DE2829385A1

DE2829385A1 - Selbstsichernde mutter und verfahren zu ihrer herstellung

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Publication number: DE2829385A1
Application number: DE19782829385
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: NORMA SpA
Current assignee: NORMA SpA
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1979-02-08
Also published as: BR7804534A; IT1115369B; ES244789Y; FR2397558B3; GB2002865B; GB2002865A; SE7807795L; ES244789U; FR2397558A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische selbstsichernde Mutter, die im wesentlichen aus einem Gehäuse, einer Anzahl von ringförmigen gewindebildenden Elementen und einem Ringelement besteht, das kein Gewinde aufweist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Aufbaus einer selbstsichernden Mutter.

Unter einer selbstsichernden Mutter versteht man eine Mutter, die, wenn sie auf einer Schraube unter einer Last, die mittels eines Schraubenschlüssels aufgebracht und übertragen wird, festgelegt ist, unter dem Einfluß statischer-dynamischer Beanspruchungen, der sie fortlaufend ausgesetzt ist, nicht lose wird. Die Bedeutung derartiger Muttern liegt heutzutage insbesondere auf mechanischem Gebiet und vor allem bei der Herstellung von Kraftmaschinen, Korapre5soren, Pumpen, elektrischen Haushaltsmaschinen und dergleichen, bei denen in Kombination die Einwirkungen von Vibrationen, Belastungen, Trägheitskräften und dergleichen zu einem Lockerwerden führen oder wenigstens das anfängliche Festziehen der Muttern modifizieren, wodurch unvermeidbar das gesamte Verhalten der Maschine beeinträchtigt wird, was sogar zu ihrer Zerstörung führen kann.

Es sind bereits verschiedene Lösungen bekannt, die jedoch bisher als nicht zufriedenstellend angesehen werden müssen. Diese Lösungen sind in den Figuren 1 und 1A sowie 2 und 2A jeweils in der Draufsicht und einer geschnittenen Seitenansicht gezeigt.

Die selbstsichernde Mutter gemäß Fig. 1 und 1A besteht aus der üblichen polygonalen Mutter D mit einem größeren Teil D¹ mit einer bestimmten Stärke und einem Gewinde F und mit einem kleineren Teil C mit einem reduzierten Außendurchmesser und einer

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geringeren Stärke C. Im Übergangsbereich von D¹ nach C' erhält man"einen Sitz G für einen gewindegangfreien Ring N aus Kunststoff, gewöhnlich aus einem Polyamidharz, das als technisches-Nylon bezeichnet wird. Wenn die Schraube von dem Gewindeanschnitt Bo aus aufgeschraubt wird, tritt das Außengewinde der nicht gezeigten Schraube in das Innengewinde F der Mutter D bis zum Punkt G ein. Von diesem Punkt an setzt die Schraube unter dem Einfluß der festziehenden Kraft ihren Eingriff mit dem Teil D fort und verformt den Ring N plastisch unter Bildung von Gewindegängen, wodurch der Teil der in den Kunststoff gezogenen Schraube arretiert wird. Diese Art einer selbstsichernden Mutter mit heterogenen Materialien hat einen komplizierten Aufbau und kann nicht in Anordnungen verwendet werden, die hohen Beanspruchungen und Temperaturen über 8 0⁰C ausgesetzt sind.

Die andere Ausführung einer herkömmlichen selbstsichernden Mutter, ν;ie sie in den Figuren 2 und 2A gezeigt ist, hat einen Mutternkörper D¹ mit einem Gewinde F und eine verjüngte Zone C¹, vcbei der Körper und die Zone mehr oder weniger denen der Fig. ' und 1A entsprechen. Anstelle eines Polyamidrings werden durch die Zone C¹ und durch die ganze Schraube gehende Löcher oder Querbohmngen Ca verwendet, in welche Quer zapf en eingesetzt werden, die darin durch Verdicken bzw. Ausspreizen ihrer Enden arretiert werden. Dieser Aufbau ist in sich selbst sehr lang, kompliziert, aufwendig und nicht sicher. Darüberhinaus ist der Aufbau kaum flexibel in dem Sinn, daß bei der Lösung der Arretierung ein Aufschrauben solange nicht möglich ist, bis der Querzapfen herausgenommen ist.

