DE2043792A1

DE2043792A1 - Sicherung einer Schraubenmutter gegenüber Schraube und verschraubtem Werkstück unter Verwendung einer weiteren, als Gegenmutter wirkenden Schraubenmutter

Info

Publication number: DE2043792A1
Application number: DE19702043792
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: CONZALEZ C
Current assignee: CONZALEZ C
Priority date: 1970-06-12
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1972-03-30
Also published as: US3664226A

Description

Anmelder: Cesar Fernandez Veraud Gonzalez,

Av. Central 5b, Col. Unidad Modelo, Mexico 13, D.F.

Mein Zeichen: CFG II (224ö/WG)

Sicherung einer Schraubenmutter gegenüber Schraube und verschraubt em Werkstück unter Verwendung einer weiteren, als Gegenmutter wirkenden Schraubenmutter.

Die Erfindung trifft die Sicherung einer Schraubenmutter gegenüber Schraube und verschraubtem Werkstück unter Verwendung einer weiteren, als Gegenmutter wirkenden Schraubenmutter, und unter Wahrung eines bestimmten Anzugsdrehmoments der Schraubenmutter gegenüber dem Werkstück.

Die Erfindung findet vorwiegend bei der Verschraubung von Werkstücken Anwendung, die sich infolge fortwährender Erschütterung derselben im Betriebszustand, so z.B. bei Automobilzylindern, gegeneinander lösen können.

Die einfachste Art, dieses Problem herkömmlicherweise zu losen, besteht darin, die Schrauben sehr stark anzuziehen, oder zwischen Werkstück und Schraubenmutter Ringe oder Unterlagsscheiben einzusetzen, oder auch Gegenmuttern zu verwenden. Es ist ebenfalls üblich, in der Schraube in Längsricntung eine Nut vorzusehen, die sich entlang der Schraube etwas weiter erstreckt, als der Bereich lang ist, der von der Schraubenmutter in angezogenen Zustand überdeckt wird. In die Nut wird dann nach dem Anziehen der Schraubenmutter ein Zapfen oder Keil eingeführt, die jede Bewegung der Schraubenmutter gegenüber der Schraube verhindert. Durch das Vorsehen derartiger Nuten wird jedoch die Festigkeit des Schraubenicernes beeinträchtigt. Außerdem sind wiederum besondere Vorkehrungen zu treffen, daß dieser Koil nicht verloren geht.

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Außerdem können Gegenmuttern verwendet werden, die mit m entgegengesetztem Sinne verlaufenden Gewinden versehen sind. Für ihre Verwenduna muß das Ende der Schrauben ebenso entgegengesetzt verlaufende Gewinde aufweisen, so daß die Muttern in entgegengesetzter Drehnchtun'~ aufgeschraubt werden. Um dies zu ermöglichen, ist es notwendig, daß der Teil des Schraubenschaftes, aer dem äußeren Ende der Schraube am nächsten liegt, einen äußeren Durchmesser aufweist, der dem Schraubenkern des anderen Teils der Schraube entspricht, also gegenüber dem äußeren Durchmesser des anderen Teils etwas geringere Ausmaße hat, so daß die erste Mutter leicht über den Bereich geschoben werden kaiin, den die zweite Mutter einnimmt. Sind zwei Muttern so aufgebracht, dann wird eine Bewegung der größeren Schraubenmutter, m einer Richtung, die eine Lockerung der Schraubverbindung bedeutet, die Tendenz haben, die andere Schraube anzuziehen. Beide Muttern werden durch eine Nute und eine Rippe gleicher Form gegeneinander verkeilt, so daß diese im angezogenen Zustand als Kupplung zwischen ihnen wirkt.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß das Drehmoment, mit welchem die Muttern gegeneinander angezogen sind, immer das Maximum der Kapazität oder der Stärke der die Muttern anziehenden Bedienungsperson oder einer entsprechenden Maschine ist; der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden. Es soll veilmehr eine Sicherung geschaffen werden, die das Anziehen mit einem ganz bestimmten Drehmoment ermöglicht und somit sowohl zu starkes oder auch zu schwaches Anziehen verhindert und gleichzeitig einer Lockerung durch Erschütterungen cder vibrationen vorbeugt.

