WO2001038747A1

WO2001038747A1 - Mutter mit druckring

Info

Publication number: WO2001038747A1
Application number: PCT/EP2000/011633
Authority: WO
Inventors: Albert Borke; Klaus Goyer; Uwe Hasselmann; Siegfried Napieralski
Original assignee: August Friedberg Gmbh
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2001-05-31
Also published as: DE19956287A1

Abstract

Mutter mit Druckring mit einem Mutterkörper (2), der ein Gewinde (8) aufweist, und einem geschlossenen Druckring (3), wobei Mutterkörper und Druckring Mittel (6, 7) aufweisen, die eine erste formschlüssige Verbindung zur unverlierbaren Verbindung zwischen Mutterkörper und Druckring definieren, welche ein gewisses axiales und radiales Spiel zwischen Druckring und Mutterkörper ermöglicht, wobei der Druckring an seiner vom Mutterkörper abgewandten Seite eine Druckfläche (4) zur Anordnung an einem zu verspannenden Teil aufweist, die zumindest teilweise in eine komplementäre Aussparung (17) in dem zu verspannenden Teil (15) anordenbar ist, so dass eine in radialer Richtung formschlüssige Verbindung zwischen Druckring und dem zu verspannenden Teil erzielbar ist, und wobei eine Kontaktfläche zwischen Mutterkörper und Druckring bei angezogener Funktionsstellung der Mutter definiert ist, wobei die Kontaktflächen (5) eine zweite formschlüssige Verbindung in radialer Richtung zwischen Mutterkörper und Druckring bereitstellt.

Description

Mutter mit Druckring

Die Erfindung betrifft eme Zusammenbau-Mutter mit unverlierbarem geschlossenem

Druckring.

Schraubverbindungen bestehend aus Schraubbolzen und Mutter werden zu vielfältigen Zwecken in der Technik eingesetzt. Für besonders sicherheitsrelevante Nerbindungen, wie z. B. beim Befestigen einer Fahrzeugfelge an einer Nabe oder dergleichen, ist es für eine sichere und dauerhafte Schraub Verbindung erforderlich, dass die Mutter an dem Schraubbolzen mit einer reproduzierbaren Vorspannung befestigt werden kann und dass sich die Verbindung im Betπeb nicht löst.

Um eine möglichst gute Druckverteilung und reproduzierbare Anzugskräfte bei einer Schraubverbindung zu erzielen, ist es bekannt, eine Mutter mit einem unverlierbaren, geschlossenem Druckring zu versehen. Da sich nämlich bei einer Mutter mit unverlierbarem, geschlossenem Druckrmg die Mutter bei der Vorspannung der Verbindung im Druckrmg um die Achse des Schraubbolzens dreht, während der Druckrmg gegenüber dem zu verspannenden Teil festliegt, werden definierte Reibungsverhältnisse zwischen Mutter und Druckrmg eingestellt. Dies führt zu reproduzierbaren Anzugskräften.

Allerdings wird hierdurch noch nicht das Problem gelöst, dass die Schraubverbindung durch Einwirkung von Querkraften im Betrieb gelost werden kann. Überschreiten nämlich die Querkräfte die Reibungskräfte, die durch die Vorspannung der Schraubverbindung zwischen Mutter und Druckring bzw Druckrmg und zu verspannendem Teil vorliegen, so kann es zu einer Querverschiebung zwischen Mutter und Druckring bzw. Druckrmg und zu verspannendem Teil kommen, wobei bei einem Überschreiten einer Grenzverschiebung em Losdrehen der Verbindung die Folge sein kann