Bei der heutigen Tendenz, Schrauben und Muttern mit mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Werkzeugen oder automatischen Maschinen oder Automaten zu montieren oder zu demontieren, um die Zeit zu verkürzen und um ohne Beeinträchtigung von Qualität und Sicherheit die Produktion zu steigern, können die beiden Arten von

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Muttern ihre Funktionen nicht ausführen und ermöglichen ein schnelles und automatisches Montieren und Demontieren nicht.

Aus der US-PS 3 461 935 ist weiterhin eine komplexe Mutter bekannt, die aus einem Gehäuse, aus wenigstens drei Platten, die durch Prägen zur Bildung einer Spirale mit einer starken Unterbrechung des Profils in Übereinstimmung mit einem Loch gebogen sind, aus einer unteren Stützplatte, die ebenfalls schraubenförmig geformt ist, und aus einer oberen Platte besteht, die eine Fläche aufweist, die wie die darunterliegende Platte ausgebildet ist. Auch wenn diese komplexe Mutter bestimmte Vorteile gegenüber den vorstehend beschriebenen Muttern hat, ist sie nicht frei von Nachteilen, weil die Gewindegänge durch die Innenränder der Platten gehend ausgebildet sind, der Aufbau ist somit äußerst schwierig, da er ein Prägen, Stanzen und Tiefziehen erfordert.

Die scharfe oder spitze Unterbrechung aufgrund einer Auskragung oder eines Faltens entsprechend der Bohrung erfordert eine sehr genaue Fertigung der Platten und viel Geschick bei ihrem Stapeln. Außerdem benötigen derartige Muttern wenigstens drei gewradebildende Platten und zwei stirnseitige Platten, wobei diese stirnseitigen Platten ebenfalls durch Prägen geformt werden. Schließlich ist: es äußerst schwierig, das Gewindeprofil durch Prägen und Stanzen einzustellen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine selbstsichernde Mutter zu schaffen, bei der die vorstehenden Nachteile beseitigt sind und die auf äußerst einfache und günstige Weise mechanisch herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Gewindegänge von ringförmigen Elementen durch Abheben von Spänen mit einem Werkzeug mit außenliegenden Arbeitsflächen, das im folgenden als Dornwerkzeug bezeichnet wird, erhalten werden, also mittels

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einer erprobten mechanischen Bearbeitung, die günstiger und sicherer als das bekannte Prägen und Stanzen ist. Die Herstellung mit einem Dornwerkzeug ermöglicht entsprechend der Verwendung der Mutter die entsprechende Wahl des Gewindeprofils und eine einfache diesbezügliche Einstellung. Es ist deshalb möglich, mit den erfindungsgemäßen Muttern alle Nutzungsbereiche, also auch Bereiche mit sehr schwierigen und strengen Einsatzbedingungen abzudecken.

Die erfindungsgemäße Mutter besteht aus einer Anzahl von Elementen, die auf ein Minimum reduziert ist. Während bei der oben beschriebenen bekannten Mutter wenigstens drei Gewindeplatten und zwei stirnseitige Formplatten erforderlich sind, erhält man erfindungsgemäß Muttern, die in hohem Maße betriebssicher sind, und die nur zwei ringförmige Gewindeelemente aufweisen, ohne daß irgendwelche gewindefreie Stirnelemente erforderlich sind.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen selbstarrezierenden Mutter ist äußerst einfach, wirtschaftlich und flexibel. Z= die Gewindegänge durch Abheben von Spänen mit einem Dornwerk-"=ug entsprechend der festgelegten Verwendung der Mutter erhalten werden, ist es möglich, die Stärke des mit dem Gewinde zu versehenden Hingeieinents sowie die Erstreckung des Gewindes ins Innere des Elements und das Gewindeprofil in geeigneter und wirksamer T'ieise auszuwählen.

