DE1206665B

DE1206665B - Muttersicherung

Info

Publication number: DE1206665B
Application number: DEE24094A
Authority: DE
Inventors: Chester P Coldren
Original assignee: Eaton Manufacturing Co
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1961-12-29
Filing date: 1962-12-28
Publication date: 1965-12-09
Also published as: US3203459A; FR1340045A; GB1004995A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESGHRIFT

Int. CL:

F06b

Deutsche Kl.: 47 a-12

Nummer: 1206 665

Aktenzeichen: E 24094 XII/47 a

Anmeldetag: 28. Dezember 1962

Auslegetag: 9. Dezember 1965

Die Erfindung betrifft eine Muttersicherung, bei der die Mutter an ihrer Druckseite eine die Gewindebohrung erweiternde Ausnehmung mit in die Bodenfläche der Ausnehmung eingearbeiteten Vertiefungen in Form von Nuten aufweist, wobei in die Ausnehmung ein Sicherungseinsatz aus verformbarem Material eingesetzt ist.

Bei einer bekannten Muttersicherung dieser Bauart erstreckt sich der Sicherungseinsatz aus verformbarem Material nur über einen Teil der Ausnehmung. In die Ausnehmung ist außerdem ein Druckring mit einer sich nach innen konisch verengenden Stirnfläche eingesetzt, der beim Anziehen der Mutter auf den Sicherungseinsatz einwirkt und diesen radial gegen die Gewindegänge der Schraube drückt. Die in der Bodenfläche der Aussparung vorgesehenen Nuten haben die Aufgabe, eine Verdrehung des Sicherungseinsatzes gegenüber der Mutter zu verhindern, indem beim Anziehen der Mutter ein Teil des Sicherungseinsatzes auch in diese Nuten hineingepreßt wird. Eine derartige Muttersicherung hat jedoch den Nachteil, daß sie nur in Verbindung mit einem Druckring verwendbar ist, da ohne einen derartigen Druckring der Sicherungsemsatz nicht genügend gegen die Gewindegänge der Schraube gedrückt werden würde, weil die Bodenfläche der Aussparung sich senkrecht zur Mutterachse erstreckt. Der Druckring verteuert aber die Herstellungskosten der Muttersicherung, da ein weiteres Teil erforderlich ist. Außerdem kann er, falls er nicht durch besondere Formgebung der Mutter gegen Herausfallen gesichert ist, leicht verlorengehen. Eine Sicherung des Druckringes gegen Herausfallen hat jedoch den Nachteil, daß man den verformbaren Sicherungseinsatz nicht erneuern kann.

Weiterhin sind Muttersicherungen bekannt, die nur mit einem Sicherungseinsatz aus verformbaren Material arbeiten, wobei die Bodenfläche der Ausnehmung der Mutter konisch ausgebildet ist. Im Umfang der Ausnehmung sind entweder Einkerbungen oder warzenförmige Erhöhungen vorgesehen, durch welche eine Verdrehung des Sicherungseinsatzes gegenüber der Mutter verhindert werden soll. Solche am Umfang der Ausnehmung vorgesehenen Einkerbungen oder Erhöhungen setzen jedoch voraus, daß der Sicherungseinsatz im Bereich dieser Teile genügend nach außen gepreßt wird, was jedoch nicht immer der Fall ist. Aus diesem Grund wird keine besonders gute Verdrehsicherung des Sicherungseinsatzes gegenüber der Mutter erzielt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Muttersicherung der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, Muttersicherung

Anmelder:

Eaton Manufacturing Company,

Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,
Göggingen über Augsburg,
von-Eichendorff-Str. 10

Als Erfinder benannt:

Chester P. Coldren, Canton, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Dezember 1961
(163 267)

die einfacher in ihrem Aufbau ist und deren Sicherungswirkung gegenüber bisher bekannten Muttersicherungen verbessert ist. Diese Aufgabe -wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die in der Bodenfläche vorgesehenen Nuten bis in die Gewinde;-gänge der Mutter erstrecken und diese unterbrechen und die Bodenfläche in an sich bekannter Weise konisch ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung der Muttersicherung wird das elastische Material des Sicherungseinsatzes zusätzlich zu der durch die konische Bodenfläche bewirkten radialen Anpressung an die Gewindegänge des Schraubenbolzens im Bereich der Nuten zwischen die Gewindegänge hineingezogen. Es werden hierbei die für die Verdrehsicherung des Sicherungsemsatzes gegenüber dem Mutterkörper erforderlichen Vertiefungen gleichzeitig auch dazu ausgenutzt, die Sicherungswirkung der Mutter zu erhöhen. Gegenüber der bekannten Muttersicherung mit Druckring ist die erfindungsgemäße Muttersicherung billiger in der Herstellung, und sie weist außerdem den Vorteil auf, daß ein Druckring nicht verlorengehen kann bzw. der Sicherungsemsatz bei Bedarf und nach Abnutzung ausgewechselt werden kann. Die an sich bekannte' konische Ausbildung der Bodenfläche der Ausnehmung fördert zugleich das durch die Nuten hervorgerufene Eindrücken des verformbaren Materials in die Gewindegänge von Bolzen und Mutter.

509 757/19S

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Muttersicherung vor dem Zusammenpressen des Sicherungseinsatzes, ■ ...

Fig. 2 einen Schnitt durch den Mutterköiper vor Herstellung d.es Gewindes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Muttersicherung in Richtung 3 der F i g. 2 gesehen,

F i g. 4 Einzelheiten der Ausnehmung des Mutterkörpers in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 das Zusammenwirken von Schraubenbolzen, Muttersicherung und zu befestigendem Werkstück.

An der Druckseite des Mutterkörpers 12 ist eine die Gewindebohrung 18 erweiternde Ausnehmung 24 vorgesehen. Diese Ausnehmung weist eine konische Bodenfläche 30 mit mehreren Nuten 32 auf. Die in der Bodenfläche 30 vorgesehenen Nuten 32 erstrecken sich bis in die Gewindegänge 16 und unterbrechen diese. Der Sicherungseinsatz 26 aus elastisch verformbarem Material, wie z. B. Polyamid, ist in die Aussparung 24 mit Preßsitz eingesetzt oder in anderer geeigneter Weise festgehalten.

Dadurch, daß sich die in der Bodenfläche 30 vorgesehenen Nuten 32 bis in die Gewindegänge 16 der Mutter 12 erstrecken und diese unterbrechen, wobei die Bodenfläche 30 konisch ausgebildet ist, wird beim Anziehen des Schraubenbolzens 40 das verformbare Material des Sicherungseinsatzes im Bereich der Nuten zwischen die Gewindegänge hineingezogen, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist. Die Nuten 23 dienen daher nicht nur für die Verdrehsicherung des Sicherungseinsatzes gegenüber dem Mutterkörper 12, sondern sie werden auch dazu ausgenutzt, die Sicherungswirkung der Mutter zu erhöhen.

Die günstigsten Sicherungseigenschaften, d. h. eine bestmögliche radiale Anpressung des Sicherungseinsatzes an den Schraubenbolzen 40 wird dann erreicht, wenn die Mantellinien der konischen Bodenfläche 30 in einem Winkel von etwa 30° gegenüber einer zur Gewindeachse senkrechten Ebene verlaufen. Befriedigende Ergebnisse werden noch bis zu einem Mindest-■winkel von 20° erreicht. Der günstigste Winkel, unter dem der Grund 36 der Nuten 32 gegenüber einer zur Gewindeachse senkrechten Ebene geneigt sein soll, beträgt etwa 35°. Wird dieser Winkel vergrößert, so ist zum Anziehen der Mutter ein geringeres Drehmoment, jedoch für den Sicherungseinsatz 26 mehr Material erforderlich. Ein größerer Winkel ergibt eine größere Verschneidung zwischen der Nut 32 und den Gewindegängen 16, so daß mehr Material des Sicherungseinsatzes zwischen die Gewindegänge des Schraubenbolzens 40 und der Mutter 12 eindringen kann. Umgekehrt bedingt eine Verringerung dieses Winkels, unter dem der Nutgrund 36 gegenüber einer zur Mutterachse senkrechten Ebene geneigt ist, ein erhöhtes Drehmoment zum Anziehen der Mutter, wobei gleichzeitig der Bedarf an Material für den Sicherungseinsatz sinkt und wegen der kleineren Verschneidung zwischen Nut und den Gewindegängen weniger Material des Sicherungseinsatzes zwischen die Gewindegänge von Schraube und Mutter eindringen kann. Ein Mindestwinkel von etwa 20° sollte daher nicht unterschritten werden.