Zur Losung dieses Problems ist aus der DIN 74361 eme Mutter mit Druckrmg bekannt, bei der die Mutter im Druckteil durch eme konische Kontaktfläche geführt ist. Dadurch ist nach der Vorspannung der Verbindung em Formschluss zw ischen Mutter und Druckrmg hergestellt, der seitliche Verschiebungen zwischen Mutter und Druckrmg durch Querbelastung der Verbindung im Betneb verhindert Zwischen Druckrmg und verspanntem Bauteil werden Kräfte quer zur Achse dei Verbindung jedoch lediglich durch Reibschluss übertragen, wobei die Kontaktflache zwischen Druckrmg und verspanntem Bauteil senkrecht zur Schraubenachse orientiert ist Übersteigen die angreifende Kräfte die durch Reibschluss übertragbaren Kräfte, so kommt es zu Vei Schiebungen des Druckringes gegenüber dem verspannten Bauteil und umgekehrt quer zui Schrauben-achse Überschreiten die Verschiebungen die Grenzverschiebttng, so kann es zum Losdrehen der Verbindung kommen Dadurch kommt es zu einem Vorspann-kraftabfall, und in der Folge können bei schwingender Belastung Dauerbruche der Schraubbolzen auftreten

Demgegenüber ist aus der EP 0 372 212 und der EP 0 643 232 A2 eine Mutter mit Druckring bekannt, bei der der Druckring im verspannten Bauteil durch eme formschlussige Ausbildung der Berührungsfläche im verspannten Zustand gegen Verschiebungen quer zur Schraubenachse festgelegt ist Zwischen Druckrmg und Mutter werden die Kräfte quer zur Schraubenachse durch Reibschluss übertragen Diese Kontaktflache ist senkrecht zur Schraubenachse orientiert Übersteigen die angreifenden Kräfte die durch Reibschluss u- bertragbaren Kr fte, so kommt es zu Verschiebungen des Druckringes gegenüber der Mutter oder umgekehrt quer zur Schraubenachse Überschreiten die Verschiebungen die Grenzverschiebung, so kann es zum Losdrehen der Verbindung kommen Dadurch kommt es zu einem Vorspannkraftabfall und in der Folge können bei schwingender Belastung Dauerbruche der Schraubbolzen auftreten

Demzufolge ist es Aufgabe dei vorliegenden Erfindung, eine Mutter mit Druckring zu schaffen, bei der das selbsttätige Losdrehen infolge Querverschiebungen zwischen den verspannten Teilen vermieden wird, wobei gleichzeitig eme eindeutige und reproduzierbare Vorspannung gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird gelost durch eine Mutter mit um erherbarem Druckrmg. die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand dei Lmteianspruche Gemäss der vorliegenden Erfindung ist eine Mutter mit unverlierbarem Druckring vorgesehen, die einen Mutterkörper mit einem Gewinde und einen geschlossenen Druckring aufweist. Mutterkörper und Druckring sind über eine formschlüssige Nerbindung unverlierbar miteinander verbunden, wobei diese erste formschlüssige Nerbindung ein gewisses axiales und radiales Spiel zwischen Druckring und Mutterkörper zulässt, so dass beide in unver- spanntem Zustand gegeneinander in bestimmten Grenzen bewegt werden können. Darüber hinaus weist der Druckring an seiner von dem Mutterkörper abgewandten Seite eine Druckfläche auf, die bei einer Schraubverbindung an dem zu verschraubenden Teil zu liegen kommt. Die Druckfläche oder Teile davon sind so ausgebildet, dass sie in entsprechend komplementäre Aussparungen an dem zu verspannenden Teil eingreifen können, so dass zwischen Druckring und dem zu verspannenden Teil ebenfalls eine formschlüssige Verbindung in radialer Richtung vorliegt. Dadurch wird gewährleistet, dass bei einer angezogenen Schraubverbindung der Druckring nicht seitlich gegenüber dem zu verspannenden Teil verschoben werden kann, jedenfalls nicht über ein eng begrenztes Mass hinaus, das beispielsweise durch ein geringes radiales Spiel der Formschlussverbindung zwischen Druckring und zu verspannendem Teil gegeben ist.

