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Schraubenmutter mit Eigensicherung nach Patent 812 133 Zusatz zum
Patent 812 133 Die Erfindung bezieht sich auf Schraubenmuttern mit Eigensicherung
und betrifft eine Abänderung bzw. Verbesserung der im Patent 812 133 behandelten
Erfindung. Gegenstand dieses Patents ist eine Schraubenmutter mit einer Sicherung,
bei welcher eine durch den Mutterkörper hindurchgehende axiale Bohrung mit Innengewinde
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Endteil der Mutter ein zur Sicherung
dienender Abschnitt vorgesehen ist, der eine Zunge besitzt, die aus einem aus der
Mutter ausgeschnittenen Teil besteht, der durch Einschneiden des Nfutterkörpers
in der Längsrichtung in im Abstand voneinander liegenden radialen Ebenen vom Ende
der Mutter bis zu einem Punkt zwischen den Enden der Mutter gebildet ist, wobei
die Zunge mit Innengewinde versehen und einwärts in eine Stellung gedrückt ist,
daß das Gewinde ihrer Innenfläche in radialer Richtung nach innen ragt, so daß die
Zunge mit ihrem Gewinde -federnd in einen Gewindebolzen eingreift, der mit Reibung
in die Mutter eingeschraubt ist. Ein Zweck der Erfindung richtet sich darauf, die
Sicherungswirkung der selbstsichernden Mutter zu verbessern, die in dem vorgenannten
Patent beschrieben und beansprucht ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstsichernde Mutter, bei
welcher eine Mehrzahl von Zungen vorhanden ist, deren jede einen gewindelosen Teil
zwischen dem mit Gewinde versehenen Teil und der Verbindungsstelle der Zunge mit
dem
Mutterkörper besitzt. Durch die gewindelose Ausbildung eines
Teiles jeder Zunge wird die federnde Wirkung der Zungen verbessert. Diese verbesserte
Federung ergibt eine geringe Beanspruchung des Gewindes des benutzten Schraubenbolzens.
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Vorzugsweise besitzt der selbstsichernde Abschnitt an der Verbindungsstelle
der Zungen mit dem Mutterkörper einen größeren inneren Durchmesser als die Bohrung
der Mutter. Dieser innere Durchmesser des selbstsichernden Abschnittes übersteigt
den Bohrungsdurchmesser der Mutter vorteilhaft um einen Betrag, der gleich oder
etwas größer ist als die Tiefe des Gewindes.
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In den Zeichnungen ist eine erfindungsgemäß ausgebildete selbstsichernde
Mutter beispielsweise dargestellt sowie das Herstellungsverfahren derselben erläutert.
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Fig. i stellt eine erfindungsgemäß ausgebildete selbstsichernde Mutter
in Draufsicht dar; Fig. 2 ist eine Seitenansicht derselben Mutter; Fig. 3 ist ein
Schnitt durch die Mitte des Mutterkörpers nach Linie 3-3 in Fig. 2 ; Fig. 4 ist
ein Teilschnitt durch den Mutterkörper in vergrößertem Maßstab, ähnlich wie Fig.
3, geführt nach Linie 4-4 in Fig. i ; Fig. 5 zeigt die Ansicht eines zylindrischen
Rohstückes, das von einer Rundstange oder Draht abgeschnitten ist; Fig. 6 ist eine
Ansicht desselben Rohstückes mit konisch eingedrückten Zentrierenden; Fig. 7 ist
eine Draufsicht auf das Rohstück nach vorgenommener @11ifasung; Fig. 8 ist eine
Ansicht desselben Stückes; Fig. 9 ist ein Grundriß einer teilweise verformten Mutter,
die aus dem in Fig. 7 und 8 dargestellten Formrohrstück gepreßt ist; Fig. io ist
ein Schnitt durch dasselbe Stück; 1, ig. i i ist ein Teilschnitt desselben Stückes
in vergrößertem Maßstab, geführt nach Linie i i-i i in Fig. 9; Fig. 12 ist ein Teilschnitt
der gepreßten Mutter nach der Lochung derselben; Fig. 13 zeigt einen Teilschnitt,
der die Maßnahme des Ausschneidens der Zungen erläutert; Fig. 14 ist ein Teilschnitt
desselben Stückes, geführt nach Linie 14-14 in Fig. 13; Fig.15 ist ein senkrechter
Schnitt durch die Mutter vor dem Gewindeschneiden; Fig. 16 zeigt dieselbe Darstellung
als Teilschnitt in vergrößertem Maßstabe.