Wie aus der F i g. 3 zu erkennen ist, weichen die Nuten 32 im Radialschnitt gegenüber den zugehörigen Radiuslinien derart ab, daß das außenliegende Ende derNut gegenüber, der RadiusKnie.in.Anzugsrichtung voreilt. Diese Abweichung der Nuten 32 von der radialen Richtung begünstigt die Sicherungswirkung, d. h., das Hineinziehen des Materials des Sicherungseinsatzes in die Gewindegange wird' dann verbessert, wenn ^rJYinkeJ. nichtjgrößier .als>letwa 30? ist. Der günstigste Winkel bei Verwendung von Polyamid für den Sicherungseinsatz beträgt 15°.
Die Wirkungsweise der Muttersicherung ist wie

ίο folgt: Wird der Schraubenbolzen 40 in das Gewinde 16 der Mutter eingeschraubt, so ist zunächst eine leichte Drehung des Schraubenbolzens von Hand möglich, da der Innendurchmesser des Sicherungseinsatzes, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, in nicht zu- sammengedrücktem Zustand größer ist als der Durchmesser des Schraubenbolzens. Kommt nun der Sicherungseinsatz beim weiteren Anziehen des Schraubenbolzens an der Oberfläche 42 des Werkstückes 44 zur Anlage, so wird der Sicherungseinsatz

ao in axialer Richtung in die Ausnehmung 24 des Mutterkörpers 12 hineingepreßt, wobei das Material des Sicherungseinsatzes in die Nuten 32 eindringt. Diese Nuten leiten das Material des Sicherungseinsatzes in den Raum zwischen den Gewindegängen des Schraubenbolzens 40 und der Mutter 12. Da sich die Nuten bis in die Gewindegänge erstrecken und diese unterbrechen, wird bei Weiterdrehung des Schraubenbolzens ein Teil des Materials des Sicherungseinsatzes, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, in den Raum zwischen den beiden Gewindegängen hineingezogen. Die Neigung des Nutengrundes gegenüber einer zur Mutterachse senkrechten Ebene und die Abweichung der Nut gegenüber der zugehörigen Radiuslinie begünstigen hierbei das Hineinziehen bzw. Einfließen des Materials zwischen die Gewindegänge. Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherungswirkung zu der durch die radiale Anpressung des Sicherungseinsatzes 26 infolge der konischen Bodenfläche 30 bewirkte Sicherungswirkung erzielt. Beim Abschrauben der Mutter verhindern die Nuten 32 eine Verdrehung des Sicherungseinsatzes gegenüber dem Mutterkörper, so daß beide Teile zusammen abgeschraubt werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Muttersicherung, bei der die Mutter an ihrer Druckseite eine die Gewindebohrung erweiternde Ausnehmung mit in die Bodenfläche der Ausnehmung eingearbeiteten Vertiefungen in Form von Nuten aufweist, wobei in die Ausnehmung ein Sicherungseinsatz aus verformbarem Material eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die in der Bodenfläche (30) vorgesehenen Nuten (32) bis in die Gewindegänge (16) der Mutter (12) erstrecken und diese unterbrechen und die Bodenfläche in an sich bekannter Weise konisch ausgebildet ist.

2. Muttersicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinien der konischen Bodenfläche (30) unter einem Winkel von mehr als 20° und vorzugsweise 30° schräg gegenüber einer zur Gewindeachse senkrechten Ebene verlaufen.

3. Muttersicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (32) nach außen fortschreitend abnimmt.

4. Muttersicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (36) der Nuten (32) gegenüber einer zur Gewindeachse senkrechten Ebene um einen Winkel von etwa 35° geneigt ist.

5. Muttersicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das außenliegende Ende jeder Nut (32) gegenüber der zugehörigen Radiuslinie in Anzugsrichtung voreilt.

6. Muttersicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Nut (32) und der zugehörigen Radiuslinie maximal etwa 30°, vorzugsweise etwa 15°, beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Britische Patentschrift Nr. 852 757; USA.-Patentschriften Nr. 1 016 746, 952 507.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen