DE4307645A1 - Befestigungselement nach Art einer Gewindemutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Übliche Gewindemuttern, meistens in der Form sogenannter Sechs­ kantmuttern, sind aus Vollmaterial gefertigt, weshalb sie relativ schwer sind. Mit ihnen lassen sich im Schraubfall hohe An­ zugsmomente übertragen. Es gibt jedoch häufig Schraubverbindun­ gen, die nur geringe Anzugsmomente erfordern. Wenn auch in sol­ chen Fällen die üblichen Gewindemuttern verwendet werden, so ist die Verbindung nicht nur festigkeitsmäßig überdimensioniert, son­ dern auch schwerer, als sie sein müßte. Die bekannten Gewindemut­ tern erweisen sich auch dann als nachteilig, wenn bis zu ihrem Festsitz auf einem Gewindebolzen erst ein langer "Leerweg" zu­ rückgelegt werden muß, das heißt, wenn die Mutter bis in ihre funktionsbedingte Position über viele Gewindegänge hinweg gedreht werden muß. Eine Kürzung des Gewindebolzens wäre dann nahelie­ gend, läßt sich aber im allgemeinen nicht durchführen, weil der­ selbe Gewindebolzen zeitweilig eine andere Funktion übernimmt, bei der die vermeintlich überflüssige Länge benötigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für solche Schraubver­ bindungen, die ein nur geringes Anzugsmoment erfordern, ein mut­ ternartiges Befestigungselement zu schaffen, das vom Gewicht her leicht ist und zugleich - bei Gewindebolzen mit langem Überstand - eine Schnellmontage gestattet.

Diese Aufgabe wird durch ein Befestigungselement gelöst, das die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Wenn da­ bei auch in erster Linie an Sechskantmuttern gedacht ist, so sol­ len Muttern mit anderer Kantenzahl, sofern sie nur geradzahlig ist, zum Beispiel 4, 8 oder 12, ebenfalls mit einbezogen sein. Der Querschnitt des bandförmigen Materials braucht dabei keines­ wegs immer kreisrund zu sein; es können auch vieleckige, ovale oder andere Querschnitte zur Anwendung kommen. Außer metallischen Werkstoffen können auch Kunststoffe, gegebenenfalls auch solche mit Fasereinlage, eingesetzt werden. Die Festigkeit des Bandmate­ rials kann den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Hin­ weis auf die Zeichnung näher erläutert; darin zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine aus Draht gewundene Sechskantmutter;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Sechskantmutter;

Fig. 3 eine erste Seitenansicht der Sechskantmutter ge­ mäß→"A" in Fig. 2;

Fig. 4 eine zweite Seitenansicht der Sechskantmutter ge­ mäß→"B" in Fig. 2;

Fig. 5 zwei mögliche Ausführungsformen der Einbuchtungen der Sechskantmutter;

Fig. 6 das Prinzip der Schnellmontage der Sechskantmut­ ter auf einem Gewindebolzen und

Fig. 7 eine Auswahl möglicher Drahtquerschnittsformen.

Wie am besten aus Fig. 1 zu ersehen ist, umfaßt die aus einem in sich geschlossenen Streckenzug bestehende, aus Draht gewundene Sechskantmutter zwischen einer Deckfläche 1 und einer dazu paral­ lelen, gleich großen Grundfläche 2 von vertikalen Kanten 3 bis 8 und oberen bzw. unteren Gewindebögen 9 bis 14 begrenzte, einsei­ tig offene Seitenflächen 15 bis 20, die sich paarweise gegenüber­ liegen und zum Ansetzen eines Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubenschlüssels, dienen. Die insgesamt sechs Gewindebögen 9 bis 14 sind so angeordnet, daß von zwei benachbarten Gewindebögen einer im Bereich der Deckfläche 1, der andere im Bereich der Grundfläche 2 liegt.

In der Draufsicht gemäß Fig. 2 hat die Sechskantmutter auf den ersten Blick eine sternförmige Kontur; verbindet man jedoch be­ nachbarte Eckpunkte miteinander, wie es durch den strichpunktier­ ten Linienzug 21 geschehen ist, so wird gleich deutlich, daß die­ se Konfiguration einem regelmäßigen Sechseck entspricht. Wie man weiter sieht, liegen die Schenkel der nach innen gerichteten Ge­ windebögen 9 bis 11 und 12 bis 14 - wenigstens in erster Näherung - auf Kreisen 22 (in der Deckfläche 1) und 23 (in der Grundfläche 2), die in Fig. 2 übereinander liegen. Der Durchmesser dieser Kreise 22, 23 entspricht dem Kerndurchmesser des Gewindebolzens, auf dem die Sechskantmutter befestigt werden soll. Dabei greifen die Gewindebögen der Drahtmutter in die Gewindekerben des Gewin­ debolzens. Streng genommen muß man aber berücksichtigen, daß die Gewindebögen 9 bis 11 aus der Deckfläche 1 heraus und die Gewin­ debögen 12 bis 14 aus der Grundfläche heraus nach innen abgewin­ kelt sind, und zwar - der Gewindesteigung im Gewindebolzen ent­ sprechend - unterschiedlich stark. Dies ist deutlicher aus den Fig. 3 und 4 zu erkennen. Während der Gewindebogen 11 in der Ebene der Deckfläche 1 liegt, ist der Gewindebogen 9 etwas, der Gewindebogen 10 stärker abgewinkelt. Analog gilt für die unteren Gewindebögen: der Gewindebogen 12 liegt in der Ebene der Grund­ fläche 2, der Gewindebogen 13 ist etwas, der Gewindebogen 14 stärker abgewinkelt.

