DE3410868C2

DE3410868C2 -

Info

Publication number: DE3410868C2
Application number: DE3410868A
Authority: DE
Inventors: Thanh-Son Dipl.-Ing. 1000 Berlin De Le
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-03-21
Filing date: 1984-03-21
Publication date: 1987-08-20
Also published as: DE3410868A1

Description

Die Erfindung betrifft eine wiederverwendbare formschlüs sige Muttersicherung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 3.

Es ist aus der CH-PS 52 769, DE-PS 7 30 089, FR-PS 9 29 985 und CH-PS 95 711 bekannt, daß die Mutter zur Sicherung ei nen kegelförmigen und mit Längsschlitzen versehenen Siche rungsteil aufweist, welcher radial entweder durch eine Hilfs mutter oder vorher durch ein Werkzeug zusammendrückbar ist, wobei der Sicherungsteil dasselbe Gewinde aufweist, so daß die Sicherungswirkung nur durch den erhöhten Reibschluß zwi schen dem Sicherungsteil und der Schraube erzielt wird. Bei der DE-PS 8 37 790 beruht die Sicherungswirkung auf der kegeligen Verzahnung zwischen der Mutter und dem von dieser verspannten Sicherungsteil. Der erhöhte Reibschluß zwischen diesen beiden Teilen ist nicht anders als bei einer Mutter mit einer verzahnten Auflagefläche zu betrachten. Das Sicherungsprinzip der o. g. Patentschriften ist nur die Erhöhung des Reibschlusses zwischen dem an der Mutter inte grierten Sicherungsteil und der Schraube über das Gewinde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formschluß zwischen dem an der Mutter integrierten Sicherungsteil und der Schraube zu verwirklichen, so daß die Mutter und die Schraube einer Schraubenverbindung sich nicht selbsttätig lösen können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteils der Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst, so daß die Schraubenverbindung formschlüssig gegen selbsttätiges Lösen und gegen Verlieren gesichert ist.

Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich nungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrie ben.

1. Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt eine Durchsteckverschraubung im gesi cherten Zustand (zusammen mit einem Werkzeug).

Fig. 2 zeigt die Durchsteckschraubenverbindung beim Anziehvorgang.

Fig. 3 zeigt den Schnitt a-a in der Fig. 1.

Fig. 4 zeigt die dazugehörige Draufsicht der Fig. 2.

Fig. 5 zeigt eine Durchsteckverschraubung (zusammen mit einem Werkzeug zur Formschlußaufhebung).

Fig. 6 zeigt die Perspektive der Mutter mit dem Si cherungsteil.

2. Ausführungsbeispiel

Fig. 7 zeigt eine Durchsteckverschraubung im gesi cherten Zustand (zusammen mit der auf der Schraube aufgeschraubten Hilfsmutter).

Fig. 8 zeigt die dazugehörige Draufsicht der Fig. 7.

Fig. 9 zeigt eine Durchsteckverschraubung (zusammen mit der Hilfsmutter bei der Formschlußaufhebung).

Fig. 10 zeigt die dazugehörige Draufsicht der Fig. 9.

Fig. 11 zeigt die Vorderansicht der Hilfsmutter.

Fig. 12 zeigt einen Längsschnitt der Hilfsmutter.

3. Ausführungsbeispiel

Fig. 13 zeigt eine Durchsteckverschraubung im gesi cherten Zustand (zusammen mit einer auf der Mutter aufgeschraubten Hilfsmutter).

Fig. 14 zeigt eine Durchsteckverschraubung bei der Formschlußaufhebung (zusammen mit der auf der Schraube aufgeschraubten Hilfsmutter).

Fig. 15 zeigt einen Längsschnitt der Mutter mit dem Si cherungsteil.

Fig. 16 zeigt die dazugehörige Draufsicht der Fig. 15.

Fig. 17 zeigt die Vorderansicht einer Hilfsmutter.