Zusätzlich ist bei der erfmdungsgemässen Mutter mit unverlierbarem Druckring eine Kontaktfläche zwischen Mutter und Druckring ausgebildet, an der Mutter und Druckring gegenseitig aneinander anliegen, wenn die Mutter in ihrer Funktionsstellung in einer Schraubverbindung angezogen ist. Die Kontaktfläche zwischen Druckring und Mutterkörper ist dabei so ausgestaltet, dass eine zweite formschlüssige Verbindung zwischen Mutterkörper und Druckring in radialer Richtung vorliegt. Damit ist es möglich, sowohl eine Querverschiebung zwischen Mutterkörper und Druckring als auch zwischen Druckring und verspanntem Teil durch formschlüssige Verbindungen zu verhindern bzw. die Grosse möglicher Querverschiebungen zu begrenzen, wenn nämlich bei den formschlüssigen Nerbindungen ein gewisses radiales Spiel zugelassen wird.

Das Vorsehen einer zweiten formschlüssigen Verbmdung zwischen Mutterkörper und Druckring neben der formschlüssigen Verbindung, die durch die unverlierbare Verbindung gegeben ist. hat mehrere Vorteile. Zunächst weist die erste formschlüssige Verbindung zur unverlierbaren Anbindung des Druckrings an den Mutterkörper bzw. umgekehrt z. B. aus produktionstechnischen Gründen ein relativ grosses Spiel auf. Dagegen kann durch die zusätzliche zweite formschlüssige Verbindung zwischen Mutterkörper und Druckring unter Beibehaltung der einfachen Herstellung eine zweite formschlüssige Verbindung geschaffen werden, die ein geringeres axiales Spiel, insbesondere ein Spiel aufweist, das zum Zweck der Verhinderung des Loslösens der Schraubverbindung in engen Grenzen genau definiert sein kann. Darüber hinaus schafft die zweite formschlüssige Verbindung mit dem geringeren radialen Spiel als die erste fomischlüssige Verbindung die Möglichkeit, die Position zwischen Mutterkörper und Druckring genau festzulegen, so dass auch ein besseres Einstellen einer definierten und reproduzierbaren Vorspannung möglich wird.

Vorteilhaft ist es, wenn entweder die formschlüssige Verbindung an der Kontaktfläche zwischen Druckring und Mutterkörper oder die formschlüssige Verbindung zwischen Druckring und zu verspannendem Bauteil ein gewisses begrenztes radiales Spiel ermöglichen, während jeweils die andere formschlüssige Verbindung keinerlei radiales Spiel aufweist. Dabei ist es allerdings von besonderem Vorteil, dass die formschlüssige Verbindung mit begrenztem radialen Spiel zwischen Druckteller tmd zu verspannendem Teil vorgesehen wird. Das begrenzte radiale Spiel liegt hierbei in einem engen Toleranzfeld. Der Umstand, dass eine der formschlüssigen Verbindungen mit begrenztem radialen Spiel ausgelegt wird, ist sehr wesentlich, weil hier Toleranzunterschiede im Lochbild von Felge und Narbe aufgrund nie vermeidbarer Fertigungsungenauigkeiten kompensiert werden können. Hierbei ist zu bedenken, dass bei Lastkraftfahrzeugen über den Umfang 8-10 Lochbohrungen für die Bolzen vorgesehen sind. Durch diesen Formschluss mit begrenztem radialen Spiel wird aber gewährleistet, dass beim Spannen der Schraubverbindung keine zu hohen Biegespannungen aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten im Lochbild auftreten können, die zu einer Beschädigung der Schraubverbindungen führen würden. Aufgrund des begrenzten Spiels wird also eine begrenzte Querverschiebung zugelassen, jedoch werden aufgrund des Formschlusses insgesamt die Querschiebungen der Mutter bei Überschreitung der reibschlüssig aufnehmbaren Querkräfte definiert begrenzt. Diese Begrenzung der Querschiebungen bei Belastung quer zur Schraubenachse, die nicht mehr reibschlüssig aufgenommen werden können, wirkt damit einem selbsttätigen Losdrehen der Verbindung entgegen. In vorteilhafter Weise wird dieses begrenzte radiale Spiel zwischen der konischen Fläche eines nach unten vorstehenden Ringwulstes am Druckteller und einer Emsenkung im verspannten Teil defi- niert. Dadurch bleibt es trotz der Verhinderung von Querverschiebungen der verspannten Teile zueinander bei Einwirkung von Querkräften auf die Schraubverbindung möglich, etwaige Ungenauigkeiten durch das radiale Spiel auszugleichen. Dazu ist es jedoch erforderlich, dass das radiale Spiel so begrenzt wird, dass die dadurch möglichen Querverschiebungen unterhalb einer Grenzverschiebung liegen, die zum Losdrehen der Mutter führen könnten.