Weiterhin ist es Au t. gäbe der Er^ i>· ¹O Muttern und Gegenir.iu. i.ür.'i als ei n^e.■_ *.«icae mit Einern I :<t. ;,;/;viride versehene ι.·-;.: ni.ei'" aus: ..i^r_:.i.j :ic--.-', we!'· he ί;~ί i*>xen AmR -.. '■. achen ir

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Längsrichtung und an ihren oberen und unteren überflächen Nuten aufweist, die zur Aufnahme von Klammern dienen, welche die Einheit zusammenhalten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Einheit durch Klammern herzustellen, die bestimmte Bruchstellen aufweisen, die bei bestimmter Drehmoment-Beanspruchung brechen, so daß das Drehmoment, mit welchem die Schraubenmutter angezogen werden nmß, genau nach den Bedürfnissen der Anwendung der Schraubverbindung bestimmt werden kann.

Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung Mutter und Gegenmutter, mit einem Gewinde versehen, als einheitliche Einheit so auszugestalten, daß sie entlang ihres Umfanges mit einer Rinne versehen sind, die sowohl teilweise in der Mutter, als auch in der Gegenmutter vorgesehen ist, in der ein Druckbegrenzungsring eingeordnet ist, welcher aus Stahldraht oder irgendeinem anderen entsprechenden Material gebildet wird, und der das Anzugsdrehmoment der Schraubenmutter begrenzt.

Erfindungsgemäß ist eine Sicherung einer Schraubenmutter gegenüber Schraube und verschraubtem Werkstück unter Verwendung einer weiteren, als Gegenmutter wirkenden Schraubenmutter und unter Wahrung eines bestimmten Anzugsdrehmoments der Schraubenmuttern dadurch gekennzeichnet, daß die in der Anordnung gegenüber dem Werkstück obere und die untere Schraubenmutter an ihren Außenflächen Nuten aufweisen, in welchen Klammern angeordnet sind, welche die beiden Schraubenmuttern gegeneinander halten und so bemessen sind, daß sie bei einem bestimmten Drehmoment der oberen gegenüber der unteren Schraubenmutter brechen, wobei jeweils Vorsprünge in der oberen Fläche der unteren Schraubenmutter und in der unteren Fläche der oberen Schraubenmutter vorgesehen sind, welche kreissegmentartig ausgebildet sind und weniger als die Hälfte der einander

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gegenüberliegenden Schraubenmutternflächen einnehmen und die Lage der beiden Schraubenmuttern gegeneinander bestimmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folqenden anhand der beigefügten Zeichnunaen näher erläutert. Es bedeuten:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht von Mutter und Gegenmutter in einer ersten Ausführungsform in Längsrichtung der Schraubenachse verlaufenden Nuten, sowie eine Darstellung der dabei verwendeten Klammern,

Figur 2 eine Draufsicht auf die Gegenmutter, die die Verklammerung mit den Klammern darstellt,

Figur 3 eine Seitenansicht der Mutter und Gegenmutter in zusammengeklammerter Stellung mit Hilfe der Verwendung verschiedenartioer Klammern,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht von Mutter und Gegenmutter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der sowohl die Mutter wie auch die Gegenmutter teilweise entlang eines Vorsprunges mit einer entlang des Umfangs laufender Nut versehen sind, sowie die Ansicht eines dabei verwendeten Sprengringes, der das Anzugsmoment zwischen beiden Muttern bestimmt,

Figur 5 eine Seitenansicht von Mutter und Gegenmutter, die die Kupplung zwischen beiden mit Hilfe eines Druckringes erläutert,

Figur 6 eine Draufsicht auf die Mutter und die Anordnung des Druckringes in derselben.