Fig. 18 zeigt einen Längsschnitt der Hilfsmutter.

4. Ausführungsbeispiel

Fig. 19 zeigt eine Nutmutter zur Anstellung des Innen ringes eines Kegelrollenlagers im gesicherten Zustand.

Fig. 20 zeigt einen Längsschnitt der Hilfsmutter.

Fig. 21 zeigt die dazugehörige Draufsicht der Fig. 20.

Fig. 22 zeigt einen Längsschnitt der Nutmutter.

Fig. 23 zeigt die dazugehörige Draufsicht der Fig. 22.

5. Ausführungsbeispiel

Fig. 24 zeigt einen Längsschnitt einer Mutter mit Si cherungsteil.

Das 1. Ausführungsbeispiel (Fig. 1) zeigt eine formschlüs sige Muttersicherung einer Durchsteckschraubenverbindung mit der Mutter (1) und der Schraube (2) im gesicherten Zu stand gegen selbsttätiges Lösen und Verlieren.

Bei dieser Ausführung weist die Mutter (1) einen Sicherungs teil (4) als Verlängerung auf. Der Sicherungsteil (4) dient zur Formschlußbildung zwischen der Mutter (1) und der Schrau be (2). Dazu weist der Sicherungsteil (4) eine Innenkerb verzahnung (5) auf, deren Zähnespitzen (6) gehärtet sind. Durch die Schlitze (7) am Umfang des Sicherungsteils (4) werden die Sperrarme (8) ausgebildet. Am Umfang des Sicher rungsteils (4) ist eine Außenkegelmantelfläche (9) vorgese hen. An der Stirnseite (10) ist eine Innenkegelmantel fläche angebracht (Fig. 6).

Beim Anziehvorgang umschließen und berühren die Zähnespit zen (6) der Innenkerbverzahnung (5) gerade die Spitzen (12) des Schraubengewindes, so daß diese keinerlei Einfluß auf den Anziehvorgang haben (Fig. 2).

Nachdem die Mutter (1) sachgesmäß auf dem verspannten Teil (3) angezogen ist, wird der formschlüssige Sicherungsvor gang eingeleitet.

Mittels eines Werkzeugs (14) (Fig. 14) werden die Sperr arme (8) radial zusammengedrückt. Beim Eintreiben drückt das Werkzeug (14) mit seiner Innenkegelmantelfläche (15) gegen die vorgesehene Außenkegelmantelfläche (9) des Si cherungsteils (4), so daß die gehärteten Zähnespitzen (6) der Innenkerbverzahnung (5) der Sperrarme (8) in den Werk stoff des Schraubengewindes eindringen. Die Sperrarme (8) werden dabei derart so radial zusammengedrückt, daß sie sich plastisch verformen.

Auf diese Art und Weise wird der Formschluß zwischen der Mutter (1) und der Schraube (2) über den Sicherungsteil (4) spielfrei und dauerhaft hergestellt.

Durch das Eindringen erzeugen die Zähnespitzen (6) die blei benden Eindrücke (16) auf dem Gewindeteil (17) des Schraub gewindes (13). In diesem Bereich sind zwar die Gewindegänge beschädigt, es sind aber keine tragenden Gewindegänge.

In diesem Zustand (Fig. 1) ist die Durchsteckschraubenver bindung formschlüssig gegen selbsttätiges Lösen und Verlie ren gesichert.

Der Formschluß zwischen der Mutter (1) und der Schraube (2) bietet einen großen Widerstand, so daß die Schraubenverbin dung nur mit Gewalt und großer Schädigung an der Schraube (2) gelöst werden kann, wenn der Formschluß nicht aufgehoben ist.