Um einen möglichst günstigen Ausgleich von etwaigen Ungenauigkeiten bei dem zu verspannenden Bauteil, d. h. Bohrloch, oder dem Schraubbolzen auszugleichen, ist die Druckfläche des Druckrings vorteilhafterweise so ausgebildet, dass sie beim Festziehen der Schraub Verbindung zentrierend wirkt. Dies kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass die Druckfläche bezüglich der Mutterlängsachse symmetrisch, insbesondere punkt- oder rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

Um den Fomischluss zwischen Druckring und zu verspannendem Bauteil zu erzielen, ist die Druckfläche vorzugsweise nicht eben ausgeführt, sondern besitzt Eingriffselemente, wie z. B. unterschiedlich ausgerichete Flächenelemente, Vorsprünge, Nasen und dergleichen, die den Formschluss mit dem zu verspannenden Bauteil durch Eingriff in entsprechend komplementäre Aussparungen bewirken. Selbstverständlich ist hier jede dreidimensionale Form der Druckfläche möglich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Druckfläche eine umlaufende, ringförmige Erhebung in Form einer Ringwulst auf, die an ihrer äusseren axialen Begrenzung eine konusartige, schräg zur Mutterlängsachse verlaufende Schrägfläche aufweist, die in vorteilhafter Weise mit einer Fase des Bohrlochs des zu verspannenden Teils zusammenwirkt.

Ähnlich zur Druckfläche wird die Kontaktfläche zwischen Mutterkörper und Druckring durch am Druckring und der Mutter angeordnete Kontaktflächenelemente gebildet, wobei auch hier die komplementären Kontaktflächenelemente beispielsweise unterschiedlich ausgerichtete Flächenelemente. Vorsprünge. Nasen oder dergleichen aufweisen, um darüber einen Formschluss zwischen Mutterkörper und Druckring zu erzeugen. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist die Kontaktfläche konisch schräg zur Mutterlängsachse aus- gebildet, wobei die jeweiligen Kontaktflächenelemente am Druckring bzw. am Mutterkörper entsprechend komplementär geformt sind. Auch hier ist zur Erzeugung des Formschlusses zwischen Mutterkörper und Druckring jede mögliche dreidimensionale Form der Kontaktfläche denkbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontaktfläche so ausgebildet, dass eine besonders gute Gleitung zwischen Mutterkörper und Druckring möglich ist. Dies hat den Vorteil, das beim Anziehen der Schraubverbindung der Druckring fest gegenüber dem zu verspannenden Teil liegt, während sich der Mutterkörper um den Schraubbolzen auf der Kontaktfläche zum Druckring dreht, wobei durch die reproduzierbare Reibungszahl in der Kontaktfläche eine eindeutige und reproduzierbare Vorspannkraft in besonders günstiger Weise eingestellt werden kann. Vorteilhafterweise wird die definierte Reibzahl in der Kontaktfläche durch eine Oberflächenbehandlung der Kontaktflächenelemente des Mutterkörpers oder/und des Druckrings erzielt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zudem die Kontaktflächenelemente am Mutt- terkörper bzw. am Druckring so ausgebildet, dass radial innenliegend an der Kontaktfläche Flächenelemente vorgesehen sind, die beim Zusammenführen von Mutterkörper und Druckring beim Anziehen der Schraubverbindung als erste aneinander anliegen. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Kontaktflächenelemente mit einer geringfügig unterschiedlichen Neigung ausgebildet sind. Dadurch wird erreicht, dass bei der festgezogenen Schraubverbindung eine zusätzliche elastische Verspannung in der Kontaktfläche eingestellt wird, die zur Stabilität der Schraub Verbindung beiträgt.

