DE3149408A1

DE3149408A1 - "einpressmutter mit beweglichem mutterteil"

Info

Publication number: DE3149408A1
Application number: DE19813149408
Authority: DE
Inventors: Manfred 2863 Ritterhude Menke
Original assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Current assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Priority date: 1981-12-12
Filing date: 1981-12-12
Publication date: 1983-06-23

Description

Einpreßmutter mit beweglichem Mutterteil
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einpreßmutter mit beweglichem Mutterteil,der vorzugsweise selbstsichernd ausgebildet ist, die aus einer in ein Werkstück einpreßbaren Hülse und dem mit dieser Hülse beweglich verbundenden Mutterteil besteht.
Es sind Annietmuttern und Einpreßmuttern mit beweglichem Mutterteil bekannt, die insbesondere in der Luft- und Raumfahrt Verwendung finden. tm allgemeinen wird von diesen Muttern verlangt, daß sie selbstsichernd ausgebildet sind, da einerseits die Werkstücke, die durch diese Mutter miteinander verbunden werden, häufig Erschütterungen ausgesetzt sind, die zu einer Lockerung von Schraubverbindungen führen, wenn diese nicht zusätzlich gesichert sind. Eine Sicherung durch Verklemmen von zwei auf die gleiche Schraube aufgeschraubten Muttern ist dabei jedoch häufig nicht möglich, so daß die Muttern mit einer Selbstsicherung versehen sein müssen. Diese Muttern werden dort eingesetzt, wo Bauteile häufig gelöst und erneut miteinander verbunden werden müssen. Dabei ist im allgemeineneine Wiederverschraub- barkeit der Muttern nur begrenzt zulässig, da durch Abrieb die Funktion der Selbstsicherung beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde wird häufig eine Austauschbarkeit des Mutterfeils gefordert, was im allgemeinen allerdings gerade der Verwendung von Annietmuttern und Einpreßmuttern widerspricht.
Die bekannten Annietmuttern weisen gerade bei der Verwendung in der Luft- und Raumfahrt im allgemeinen den Nachteil eines relativ hohen Gewichts auf. Darüber hinaus ist in vielen Fällen der Platzbedarf für die Annietmuttern so groß, daß deswegen ihre Verwendung auszuschließen ist. Aus diesem Grunde wird in vielen Fällen von Einpreßmuttern Gebrauch gemacht, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß sie bei etwas unvorsichtigem Hantieren mit den Werkstücken, in denen diese Einpreßmuttern angebracht sind,oder aber beim Verschrauben selbst,durch die Schraube aus ihrer Halterung in dem Werkstück herausgedrückt werden und verlorengehen, bevor sie ihren eigentlichen Zweck erfüllen können. Das ist von besonderem Nachteil in all den Fällen, in denen diese Muttern nur schwer oder gar nicht mehr erreichbar sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einpreßmutter anzugeben, die eine universelle Einsatzmöglichkeit bietet, insbesondere bei der Anbringung der Mutter bei dünn- oder dickwandigen metallischen oder nichtmetallischen Bauteilen, die nach dem Anbringen der Mutter an dem dafür vorgesehenen Werkstück unverlierbar ist, wobei unabhängig von der Beanspruchung der Verbindung - sowohl bei Scher- wie bei Zugbeanspruchungen - die gleiche Ausführung verwendbar ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Mutterteil einer solchen Einpreßmutter auswechselbar zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Einpreßmutter gelöst, wie sie in den AnsprUchen beschrieben ist.
Diese Mutter wird nach dem Einsetzen in das dafür vorgesehene Bauteil dadurch unverlierbar, daß die Hülse, die mit dem Werkstück drehsicher verbunden wird, von der einen Seite dieses Werkstücks in dasselbe eingepreßt wird, während das Mutterteil von der anderen Seite des Werkstücks her mit der Hülse beweglich und darüber hinaus austauschbar verbunden ist. Dadurch kann auch bei unvorsichtigem Hantieren mit dem Werkstück die Einpreßmutter nicht aus ihrem Sitz herausgedrückt werden. Das gleiche gilt bei unvorsichtigem Hantieren mit der zugehörigen Schraube, wenn das Werkstück mit einem anderen WerkstUck durch eine Schraubverbindung zusammengefügt werden soll.
Durch die Beweglichkeit der Schraube gegenüber dem zugehörigen Werkstück, die aus Gründen des Ausgleichs von Fertigungstoleranzen gefordert wird, muß beim Herstellen der Schraubverbindung zunächst mit der Schraube die Mutter selbst gewissermaßen ertastet werden.
Dadurch, daß die die Mutter an ihrem Werkstück haltende Hülse jedoch von der gleichen Seite her,von der auch die Schraube in die Hülse eingeführt wird, in das Werkstück eingepreßt ist, wird ein Herausdrückendieser Hülse auf der gegenüberliegenden Seite unmöglich.
Durch die Halterung des Mutterteils an der zugehörigen Hülse mittels eines Federringes ist auf der einen Seite die Unverlierbarkeit gewährleistet, auf der anderen Seite aber die Lösbarkeit und damit Austauschbarkeit des Mutterteils gesichert.