Die selbstsichernde Mutter mit polygonaler Form, einer Mittelöffnung mit Innengewinde, die durch Festziehen auf einer Schraube sich selbst sichert, so daß jedes Lockerwerden vermieden wird, wobei die Schraube ein dem Mutterngewinde entsprechendes Außengewinde und somit die gleiche Ganghöhe hat, mit einem Käfig mit einem polygonalen Außenprofil, mit einer Mittelöffnung und einer Haltebasis und mit ringförmigen, gewindebildenden Elementen hat erfindungsgemäß innerhalb des Käfigs wenigstens zwei ringförmige Elemente, von denen jedes an seiner Innenöffnung mit einem Ge-

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abschnitt versehen ist, der wenigstens 1,2 Ganghöhen des Gewindes beträgt, wobei der Gewindeabschnitt durch Materialabheben und Materialentfernen erzielt wird.

Erfindungsgemäß haben die Stirnflächen, also die obere Fläche und die untere Fläche quer zur Achse des Gewindes eines jeden ringförmigen Gewindeelenients ebene, fortlaufende und ununterbrochene Oberflächen sowie eine praktisch konstante Stärke. Das ringförmige Element ist etwas konvex. Das Gewindeprofil ist im wesentlichen dreieckig, wobei die Winkel der beiden geneigten Flächen etwa 30° betragen.

Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung derart, daß am Boden des polygonalen Käfigs von der Öffnung her wenigstens zwei ringförmige etwas konvexe Elemente übereinander angeordnet werden, die ebenfalls ein polygonales Profil und eine, zylindrische Innenbohrung aufweisen. Die Käfigöffnung wird dadurch geschlossen, daß die =n Ende vorgesehenen gekerbten Flächen oder Flügel der Käfigwände -ach innen auf das letzte ringförmige Element gefaltet werden. 1-lLt. Hilfe eines materialentfernenden Dornwerkzeugs werden Gewindegänge in die Mittelbohfungen der Ringelemente vorgesehen, die übereinander in dem Käfig arretiert angeordnet sind, so daß an jedem Element ein Gewinde erhalten wird, das wenigstens dem 1,2-Fachen der Ganghöhe gleich ist.

Anhand der in den Zeichnungen gezeigten weiteren Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Mutter, Fig. 3A einen Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 3,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Mutter,

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Fig. 4A einen Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 4,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein mit Gewinde versehenes ringförmiges Element,

Fig. 5A einen Schnitt längs der Linie Y-Y von Fig. 5,

Fig. 6 schematisch in einer Seitenansicht einen geschlossenen Käfig,

Fig. 6a bis 6E schematisch ausgehend von einem geschlossenen Käfig in Seitenansichten und Draufsichten die aufeinanderfolgenden erfindungsgemäßen Verfahrensschritte und

Fig. 7A bis 7C schematisch teilweise im Schnitt eine Mutter mit einer Schraube, die minimal, auf ein Zwischenmaß und maximal angezogen ist.

Dz.e in den Figuren 3 bis 6E gezeigte Mutternanordnung hat ein Gehäuse oder einen Käfig Iv, der in den Figuren 6A und 6D vollständig geöffnet gezeigt ist, wenigstens zwei ringförmige Elemente P'p und ?",-,, die mit Gewindegängen versehen werden und wenigstens ein ringförmiges, nicht mit Gewinde versehenes Element P , das jedoch nicht notwendig ist.

Das Gehäuse Iv besteht aus einem Käfig, der vertikale Wände 1, 1' aufweist, welche eine polygonale Außenform haben. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Form sechseckig, was jedoch keine Beschränkung sein soll. Die Außenwände 1, 1' bilden die Unterseite mit zwei Fortsätzen 2, 2¹, welche Enden 3, 3' haben und eine Öffnung 4 bilden, die etwas weiter ist als der Außendurchmesser einer Schraube V_. Der obere Abschnitt der vertikalen Wände 1, 1¹ ist umgebogen, so daß Halteschultern 5,5' gebildet werden, die innenseitig in abgesenkten Abfasungen 6, 6¹ enden.