Um insgesamt eine gute elastische Verspannung der Schraubverbindung zu erzielen, ist es vorteilhaft, Mutterkörper und/oder Druckring aus einem druckfesten Material, wie z. B. Stahl, herzustellen, so dass sich lediglich eine elastische Verformung beim Anziehen der Schraubverbindung im Mutterkörper und Druckring ergibt.

Weitere Vorteile. Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich. Dabei zeigen die Zeichnungen sämtlich in rein schemati- scher Weise in

Fig. la und b eine Schnittansicht (a) sowie eine Draufsicht (b) auf eine Ausführungsform einer erfmdungsgemässen Mutter mit unverlierbarem Druckring;

Fig. 2 eine Schnittansicht des Druckringes aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Mutter vor Herstellung der unverlierbaren Verbindung mit dem Druckring gemäss Fig. 1 ; und in

Fig. 4 die Mutter mit unverlierbarem Druckring aus Fig. 1 in verschraubtem Zustand mit einem Schraubbolzen zur Verspannung von zwei Teilen.

In Fig. la ist eine Querschnittsansicht einer Aus führungs form der erfmdungsgemässen Mutter mit unverlierbarem Druckring 1 gezeigt, wobei bei dieser Darstellung unterhalb des Mutterköφers 2 der Druckring 3 angeordnet ist. Wie in Fig. lb zu erkennen ist, weist der Mutterköφer 2 eine übliche äussere sechseckige Gestalt auf, die ein Angreifen eines Werkzeuges, z. B. Schraubenschlüssels, ermöglicht. Der Mutterköφer 2 weist ebenfalls entsprechend üblichen Muttern eine zentrisch angeordnete Öffnung auf, die ein innenliegendes Gewinde 8 umfasst. Darüber hinaus weist der Mutterköφer 2 entsprechend der Darstellung von Fig. 1 an seinem unteren Ende einen ringförmig umlaufenden Halsansatz 7 auf, der bezüglich der Mutterlängsachse 11 etwas radial nach aussen gebogen ist. Durch diesen radial nach aussen aufgeweiteten Halsansatz 7 wird der Druckring 3 unverlierbar mit dem Mutterköφer 2 verbunden. Der Druckring 3, der ein geschlossener Ring ist, weist an seinem inneren Umfang eine konusartige, zur Mutterlängsachse 1 1 schräg verlaufende Fläche 6 auf, die mit dem radial nach aussen aufgeweiteten Halsansatz 7 des Mutterköφers 2 so zusammenwirkt, dass eine unverlierbare Verbindung zwischen Mutterköφer 2 und Druckrmg 3 hergestellt wird. Der durch die schräge Fläche 6 des Druckrings 3 definierte geringste Durchmesser der Ringöffnung ist nämlich kleiner als der durch den nach aussen gebogenen Halsansatz 7 definierte grösste Durchmesser des Halsansatzes 7 des Mutterköφers 2, so dass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Mutterköφer 2 und Druckring 3 ergibt. Die fomschlüssige Verbindung zwischen Mutterköφer 2 und Druckring 3 weist allerdings e gewisses Spiel in axialer und radialer Richtung auf. so dass eine beschränkte Bewegungsfreiheit zwischen Mutterköruer 2 und Dnickrins 3 vorhanden ist. Befinden sich jedoch Mutterkoφer 2 und Druckπng 3 in einer gegenseitig anliegenden Position, wie dies in Fig la gezeigt ist und im verschraubten Zustand, bei dem der Druckπng 3 durch den Mutterkoφer 2 gegen em zu verspannendes Teil gedruckt wird, ebenfalls vorliegt, so wird zwischen Mutterkoφer 2 und Druckπng 3 durch die gegenseitige Anlage eme Kontaktflache 5 definiert Diese Kontaktflache 5 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als konisch ebene Flache ausgeführt, die gegenüber der Mutterlangsachse 11 schräg geneigt ist und in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel gegenüber der Hoπzontalen eme Neigung von 15° bis 25°, insbesondere 20°, aufweist Die Kontaktflache 5 wird durch die Kontaktflachenelemente 5a am Druckπng (siehe Fig 2) und dem Kontaktflachenelement 5b am Mutterkoφer 2 (siehe Fig 3) gebildet Diese Kontaktflachenelemente ja und 5b sind üblicherweise mit der gleichen Neigung gegenüber der Muttei langsachse 1 1 ausgebildet Allerdings kamt bei einer bevorzugten Ausführungsform die Neigung auch etwas unterschiedlich sein, so dass insbesondere an der radial mnenhegenden Seite der Kontaktflache 5 ein erster Kontakt zwischen Muttei koφer 2 und Diuckteller 3 beim Aneinanderlegen von Mutterkoφei 2 und Druckπng 3 stattfindet Die unterschiedliche Neigung der Kontaktflachenelemente 5a und 5b wird dann beim Anziehen der Mutter durch die elastische Verformung des Mutterkoφers und des Druckπnges 3 ausgeglichen