Die Abwinkelung der Gewindebögen kann grundsätzlich auf zwei ver­ schiedene Arten vorgenommen werden. Fig. 5 verdeutlicht das. Darin ist ein Gewindegang abgewickelt gezeichnet mit einer hori­ zontalen Basislinie 24 und einer Steigungslinie 25. Einer her­ kömmlichen Gewindemutter würde es entsprechen, wenn die Ebene des Gewindebogens, der hier allgemein mit 26 bezeichnet ist, parallel zur Steigungslinie 25 verläuft, wie im "Fall a". Vorteilhafter dagegen ist die Ausführung gemäß "Fall b", bei der die Ebene des Gewindebogens 26 parallel zur Basislinie 24 liegt. Hierdurch er­ gibt sich nämlich ein Klemmeffekt der Drahtmutter auf dem Gewin­ debolzen, also eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen der Drahtmutter.

Eine Klemmwirkung der Drahtmutter auf dem Gewindebolzen kann auch dadurch erreicht werden, daß der Durchmesser des Kreises 22 bzw. 23 quasi Untermaß gegenüber dem Kerndurchmesser des Gewindebol­ zens hat. Infolge der Elastizität der Drahtmutter ist trotz eines solchen Untermaßes ein Aufschrauben oder Aufschieben auf den Ge­ windebolzen möglich.

Der bereits erwähnte weitere Vorteil des erfindungsgemäßen Befe­ stigungselementes, nämlich die Möglichkeit einer Schnellmontage, soll an Hand der Fig. 6 erklärt werden, in der ein Teil eines Gewindebolzens 27 und - stellvertretend für die ganze Drahtmutter - ein Gewindebogen 28 in mehreren Positionen dargestellt sind. Die Schnellmontage ist bei Gewindebolzen mit langem Gewindeab­ schnitt zeitsparend. Im ersten Schritt wird die Mutter so am Ge­ windebolzen 27 angesetzt, daß der Scheitel 29 an einer Gewinde­ flanke 30 anliegt (Position( 1)). Dann wird zunächst in Achs­ richtung des Gewindebolzens 27 ein mittlerer Druck auf den Außen­ bereich 31 des Gewindebogens 28 ausgeübt, wobei sich die Mutter elastisch verformt und mit dem Scheitel 29 in die Nähe des Außen­ randes der Gewindeflanke 30 rutscht (Position (2)). Durch Erhö­ hung des Druckes erreicht der Scheitel 29 den Außenrand (Position (3)) und springt auf Grund der Elastizität der Mutter über in den nächsten Gewindegang (Position (4)). Dieser hier detailliert be­ schriebene Vorgang wiederholt sich von einem Gewindegang zum an­ deren, ohne daß man das beim Aufschieben der Mutter auf den Ge­ windebolzen bewußt wahrnimmt. Wenn die Mutter auf diese Weise ei­ ne bestimmte Stellung auf dem Gewindebolzen erreicht hat, kann sie von Hand oder mit einem Schraubenschlüssel festgedreht wer­ den.

In Fig. 7 kommt zeichnerisch zum Ausdruck, daß die Querschnitts­ form des verwendeten Drahtes von unterschiedlicher geometrischer Gestalt, vorwiegend Kreis- oder Polygonquerschnitt sein, kann. Darin sind auf dem Gewindebolzen 27 nur die Scheitel 29 der Ge­ windebögen 28 entsprechend Fig. 6 dargestellt, und zwar mit ei­ ner Auswahl möglicher Drahtquerschnitte. Im einzelnen sind zu er­ kennen: ein achteckiger Querschnitt 32, ein größerer runder Quer­ schnitt 33, ein kleinerer runder Querschnitt 34 und ein sechs­ eckiger Querschnitt 35.

Claims (3)

1. Befestigungselement nach Art einer Gewindemutter zur Befesti­ gung auf einem Gewindebolzen, gekennzeichnet durch einen in der Draufsicht ein regelmäßiges Polygon darstellenden ge­ schlossenen räumlichen Streckenzug aus bandförmigem, drahtar­ tigem Material mit zwischen einer Deckfläche (1) und einer zu ihr parallelen, gleich großen Grundfläche (2) sich gegenüber liegenden parallelen Seitenflächen (15 bis 20) zum Angriff ei­ nes Werkzeuges und mit abwechselnd an der Deckfläche (1) und der Grundfläche (2) von den Seitenflächen (15 bis 20) abste­ henden, radial nach innen gerichteten bogenförmigen Einbuch­ tungen (Gewindebögen 9 bis 14), deren Scheitelpunkte auf einem dem Kerndurchmesser des Gewindebolzens entsprechenden Kreis (22, 23) liegen und die entsprechend der Gewindesteigung des Gewindebolzens abgewinkelt sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endpunkte jeweils einer Einbuchtung (9 bis 14) in ei­ ner zur Grund- bzw. Deckfläche (2 bzw. 1) parallelen Ebene liegen.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser des Kreises (22, 23) kleiner oder gleich ist dem Kerndurchmesser des Gewindebolzens.