in den beigefügten Zeichnungen ist eine Einpreßmutter nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Figur 1: eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung mit einer Einpreßmutter, teilweise im Schnitt, Figur 2: eine Ansicht der Hülse der Einpreßmutter, teilweise im Schnitt, Figur 3: eine Draufsicht auf die Hülse nach der Schnittlinie iII-IIi der Figur 2, Figur 4: eine Ansicht des Mutterteils der Einpreßmutter, teilweise im Schnitt, Figur 5: einen Schnitt durch den Mutterteil nach der Schnittlinie V/V der Figur 4 und Figur 6: einen Federring, der in der Einpreßmutter nach der Erfindung Verwendung findet.
In der Figur 1 sind die plattenförrnigen Bauteile 3 und 4 durch eine Schraubverbindung miteinander zusammengefügt. Diese Schraubverbindung besteht aus der Schraube 1 mit der Unterlegscheibe 2 und der Einpreßmutter mit dem Mutterteil 5, deren Innengewinde 14 mit dem Außengewinde 15 der Schraube 1 verschraubt ist. Der Mutterteil 5 ist vor der Herstellung der Verbindung mit dem Bauteil 3 mittels der Hülse 6 verbunden. Diese Hülse 6 weist eine Außenverzahnung 9 und an ihrem unteren Ende einen konusartigen Flansch 6a auf. Die Hülse 6 ist in eine mit einer entsprechenden Ansenkung versehene Bohrung des Bauteils 3 eingepreßt, wobei die Verzahnung 9 als Drehsicherung dient. In eine unterhalb des oberen Randes der Hülse 6 eingearbeitete Nut 11 greift ein Federring 7 ein, der andererseits in eine entsprechende Nut 12 im unteren Teil des Mutterteils 5 eingreift und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen der Einpreßmutter herstellt. Das Mutterteil 5 weist in seinem unteren Teil eine Verzahnung 1o auf, die der Verzahnung 9 der Hülse 6 ähnlich ist, aber einen grösseren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser der Verzahnung 9 ist. Andererseits ist der Innendurchmessser dieser Verzahnung 10 kleiner als der Außendurchmesser der Verzahnung 9.
Im Bereich der Verzahnung 1o des Mutterteils 5 sind zwei einander gegegenüberliegende Ausbrüche 13 vorgesehen, durch die mittels eines geeigneten zangenartigen Werkzeugs der der in der Nut 12 lieqende Fsderring 7 zusarorrlenpreßbcir ist. Auf diese Weise kann der sDlutterteiL 5 von der Hülse 6 in Bedarfsfall gelöst werden, wahren andererseits im Normalfall durch die formschlüssige Verbindung mittels des Federringes 7 der Mutterteil unverlierbar wird.
Die Montage der Einpreßmutter erfolgt folgendermaßen: Die Hülse 6 wird zunächst von einer Seite in eine entsprechende mit einer Ansenkung versehene Bohrung des Bauteils 3 eingepreßt, bis der konusartige Flansch 6a. der Hülse 6 an der Ansenkung anliegt.
Dadurch7 daß der Durchmesser dieser Bohrung kleiner ist als der Durchmesser der Verzahnung 9 der Hülse 6, wird durch die Verzahnung 9 eine Drehsicherung der Hülse 6 gegenüber dem Bauteil 3 hergestellt. Danach wird der Federring 7 in die Nut 11, die nunmehr auf der anderen Seite des Bauteils 3 liegt, eingefügt und anschließend das Mutterteil 5 über die Hülse 6 gestülpt. Dabei wird zunächst der Federring 7 durch eine entsprechende Anschrägung der Verzahnung lo des Mutterteils 5 zusammengepreßt, bis der Federring 7 in die Nut 12 des Mutterteils eingreifen kann. Damit ist eine formschlüssige Verbindung zwischen der Hülse 6 und dem Mutterteil 5 hergestellt. Durch die Verzahnung 9 bzw.
1o, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ist eine geringe Bewegilchkeit des Mutterteils 5 gegenüber der Hülse 6 gewährleistet, andererseits aber durch eben diese Verzahnung eine Drehsicherung gewährleistet.
Beim Zusammenfügen der Bauteile 3 und 4 wird die Schraube 1 gegebenenfalls mit einer Unterlegscheibe 2 durch eine entsprechende Bohrung des Bauteils 4 in die Hülse 6 eingeführt und dann mit dem Innengewinde 14 des Mutterteils 5 verschraubt. Dabei kommt der untere Rand des Mutterteils 5 zur -festen Anlage an das Bauteil 3, wenn der untere Rand des Mutterteils 5 als Anlagefläche ausgebildet wird. Gegebenenfalls kann auch von einer zwischengelegten Unterlegscheibe 8 Gebrauch gemacht werden.
bekannten Einpreßmuttern weist die Einpreßmutter nach der vorliegenden Erfindung den großen Vorteil auf, daß sie erstens nach der Anbringung an dem zugehörigen Werkstück unverlierbar und darüber hinaus bei Bedarf in ihrem Mutterteil austauschbar ist. Gegenüber den bekannten Annietmuttern, die sie vollwertig ersetzen kann, weist die Einpreßmutter den Vorteil auf, daß sie wesentlich weniger Platz beansprucht. Ein besonders großer Vorteil ist aber darin zu sehen, daß mit dieser Einpreßmutter eine erhebliche Einsparung an verschiedenen Sorten ermöglicht wird.