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Figur 1 zeigt die Mutter 8 und eine Gegenmutter 7, die erfindungsgemäß mit Hilfe von Klammern 9 verschiedener Formgebung gegeneinander gehalten werden. Die Klammern 9 liegen in Längsrichtung zur Schraubachse angeordneten Nuten 10, die sowohl in der Mutter, als auch in der Gegenmutter vorgesehen sind. Die umgebogenen Enden 11 der Klammern 9 halten die Klammern 9, indem sie auf die obere Fläche 12 der Gegenmutter 7 und auf die untere Fläche 13 der Mutter 8 wirken und in diese Flächen durch gewinkelte Verlangerungen 14 der Nuten 10 eingreifen. Sowohl die Mutter 8, als auch die Gegenmutter 7 sind mit VorSprüngen 15 versehen, wobei der Vorsprung 15 an der unteren Fläche der Gegenmutter und an der oberen Fläche der Mutter vorgesehen ist. Diese Vorsprünge erlauben ein besseres Zusammenkoppeln der beiden Mutternstücke und die geaeneinander Verschiebung der Oberfläche von Mutterö und Gegenmutter 9 in Berührung miteinander in umgekehrter Richtung zur Anzugsrichtung.

Aus Figur 2 sind deutlich die in diametraler Richtung an der jeweils voneinander abgekehrten Oberflächen von Mutter und Gegenmutter vorgesehenen Nuten 14 gezeigt, die mit den Nuten 10 in Verbindung stehen und zur Aufnahme der umgebogenen Snden 11 der Klammern 9 dienen. Die Klammern bewirken, daß bei einem Anziehen der Gegenmutter 7 die Mutter solange mit angezogen wird, bis das Drehmoment zwischen Mutter und Gegenmutter das Ausmaß übersteigt, an dem die Klammern 9 brechen. Durch Bestimmung dieses Bruches kann das Anzugsdrehmoment beider Muttern gegeneinander und damit das Anzugsdrehmoment • einer der beiden Muttern gegenüber dem zu verschraubenden Werkstück durch die Dimensionierung der Klammern bestimmt werden.

Man kann auch in einer Weise, wie aus den Figuren nicht ersichtlich ist, am unteren Teil 17 der Gegenmutter einen Falz vorsehen, der es verhindert, daß beim Anziehen

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der Gegenmutter der Schraubenschlüssel oder em ^hnlicVp-s zum Anziehen verwendetes Gerät über diesen Falz hinüber rutscht und so auch die Mutter ergreift und damit die Mutter mehr oder weniger anzieht, als dieses erwünscht und durch die Bemessung der Klammern sichergestellt ist.

Figur 3 zeiat die Mutter und dip Gegenmutter in eirer Seitenansicht und mit verschiedenen Klammern ⁿ ^ die auch aus Flour 1 ersicntlicn sind¹* miteinander verklammert.

Brechen beim Anziehen die Klammern bei dem vorbestimmten Drehmoment, so können danach neue Klammern eingesetzt werden, die das Lösen der Muttern geaenemander verhindern .

In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, m der die abgeschrägte ίlammer 1y gegen Kutter 18 eine mit einer Rinne versehene Basis 20 aufweist, die etwa ein Viertel der Fläche der Gegenmutter kreissegmentartig überdecxt. Eine Mutter 21 enthalt ebenfalls kreissegmentartig eine ein Viertel der Fläche einnehmende Basis, die ebenfalls mit einer Rille versehen ist, so daß die m der Gegenmutter 1b und der Mutter vorgesehenen Rillen bei zusammengesetztem Zustand von Mutter und Gegenmutter ein Kupplungs- oder Drehmoment-Regelungselement aufnehmen können, das dem speziellen Drehmoment angepaßt ist, mit dem Mutter und Gegenmutter angezogen werden sollen. Ein an seinen Enden übereinander liegender kreisförmiger Draht 22 oder ein auf einer Seite aufgeschnittener, aus einem Stahlblech hergestellter Ring 22- werden in die beiden Rillen eingepaßt und halten so Mutter und Gegenmutter zusammen. Sie biegen sich beim Anziehen der Gegenmutter auf,. wenn ein bestimmtes Drehmoment,- mit dem Mutter und Gegenmutter angezogen werden sollen, überschritten worden ist. In der gleichen Art, wie das anhand des vorhergehenden Ausf'ührungsbeispiels erläutert worden ist, kann an der Unterseite der Gecrenmut-

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ter IH ein Falz vorgesehen werden, der verhindert, daß ein Schraubenschlüssel b^im Anziehen der Gegenmutter über diese herüberrutscht und gleichzeitig auf die Mutter einwirkt .