Bei der Formschlußaufhebung zwischen der Mutter (1) bzw. dem Sicherungsteil (4) und der Schraube (2) wird ein Werk zeug (18) verwendet (Fig. 5). Dieses drückt beim Eintreiben mit seiner Außenkegelmantelfläche (19) gegen die vorgese hene Innenkegelmantelfläche (11) des Sicherungsteils (4), so daß die Sperrarme (8) in Ausgangsstellung radial ausein andergedrückt werden. Der Formschluß ist somit aufgehoben. Beim Lösen der Mutter (2) werden die Grate der beschädigten Gewindegänge (17) von den relativ weniger belasteten Mutter gewindegängen ausgeräumt.

Die bleibenden Eindrücke (16) auf dem Schraubengewinde (13) können zur Formschlußbildung des nächsten Sicherungsvorganges dienen.

Die Mutter (1) mit dem Sicherungsteil (4) und die Schraube (2) sind wiederverwendbar und der formschlüssige Sicherungsvor gang ist unabhängig von der Lage der Mutter reproduzierbar.

Das 2. Ausführungsbeispiel (Fig. 13) zeigt die formschlüssige Muttersicherung einer Durchsteckverschraubung in schwerer Ausführung gegen selbsttätiges Lösen und Verlieren. Bei dieser Ausführung werden die Sperrarme (801) des Siche rungsteils (401) der Mutter (101) nicht nur radial zusammen gedrückt, sondern auch noch durch die Kegelverbindung zwi schen einer Hilfsmutter (20) und dem Sicherungsteil (401) kraftschlüssig fest in ihren Lagen gehalten.

Die verwendete Hilfsmutter (20) weist, außer der Gewindeboh rung (21) für die Schraube (201) und einen Sechskant (24) für den Schraubenschlüssel, auch noch auf einer Seite eine Innenkegelmantelfläche (1501) auf, die mit der Außenkegelmantel fläche (901) des Sicherungsteils (401) korrespondiert. Auf der anderen Seite ist eine Außenkegelmantelfläche (1901) angebracht, die mit der Innenkegelmantelfläche (1101) auf der Stirnseite (1001) des Sicherungsteils (401) korrespondiert.

Nachdem die Mutter (101) sachgemäß auf dem verspannten Teil (301) angezogen worden ist, wird der formschlüssige Siche rungsvorgang eingeleitet.

Dazu wird die Hilfsmutter (20) auf die Schraube (201) ge schraubt. Diese drückt dann mit ihrer Innenkegelmantel fläche (1501) die Sperrarme (801) über die Außenkegelmantel fläche (901) radial zusammen, so daß die Zähnespitzen (601) der Innenkerbverzahnung (501) der Sperrarme (801) formschlüs sig spielfrei in den Werkstoff der Schraube (201) eindringen. Die Kegelverbindung zwischen der Hilfsmutter (20) und dem Sicherungsteil (401) hält dabei die Sperrarme (801) nicht nur in ihren Lagen kraftschlüssig fest, sondern bewirkt auch noch eine hohe Selbsthemmung für die Hilfsmutter (20), so daß diese sich nicht selbsttätig lösen kann.

Der Formschluß zur Sicherung der Schraubenverbindung ist nach diesem Vorgang hergestellt und bietet einen hohen Widerstand beim Lösen, so daß die Schraubenverbindung dadurch gegen selbsttätiges Lösen und Verlieren gesichert ist.

Die Schraubenverbindung kann dann nur gelöst werden, wenn der Formschluß aufgehoben worden ist.

Bei der Formschlußaufhebung, zwecks des Lösens der Schrau benverbindung, wird zuerst die Hilfsmutter (20) herausge schraubt. Diese wird dann gewendet und wieder auf die Schrau be eingeschraubt. Beim Einschrauben drückt die Hilfsmutter (20) mit ihrer Außenkegelmantelfläche (1901) gegen die vor gesehene Innenkegelmantelfläche (1101) des Sicherungsteils (401), so daß die Sperrarme (801) zu ihren Ausgangsstellungen auseinander zurückgedrückt werden.