Claims

Patentansprüche rz Einpreßmutter, bestehend aus einer in ein Werkstück einpreßbaren und gegen Verdrehung gesicherten Hülse und einem beweglich damit verbundenden selbstsichernden Mutterteil, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß a) die mit einer Außenverzahnung (9) versehene Hülse (6) an ihrem unteren Rand einen konusartig ausgebildeten Flansch (6a) und unterhalb ihres oberen Randes eine Ringnut (11) aufweist, daß b) ein in die Ringnut (11) nach dem Einpreßen der Hülse (6) in eine Bohrung des Werkstücks (3), die eine dem konusartigen Flansch (6a) entsprechenden Ansenkung besitzt, eingelegter, geschlitzter Federring (7) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser in entspanntem Zustand größer und dessen Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Hülse (6) ist, und daß c) der Mutterteil (5) in seinem der Hülse (6) zugewandten Bereich mit einer Innenverzahnung (10) versehen ist, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Verzahnung (9) der Hülse (6) ist, oberhalb ihres unteren Randes eine Ringnut (12) aufweist, in die im zusammengesetzten Zustand der Federring (7) eingreift und in ihrem oberen Bereich mit einem Innengewinde (14) versehen ist, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser der Hülse (6) entspricht.
2.) Einpreßmutter nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Mutterteil (5) im Bereich der Innenverzahnung (1o) zwei einander gegenüberliegende Ausbrüche (13) aufweist, durch die der in der Nut (12) liegende Federring (7) mit einem geeigneten Werkzeug zusammenpreßbar ist.
3.) Einpreßmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Unterseite des Mutterteils (5) als Anlagefläche ausgebildet ist.
4.) Einpreßmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen der Unterseite des Mutterteils (5) und dem Werkstück (3) eine Unterlegscheibe (8) vorgesehen ist.