Gegenüberliegend zu dei Seite des Drucknnges 3. an der dei Mutterkoφer 2 angeordnet ist, ist dei Druckπng 3 mit einer Druckflache 4 versehen, die zur Anlage des Druckπnges 3 an dem zu verspannenden Teil dient Die Druckflache 4 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen z-formig ausgebildet, wobei sich die z-formige Ausbildung insbesondere durch eme radial mnenhegende Ringwulst 9 ergibt, die aus der im radial ausseren Bereich im wesentlichen horizontal verlaufenden Druckflache 4 hervorsteht Die Ringwulst 9 weist an lhier axial ausseien Begienzung em konusartiges Flachenelement 12 auf

Der im wesentlichen hoπontal verlaufende ladial aussere Bereich 13 der Druckflache 4 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls leicht schräg bezuglich der Mutterlangsachse 1 1 ausgeführt so dass sich auch hier eine konusartige Form ergibt Die ebene Konus- flache verlauft hieibei von innen nach außen leicht schräg in Richtung der in Fig 1 (a) nach unten voi stehenden Rmgwulst 9 so dass sich em leicht kappenartiger Ubergnff gegenüber dem zu verspannenden Teil ergibt und bei der Montage der Außenbereich der Konusflache bei 13 zuerst tragt Die leicht schräge Anordnung des Flachenelementes 13 in der Grossenordnung von 0,5° bis 1,5°, insbesondere 1° gegenüber der Horizontalen, hat den Vorteil, dass sich bei der Verschraubung eine zusatzliche elastische Verspannung ergibt

In der Draufsicht der Fig lb ist weiteihm zu erkennen, dass an der Oberseite des Druck- πngs 3 zusatzlich erhabene Stege 10 ausgebildet sind, die vorzugsweise zum Kennzeichnen dei Muttei -Druckπng-Komponente 1 dienen

Fig 2 zeigt den Druckrmg 3 aus Fig la ohne den Mutterkoφer 2, so wie er beispielsweise bei der Herstellung vor der Verbindung mit dem Mutterkoφer 2 vorliegt Hier ist deutlich das konusartige Kontaktflachenelement 5a zu erkennen, das im verschraubten Zustand an dem Mutterkoφer 2 anliegt Das Kontaktflachenelement 5a geht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel m einen kurzen hoπzontalen Bereich über, dem sich dann radial nach aussen em schräger und vertikaler Flachenbereich anschhessen, die die aussere Gestalt des Druck- πngs 3 bestimmen. Im ubngen weist dei Druckring 3 die Elemente auf, die bereits bei dei Fig la beschrieben wurden, namhch die schräge Flache 6, die Druckflache 4 mit dem konusartigen Flachenelement 12 und dem radial ausseren Flachenelement 13 sowie der Ring- wulst 9