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Die in Fig. i bis 4 dargestellte selbstsichernde Mutter kann z. B.
die übliche sechseckige Form oder eine andere Gestaltung besitzen, bei welcher sechs
Schlüsselflächen "2 vorgesehen sind. Es ist indes zu bemerken, daß die äußere Gestaltung
jede andere zweckmäßige Form besitzen kann. Die Mutter besitzt eine durchgehende
axiale Öffnung oder Bohrung, die mit Innengewinde 3 versehen ist. An einem Ende
der Mutter befindet sich ein Sicherungsteil, der allgemein durch das Bezugszeichen
4 bezeichnet ist.
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Der selbstsichernde Sicherungsteil der als Ausführungsbeispiel dargestellten
Mutter besteht aus sechs federnden Zungen oder Wandabschnitten 5, die am Endteil
der Mutter ausgebildet sind. Jede Schlüsselfläche entspricht einer Zunge, so daß
die Zungen symmetrisch um die Achse der Mutter angeordnet sind. Die Zungen besitzen
an ihren freien Enden oder benachbart zu denselben Gewindeteile6. Diese mit Gewinde
versebenen 'feile ragen in radialer Richtung etwas nach innen. f )ie Zungen besitzen
geringere Dicke als die Wandung der ylutter, und ihre Dicke nimmt allmählich etwas
von der Basis oder von ihrer Verbindungsstelle finit (lern Mutterkörper nach dem
freien Ende hin ab, wie weiterhin noch ausführlicher erläutert werden soll. l)ie
äußere Fläche der Zungen bildet die 1#ortsetzung der äußeren Fläche des @luttei-hcii-liers.
Jede Zunge besitzt zwischen dem mit Gewinde versebenen Teil und dem 2hlutterkörper
einen gewindelosen Teil 7.
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Die Dicke der Zungen ist geringer als die der Wandung des Mutterkörpers
gestaltet, indem der Durchmesser der Öffnung der Mutter an dein selbstsichernden
Teil vergrößert wird. 1)ie Zungen oder federnden Wandabschnitte > sind durch Ausscheren
des 1'lntternietalls all dem sclbstsicheraden Teil gebildet. Jede Zunge ist durch
.\usscheren des selbstsichernden Teiles aus (bei- \Vand des Nltitterkörpers in in
gewissem Abstand liegenden Liingsehenen vom Ende der Wandung des Sicherungsteiles
bis zur Verbindungsstelle des Sicherungsteiles und des Mutterkörpers gebildet. l)ei
dein Schervorgang wird die Wand vollständig durchschnitten und die jungen werden
in einem Bogen derart einwärts gebogen, daß sie nach innen auf die _\chse der Mutter
zu geneigt sind. In der beispielsweise dargestellten Mutter ist jede Zunge einer
Schlüsselfläche zugeordnet.
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In Fig. 5 bis 1,4 sind die Schritte der Herstellung einer Mutter der
beschrichenrii uiid dargestellten Art veranschaulicht.
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Aus der nachfolgenden (@esc lireiliung ergeben sich weitere Ausführungsforin"-n
unc1 zusätzliche Merkmale des Erfindungsgegenstandes. Die Rohmatter wird zweckmäßig
tind finit geringen Kosten auf einer Schere abgetrennt. l@eini ersten Arbeitsgang
wird ein Rohling, wie etwa das Stück 8 (Fig. 5). bestehend aus einem Stück einer
Rundtange oder eines Runddrahtes, vom Ende des Bundes oder der Drahtrolle abgeschnitten.
Die I?ndflüclieii des gemäß Fig.6 auf quadratischen Längsschnitt gestauchten Rohlings
werden alsdann finit dein Zentriereindrücken y versehen. Alsdaiiii wird der Rohling,
wie 1>ei io und i i in Fig. 7 und 8 (bargestellt, an jedem Ende teilweise konisch
abgefast. Hierauf wird der Rohling in eine teilweise bearbeitete Rohmutter 12, wie
in Fig.9 und io dargestellt, derart verformt, daß in derselben ein mit einer Vertiefung
versebener Endabschnitt 13 entsteht, der den Sicherungsabschnitt bildet.
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Bei der auf diese \\'eise ausgebildeten Rohmutter ist die innere Fläche
14 der Wandung des Sicherungsabschnittes nach der _\c lese der Mutter zu unter einem
Winkel von etwa 5-, wie in Fig. i i dargestellt, geneigt. Die \ eigung der Wandung
erfolgt in solcher Richtung, daß die Dicke derselben
von ihrem inneren
Ende oder vom Mutterkörper an nach dem freien Ende derselben allmählich abttininit.
:'\m freien Ende der Wandung 14 ist die Wandung, wie hei 15 gezeigt, ausgeweitet.
Der innere Durchmesser des Sicherungsabschnittes ist ,größer als der Bohrungsdurchmesser
des eigentlichen \lutterstückes.