Der Formschluß zwischen der Mutter (101) und der Schraube (201) ist dadurch aufgehoben.

Die Mutter (101) ist nun, nachdem die Hilfsmutter herausge schraubt worden ist, zum Lösen frei.

Bei dieser Ausführung ersetzt die Hilfsmutter (20) die Werkzeuge (14) und (18) bei der 1. Ausführung. Die Hilfsmut ter (20) kann auch gelöst werden, nachdem die Sperrarme (801) radial zusammengedrückt und dabei plastisch verformt sind. Diese Ausführung ist daher für Durchsteckverschraubungen, bei denen wegen enger Platzverhältnisse das Einsetzen der Werkzeuge nicht zweckmäßig ist.

Das 3. Ausführungsbeispiel (Fig. 13) zeigt eine andere Ver sion der 2. Ausführung (Fig. 7), wobei die Hilfsmutter (2002) im gesicherten Zustand nicht auf die Schraube, son dern auf das Gewinde (22) des Sicherungsteils (402) der Mutter (102) eingeschraubt ist.

Die Hilfsmutter (2002) weist, außer allen wesentlichen Merk malen der Hilfsmutter (20) (Fig. 12), auch noch eine Gewinde bohrung (23) für das Gewinde (22) des Sicherungsteils (402) auf.

An dem Sicherungsteil (402) werden die Längsschlitze (702), die die Sperrarme (802) ausbilden, tief in das Muttergewinde gelegt, so daß beim Lösen der Mutter (102) die durch die Schlitze (702) unterbrochenen Gewindegänge des Sicherungs teils (402) wie bei einem Schneideisen die Grate restlos ausräumen, die durch die Formschlußbildung zwischen der Schraube (202) und dem Sicherungsteil (402) über die Zähnespitze (602) der Innen kerbverzahnung (502) der Sperrarme (802) entstanden sind.

Das 4. Ausführungsbeispiel (Fig. 19) zeigt die formschlüssige Nutmuttersicherung eines Kegelrollenlagers (40).

Die Nutmutter (107) weist zusätzlich einen Sicherungsteil (407) und ein Gewinde (43) für die Hilfsmutter (2007) auf, wobei der Sicherungsteil mit Sperrarmen (807) und Zähnespitzen (607) eine Innenkerbverzahnung (507) trägt.

Die Hilfsmutter (107) weist an ihrem Umfang die gleichen Nute (4201) wie die (42) der Nutmutter (107) auf, um damit mit demselben Anziehwerkzeug angezogen werden zu können. Der Sicherungsvorgang vollzieht sich wie beim 3. Ausführungsbeispiel, nachdem die Lagerung spielfrei eingestellt ist.

Das 5. Ausführungsbeispiel (Fig. 24) zeigt, daß die Sperr arme (809) des Sicherungsteils (409) der Mutter (109) als Sperrelemente spitze Rillen (47), deren Spitzen (609) gehärtet sind, aufweisen können. Über eine Außenkegelman telfläche (909) können die Sperrarme (809) mittels eines Werkzeugs bzw. einer Hilfsmutter radial zusammengedrückt werden, so daß die Spitzen (609) in den Werkstoff der Schrau be formschlüssig spielfrei eindringen.

Die Sperrelemente können auch in Form von linksgängigen Gewinden bei rechtsgängigem Muttergewinde gestaltet werden. Der Vorteil dieser Formen der Sperrelemente liegt in der einfachen Fertigung.