Fig 3 zeigt den Mutterkoφei 2 in einem Zustand voi der Verbmdung mit dem Druckπng 3 Hier ist zu sehen, dass der Halsansatz 7 noch nicht ladial nach aussen aufgeweitet ist, so dass der Halsansatz 7 des Mutterkoφers 2 m die R g-offnung des Druckrings 3 eingeführt werden kann Nachdem der Halsansatz 7 sich in der Rmgoff ung des Drucknngs 3 befindet, wird der Halsansatz 7 radial nach aussen aufgeweitet, z B durch einen Senkdom In Fig 3 ist ebenfalls das Kontaktflachenelement 5b dargestellt, das zusammen mit dem Kontaktflachenelement 5a des Drucknngs 3 die Kontaktflache 5 bildet

Fig 4 zeigt nunmehr die mit dem unverherbaien Druckπng versehene Mutter 1 in ihrer Funktionsstellung, d h im \ erschraubten Zustand mit einem Schraubbolzen 14 wodurch zwei Teile 15 und 16 miteinander \ ersparint w erden Wie bei diesem Querschnitt durch die Schraubverbindung zu erkennen ist wird der Mutterkoφer 2 mit dem Gewinde 8 so auf den Schraubbolzen 14 aufgeschraubt, dass der Druckring 3 sich zwischen dem zu verspannenden Teil 15 und Mutterköφer 2 befindet. Der Druckring 3 greift mit seiner Ringwulst 9 in eine Aussparung 17 am Bohrloch 18 des zu verspannenden Teils 15 ein, wobei das konusartige Flächenelement 12 und der radial äussere Flächenbereich 13 der Druckfläche 4 in Anlage mit dem zu verspannenden Teil 15 kommen. Die Aussparung 17 kann dabei im einfachsten Fall eine Fase des Bohrlochs 18 sein. Durch die Verschraubung des Mutterköφers 2 mit dem Schraubbolzen 14 wird der Mutterköφer 2 gegen den Druckring 3 gepresst, während dieser wieder gegen das verspannte Teil 15 drückt. Damit kommt es zu einer Anlage des Mutterköφers 2 an dem Druckring 3 an der Kontaktfläche 5. In dieser Stellung weist der Mutterköφer 2 über die Kontaktfläche 5 eine formschlüssige Verbindung in radialer Richtung mit dem Druckring 3 auf, so dass Querkräfte, die an der Schraubverbindung angreifen, nicht nur über Reibkräfte, die durch die Verspannung erzeugt werden, sondern im wesentlichen über die formschlüssige Verbindung von Mutterköφer 2 und Druckring 3 aufgenommen werden. Gleiches gilt für die Verbindung zwischen Druckring 3 und zu verspannendem Teil 15, bei der ebenfalls neben einer reibschlüssigen Verbindung infolge der Anzugskräfte der Schraubverbindung eine formschlüssige Verbmdung in radialer Richtung über die Ringwulst 9 und die Aussparung 17 vorliegt. Auch hier werden durch die formschlüssige Verbmdung Querverschiebungen in Folge von an der Schraubverbindung angreifenden Querkräften zwischen Druckring 3 und verspanntem Teil 15 vermieden. Insbesondere werden Querverschiebungen vermieden, die eine bestimmte Grosse überschreiten und zur Lösung der Schraubverbindung fuhren könnten.