Die Anordnung der Feder 21 kann aus Figur 5 und Figur 6 ersehen werden. Beide Figuren zeigen die Anordnung der Feder in der Weise, daß sie Mutter und Gegenmutter zusammenhält und gleichzeitig bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes zwischen beiden sich verbiegt.

Ausführungsform nach den Figuren 4 - b enthält auf diese Weise ebenso Hämmern, die in in den Außenflächen von Mutter und Genenmutter vorgesehenen Nuten laufen und diese zusammenhalten, wenngleich nier - im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figuren 1 - 3 - diese Nuten nicht parallel zur Achse der Schraubrichtung, sondern in einer senkrecht dazu verlaufenden Ebene liegen.

Das wesentliche der Erfindung ist darin zu sehen, daß die sich gegenseitig sichernden Muttern und Gegenmuttern durch Klammern miteinander verbunden werden, die einerseits die Sicherung gegeneinander bewirken und andererseits durch eine Verformung oder einen Bruch bei überschreiten eines bestimmten Drehmomentes zwischen Mutter und Gegenmutter während des Anziehens durch einen Schraubenschlüssel , der nur an der Gegenmutter angreift, sicherstellen, daß ein bestimmtes gewünschtes Anzugsdrehmoment eingehalten wird.

Die Klammern müssen dabei sowohl gegenüber der Mutter als auch gegenüber der Gegenmutter fest angeordnet sein und Mutter und Gegenmutter zusammenhalten. Dazu dienen die längsverlaufenden Nuten 14, bzw. die Entlang des Umfanges verlaufenden Rillen 20. Die Vorsprünge 15dienen dazii, Mutter und Gegenmutter in definierter Stellung gegeneinander zu halten, bzw. im Ausführungsbeispiel nach

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Figuren 4-6, aufeinander ausgerichtete Rillen aufzunehmen, über die mit Hilfe der Klammern 22, 22- ebenfalls wieder eine Verbindung hergestellt werden kann.

Patentansprüche:

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Claims

M Q — Patentansprüche

1. Sicherung einer Schraubenmutter gegenüber Schraube und verschraubtem Werkstück unter Verwendung einer weiteren, als Gegenmutter wirkenden Schraubenmutter und unter Wahrung eines bestimmten Anzugsdrehmomentes der Schraubenmutter, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Anordnung gegenüber dem Werkstück obere (7) und die untere (8) Schraubenmutter an ihren Außenflächen Nuten (10, 20) aufweisen, in welchen Klammern (9, 22, 22-) angeordnet sind, welche die beiden Schraubenmuttern (7, 8) gegeneinander halten und so bemessen sind, daß sie bei einem Drehmoment der oberen (7) gegenüber der unteren (8) Schraubenmutter, bzw. verformt werden, und wobei jeweils Vorsprünge (15) in der oberen Fläche der unteren Schraubenmutter (8) und in der unteren Fläche der oberen Schraubenmutter (7) vorgesehen sind, welche kreissegmentartig ausgebildet sind und weniger als die Hälfte der einander gegenüberliegenden Schraubenmutterflächen einnehmen und die Lage der beiden Schraubenmuttern gegeneinander bestimmen.

2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreissegmentartig ausgebildeten Vorsprünge (15) ein Viertel der Schraubenmutterflächen einnehmen.

3. Sicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Nuten (10) an der Außenseite der oberen

(7) und unteren (8) Schraubenmutter in Richtung parallel zur Schraubenachse angeordnet sind und die Nuten (10) in der oberen Fläche der oberen Schraubenmutter (7) und in der unteren Fläche der unteren Schraubenmutter

(8) angewinkelte Fortsätze (14) aufweisen, die zur Aufnahme der umgebogenen Enden (11) der Klammern (9) bestimmt sind.

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4. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (20) an der Außenfläche der beiden Muttern (7, b) entlang des Umfanges m einer senkrecht zur Schraubenachse liegenden Ebene und m den Vorsprüngen angeordnet sind, so daß in sie ein Federring (22, 22-) eingelegt werden kann, der in die in beiden Muttern (7, B) vorgesehenen Nuten (20) eingreift.

5. Verfahren zur Herstellung einer Sicherung gemäß Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde der beiden Schraubenmuttern (7, ö) in diesen gleichzeitig angebracht wird, während sie durch die Klammern als Einheit zusammengehalten werden.

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