Claims

1. Wiederverwendbare formschlüssige Muttersicherung für eine Durchsteckschraubenverbindung mit einem kegelförmigen, mit mehreren Längsschlitzen versehenen und radial mittels eines entsprechenden Werk zeuges bzw. einer entsprechenden aufgeschraubten Mutter zusammendrückbaren Sicherungsteil, wobei der Sicherungs teil der Mutter auf der Innenseite mit durch Quer- und Axialrillen ausgebildeten Sperrelementen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formschlußbildung zwi schen dem Sicherungsteil (4, 401, 402, 407) der Mutter (1, 101, 102, 107) und der Schraube (2, 201, 202) bzw. einer Welle (41) die Sperrelemente des Sicherungsteils (4, 401, 402, 407) als formschlußbildende Innenkerbverzahnung (5, 501, 502, 507), welche scharfkantige, längs zur Schrauben achse verlaufende und gehärtete Zahnspitzen (6, 601, 602, 607) aufweist, wobei die Zahnspitzen (6, 601, 602, 607) so ausgebildet sind, daß sie bei radial zusammengedrücktem und dabei plastisch verformten Sicherungsteil (4, 401, 402, 407) in den Werkstoff des Schrauben- bzw. Wellenge windes formschlüssig eindringen, und daß der Sicherungs teil (4, 401, 402, 407) an seiner Stirnseite (10, 1001, 1002, 1007) eine Innenkegelmantelfläche (11, 1101, 1102, 1107) zum Radialauseinanderdrücken des Sicherungsteils (4, 401, 402, 407) aufweist.

2. Wiederverwendbare formschlüssige Muttersicherung für eine Durchsteckschraubenverbindung mit einem kegelförmigen, mit mehreren Längsschlitzen versehenen und radial mittels eines entsprechenden Werk zeuges bzw. einer entsprechenden aufgeschraubten Mutter zusammendrückbaren Sicherungsteil, wobei der Sicherungs teil der Mutter auf der Innenseite mit durch Quer- und Axialrillen ausgebildeten Sperrelementen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formschlußbildung zwi schen dem Sicherungsteil (409) der Mutter (109) und der Schraube die Sperrelemente des Sicherungsteils (409) als formschlußbildende spitze Rillen (47) ausgebildet sind, welche scharfkantige, senkrecht zur Schraubenachse ver laufende und gehärtete Zahnspitzen (609) aufweisen, wo bei die Zahnspitzen (609) bei radial zusammengedrücktem und dabei plastisch verformten Sicherungsteil (409) in den Werkstoff des Schraubengewindes formschlüssig ein dringen.

3. Wiederverwendbare formschlüssige Muttersicherung für eine Durchsteckschraubenverbindung mit einem kegelförmigen, mit mehreren Längsschlitzen versehenen und radial mittels eines entsprechenden Werk zeuges bzw. einer entsprechenden aufgeschraubten Mutter zusammendrückbaren Sicherungsteil, wobei der Sicherungs teil der Mutter auf der Innenseite mit durch Quer- und Axialrillen ausgebildeten Sperrelementen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formschlußbildung zwi schen dem Sicherungsteil der Mutter und der Schraube die Sperrelemente als formschlußbildendes Gewinde aus gebildet sind, wobei dieses dem Schraubengewinde gegen sinnig ist und gehärtete Gewindespitzen aufweist, und wobei die Gewindespitzen bei radial zusammengedrücktem und dabei plastisch verformten Sicherungsteil in den Werkstoff des Schraubengewindes formschlüssig eindringen.

4. Muttersicherung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Werkzeug (14) zum Radialzusammen drücken des Sicherungsteils der Mutter eine Innenkegel mantelfläche (15) aufweist.

5. Muttersicherung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Werkzeug (18) zum Auseinander drücken des Sicherungsteils der Mutter eine Außenkegel mantelfläche (19) aufweist.

6. Muttersicherung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Hilfsmutter (20) eine Außenkegel mantelfläche (1901) zum Auseinanderdrücken des Siche rungsteils der Mutter (101) aufweist.

7. Muttersicherung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sicherungsteil (402) ein Gewinde (22) für die Hilfsmutter (2002) aufweist.

8. Muttersicherung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Nutmutter (107) eines Wälzlagers (40) am Umfang ein Gewinde (43) für eine Hilfsmutter (2007) aufweist.