Claims

Patentansprüche

1. Mutter mit Druckring mit einem Mutterköφer (2), der ein Gewinde (8) aufweist, und einem Druckring (3), wobei Mutterköφer (2) und Druckring (3) Mittel (6, 7) aufweisen, die eine erste formschlüssige Verbindung zur unverlierbaren Nerbindung zwischen Mutterköφer (2) und Druckring (3) definieren, welche ein gewisses axiales und radiales Spiel zwischen Druckring (3) und Mutterköφer (2) ermöglicht, wobei der Druckring (3) an seiner vom Mutterköφer (2) ab gewandten Seite eine Druckfläche (4) zur Anordnung an einem zu verspannenden Teil aufweist, die zumindest teilweise in eine komplementäre Aussparung (17) in dem zu verspannenden Teil (15) anordenbar ist, so dass eine in radialer Richtung formschlüssige Verbindung zwischen Druckring (3) und dem zu verspannenden Teil (15) erzielbar ist, und wobei eine Kontaktfläche (5) zwischen Mutterköφer (2) und Druckring (3) bei angezogener Funktionsstellung der Mutter definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) eine zweite formschlüssige Verbindung in radialer Richtung zwischen Mutterköφer (2) und Druckring (3) bereitstellt.

2. Mutter mit Druckring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die zweite formschlüssige Verbindung an der Kontaktfläche (5) zwischen Druckring (3) und Mutterköφer (2) oder der durch die Druckfläche (4) des Druckrings (3) erzeugbare Formschluss mit einem zu verspannenden Teil (15) ein definiertes radiales Spiel bezüglich der Mutterlängsachse (11) aufweist.

3. Mutter mit Druckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das definierte radiale Spiel so gewählt ist, dass durch die dadurch möglichen Querverschiebungen zwischen Mutterköφer (2) und Druckring (3) oder Druckring (3) und zu verspannendem Teil (15) eine Grenzverschiebung zum selbsttätigen Losdrehen der Mutter nicht übersteigen.

4. Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) so ausgebildet ist, dass sie bei der Anordnung der Mutter an ei- nem zu verspannenden Teil (15) zentrierend bezüglich des zu verspannenden Teils (15) wirkt.

5. Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) symmetrisch zur Mutterlängsachse (11) insbesondere punkt- oder rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

6. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) Eingriffselemente (9) wie Flächenelemente, Vorsprünge, Nasen und dergleichen umfasst.

7. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) eine von der Druckfläche hervorstehende ringförmige Erhebung (9), z. B. eine Ringwulst, aufweist, wobei insbesondere deren zumindest eine axiale Begrenzung, insbesondere die äussere, konusförmig schräg zur Mutterlängsachse (1 1) ausgebildet ist.

8. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (4) zumindest teilweise konisch schräg zur Mutterlängsachse (11) verläuft.

9. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) zwischen Mutterköφer (2) und Dmckring (3) durch am Dmckring (3) und Mutterköφer (2) angeordnete Kontaktflachenelemente (5a, b), wie z. B. Flächenelemente, Vorsprünge, Nasen und dergleichen gebildet wird.

10. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) zumindest teilweise konisch schräg zur Mutterlängsachse 11 verläuft.

11. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (5) durch eine Oberflächenbehandlung der Kontakt- flächenelemente (5a, b) des Mutterköφers (2) oder/und des Dmckrings (3) eine definierte Reibungszahl aufweist, die insbesondere eine gute Gleitung zwischen Mutterköφer (2) und Dmckring (3) gewährleistet.

12. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kontaktfläche (5) radial innenliegend Flächenelemente vorgesehen sind, die beim Zusammenführen von Mutterköφer (2) und Dmckring (3) zuerst aneinanderliegen.

13. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6, 7) zur ersten foπnschlüssigen Verbindung zwischen Mutterköφer (2) und Dmckring (3) eine konusartige schräge Fläche (6) und einen radial aufgeweiteten Halsansatz (7) umfassen.

14. Mutter mit Dmckring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mutterköφer (2) und/oder der Dmckring (3) aus einem Material mit hoher Druckfestigkeit, z. B. Stahl, gefertigt sind, das eine rein elastische Verspannung erlaubt.