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen letzteren Nachteil zu beseitigen, indem eine Sperrmutter geschaffen wird, die so behandelt ist, daß sie leicht abgeschraubt werden kann, ohne ein unerwünschtes und unkontrollierbares Lösen derselben zu gestatten, was einen Gasaustritt und folglich das Verbrennen der eventuellen Dichtung zur Folge haben würde.

Die obengenannten und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung, die sich aus der nachstehenden Beschreibung ergeben, werden durch eine verbesserte Sperrmutter erreicht, die mit Gewinde und einem ringförmigen oberen Ansatz versehen ist, der U-förmige Längsschlitze aufweist, die in dem Ansatz eine Reihe von kreisbogenförmigen Segmenten bilden, die von einer äußeren Schraubenfeder zusammengedrückt werden und so breit bemessen sind, daß sie sich nicht untereinander berühren können, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder, ehe sie auf die Sperrmutter aufgebracht wird, warmverzinkt wird, um einen besseren Schutz gegen Oxydation zu sichern.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Sperrmutter einer elektrolytischen Verkupferungsbehandlung unterzogen wird, um ein Festfressen zwischen Mutter und Schraube zu verhindern.

Noch ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung der Sperrmutter bei einer Temperatur von bis zu 250°C die warmverzinkte Schraubenfeder aus harmonischem Federstahl besteht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung der Sperrmutter bei einer Temperatur von über 250°C die Schraubenfeder aus rostfreiem Federstahl besteht.

Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die lediglich als nicht einschränkendes Beispiel gegeben ist und in der die erfindungsgemäße Sperrmutter in perspektivischer Ansicht dargestellt ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Sperrmutter darin mit 1 bezeichnet und wird auf eine nicht dargestellte Gewindestange aufgeschraubt, die sich dann natürlich innerhalb der Sperrmutter befindet.

Die Sperrmutter 1 ist mit einem ringförmigen oberen Ansatz 3 versehen, auf den eine Schraubenfeder 5 aufgewickelt wird, die auf den Ansatz 3 und damit auf die Gewindestange, auf die die Schraube 1 aufgeschraubt ist, einen Druck in radialer Richtung ausübt, zu welchem Zweck in dem Ansatz 3 eine Reihe von verhältnismäßig breiten U-förmigen Schlitzen 7 vorgesehen ist.

Die Schlitze 7 bilden in dem Ansatz 3 eine Reihe von kreisbogenförmigen Segmenten 9, die mit einer äußeren oberen Rippe 11 ausgestattet sind.

Auf der oberen Fläche der Mutter 1 ist ein Hohlsitz 13 vorgesehen, der die Schraubenfeder 5 aufnimmt, die den Ansatz 3 umgibt und dabei die Segmente 9 in radialer Richtung gegen die Gewindestange drückt, auf die die Mutter 1 aufgeschraubt ist.

Weitere Erläuterungen werden nicht als erforderlich erachtet, da für mechanische Einzelheiten die Beschreibung der Sperrmutter in der vorgenannten US-Patentschrift Nr. 48 93 977 zu Hilfe genommen werden kann, die auch für die vorliegende Sperrmutter gilt.

Claims (4)

1. Verbesserte Sperrmutter (1), die mit Gewinde und einem rinförmigen oberen Ansatz (3) versehen ist, der U-förmige Längsschlitze (7) aufweist, die in dem Ansatz (3) eine Reihe von kreisbogenförmigen Segmenten (9) bilden, die von einer äußeren Schraubenfeder (5) zusammengedrückt werden und so breit bemessen sind, daß sie sich nicht untereinander berühren können, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (5), ehe sie auf die Sperrmutter aufgebracht wird, warmverzinkt wird, um einen besseren Schutz gegen Oxydation zu sichern.

2. Sperrmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Sperrmutter bei einer Temperatur von bis zu 250°C die warmverzinkte Schraubenfeder aus harmonischem Federstahl besteht.

3. Sperrmutter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Sperrmutter bei einer Temperatur von über 250°C die Schraubenfeder (5) aus rostfreiem Federstahl besteht.

4. Sperrmutter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmutter (1) einer elektrolytischen Verkupferungsbehandlung unterzogen wird, die die Sperrmutter gegen Korrosion (Oxydation) schützt und überhaupt die Demontage erleichtert und wenn sie bei Sperrmuttern aus rostfreiem Stahl durchgeführt wird, auch eine Demontage ohne Schwierigkeiten ermöglicht, selbst wenn die Sperrmutter lange Zeit hohen Temperaturen (über 400-500°C) ausgesetzt gewesen ist.