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Der Rohling gemäß Fig. 9 und io wird alsdann gelocht, und hierauf
oder gleichzeitig mit dem Lochen werden Zungen 16, die aus Abschnitten der Wandung
des Sicherungsteiles bestehen, aus der Wandung des Sicherungsteiles 13 ausgeschert.
In lig. 13 und 14 ist der Arbeitsvorgang des gleichzeitigen Lochens der Rohmutter
und der Bildung der einwärts ragenden Zungen 16 veranschaulicht. Ein F'reßstempel
17 ist in der Grundplatte 18 einer fresse oder Stanze befestigt. Der Preßstempel
besitzt eine sechseckige Aussparung i9, in welcher der 1ltitterrohlittg aufgenommen
wird. Ein Lochwerkzeug 20 ragt von einem Kolben 2i heraus, der in einer beweglichen
Platte 22 der Presse angeordnet ist. An dem Kolben ist ein Gehäuse 23 befestigt,
das sechs Scherplatten 2+ enthält, die in Winkelabständen um den Schaft des Lochwerkzeuges
2o angeordnet sind. Die Sclierplatten besitzen gekrümmte Sclierfliiclien 25. Mine
fest angebrachte Rückziehplatte 26, die mit Schlitzen 27 für die Seherplatten versehen
ist, dient dazu, um die Rohmutter von dem Rohwerkzeug abzuziehen.
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Der Arbeitsvorgang verläuft so, daß die Rohmutter in die Aussparung
i9 eingesetzt wird, während die bewegliche Platte 22 der Presse zurückgezogen ist.
Bei Vorwärtsbewegung durchbohrt das Lochwerkzeug 2o die Rohmutter, so daß eine durch-,gehende
axiale Bohrung oder Öffnung gebildet wird. Ilei weiterer Bewegung greifen die gekrümmten
Scherfl:ichen 25 der Scherplatten 24 an der Wandung des Sicherungsabschnittes ein
und durchscheren die Wandung, so daß Zungen gebildet und einwärts gebogen werden,
so daß sie am Schaft des Lochwerkzeuges anliegen, das Butt als Dorn wirkt. Bei Rückwärtsbewegung
wird die Rohmutter von dem Lochwerkzeug festgehalten, bis die Rückziehplatte an
ihr angreift und si-e vom Lochwerkzeug abstreift. Das Ergebnis ist eine Rohmutter
der in Fig. 1,5 dargestellten _\rt.
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Bei der auf diese Weise ausgebildeten Rohmutter besitzt die Öffnung
28 einen Durchmesser, der geringer ist als der innere Durchmesser des Sicherungsabschnittes.
Der innere Durchmesser des Sicherungsabschnittes übersteigt den Durchmesser der
Bohrung oder Öffnung 28 um einen Betrag, der im wesentlichen gleich oder etwas größer
ist als die Tiefe des Gewinde: atn eigentlichen Mutterstück. Wenn die Zungen 16
ausgeschert und durch die gekrümmten Scherflächeti 25 einwärts gebogen sind. so
wird die ausgeweitete Fläche 15 einer jeden Zun-,ge im wesentlichen parallel mit
der Achse des Mutterkörpers und infolgedessen in einer Linie mit der Wandung der
Bohrung 28 liegen. Die obere Fläche 29 der Wandung erhält eine Neigung, so claß
eine :\bfasting entsteht. Diese Abfasung ist wichtig, uni diel,ildung eines Grates
beim Gewindeschneiden zu vermeiden. Die gekrümmten Scherflächen biegen die Zungen
in einen Bogen oder Radius derart, daß die Außenfläche 30 gekrümmt ist.
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Der so gefertigte Rohling wird alsdann mit Gewinde versehen. Das Gewinde
wird in den äußeren Teil oder Abschnitt jeder Zunge eingeschnitten, deren Abschnitt
nach innen über den größeren Teil des Durchmessers hineinragt. Nach dem Gewindeschneiden
werden die Zungen wieder einwärts in eine Stellung gebogen, so daß das Gewinde derselben
nach innen hineinragt. Indem man die Zungen, wie vorstehend beschrieben, mit Gewinde
versieht, wird eine Hebelwirkung im eigentlichen Sinne erhalten und die höchste
Anpreßwirkung erzielt.
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Erfahrungsgemäß ist die Herstellung von selbstsichernden Muttern der
in den Zeichnungen dargestellten und in der Beschreibung erläuterten Art verhältnismäßig
wenig kostspielig. Dabei sind die Muttern hoch wirksam im Gebrauch, öfter verwendbar
und genügen den praktischen Anforderungen, die insbesondere an selbstsichernde Muttern
im Flugzeugbau gestellt werden. Die konstruktiven :1usfiihrungsformen lassen sich
ohne weiteres auf Muttern verschiedener Ausführung und Größe anwenden, sowie -auch
auf Muttern, die aus Flachmaterial hergestellt sind.