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Wie aus den Draufsichten der Figuren 3 und 4 zu ersehen ist, sind die Umfaltungen von der Schulter 5, 5' vorzugsweise trapezförmig, wobei das Trapez an der Außenseite 5" des Polygons beginnt und mit einer nicht genau geradlinigen sondern eher kreisförmigen Seite 5"' mit großem Krümmungsradius endet und kürzer ist als die äußere Seite 5" infolge der dreiecksförmigen Materialentfernung oder Einkerbung 7 zwischen zwei einspringenden Teilen 5.. und S₂ und den fortlaufenden Polygonseiten. Wie aus den Figuren 6, 6A und 6D zu ersehen ist, erstrecken sich die dreieckförmigen Ausnehmungen 7, 7', die entsprechend jeder Ecke des Polygons erhalten werden, von der Oberseite E der Wand 1,1' des Käfigs Iv bis zur Linie 12, die etwas unterhalb des Scheitels 11 der gestapelten ringförmigen Elemente P_f oder P liegt.

Die in den Figuren 3A und 4A gezeigten mit Gewinde versehenen Elemente P bestehen aus wenigstens zwei ringförmigen Elementen P'_, und ?"_,, wobei eines dieser Elemente getrennt in den Figuren 5 und 5-A dargestellt ist. Jedes der Elemente Ρ_π hat ein äußeres polygonales Profil P , das genau dem des Käfigs Iv gleich ist sit dem einzigen Unterschied, daß die äußere Weite von P etwas kleiner ist als die innere Weite von Iv, so daß jedes Element P in die Innenseite von Iv eingeführt werden kann und darin festgehalten, wird, ohne daß die Möglichkeit von Relativbewegungen besteht.

Der innere Abschnitt von Ρ_ρ bildet eine Öffnung Tc mit einem Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser der Schraube V„ (Fig. 7) entspricht, mit der der innere Abschnitt in Eingriff bringbar ist. Erfindungsgemäß wird ein Innengewindeabschnitt Fi vorgesehen, dessen Erstreckung wenigstens einer Schraubenganghöhe entspricht. D.h., daß jedes Element P_ wenigstens einen voll-

ständigen Schraubengang hat. Demzufolge steht die vertikale Stärke 5 eines jeden Abschnitts P„ in Beziehung zur Ganghöhe 0F der Wendel in dem Sinn, daß sie gleich wenigstens einer Ganghöhe ist.

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Jedes ringförmige mit Gewinde versehene Element hat bereits vom Anfang an eine leichte konvexe Ausbildung, wie sie in Fig. 5A gezeigt ist, wobei die Ebene 15 mit der Ringoberfläche des Elements einen Winkel mit einer Ebene A bildet, die genau senkrecht zur Achse Z-Z des Gewindes der Schraube V und somit des Gewindes in P ist. Stellt man sich eine Ebene senkrecht zu Z-Z vor, die die kreisförmige Leitlinie 20 an der Oberseite eines Abschnitts P_ enthält, liegt diese Ebene etwas höher als eine Ebene, welche das Polygonalprofil P enthält. Anders ausgedrückt bildet die Ebene mit der Kurve 20 einen kleinen Winkel mit einer Ebene, welche die Oberfläche 21 von P enthält. Das Element P ist also etwas konvex und nimmt von der Mitte zum Umfang hin ab. Diese Neigung ist nicht großer als 15° und vorzugsweise kleiner als 12°.

Fig. 5A zeigt ein wesentliches erfindungsgemäßes Merkmal. Da das Gewinde von P„ mit einem dornförmigen materialentfernenden "erkzeug M erhalten wird, wie es in Fig. 6E gezeigt ist, ist es r.iriich, den Profil 25 des Gewindes eine exakte Dreiecksform zu rsoen. Fig 5A zeigt das Dreiecksprofil 25, bei welchem die seitlichen Oberflächen so gebogen sind, daß der Winkel, der von einer durch diese Oberfläche gehenden Ebene 26 mit der Mittelebene 28 gebildet: wird, die senkrecht zu Z-Z ist und durch den Scheitel des Dreieckprofils geht, gleich dem Winkel zwischen 28 und der Ebene 27 der anderen gebogenen Oberfläche des Profils ist. Dieser symmetrische Aufbau des Gewindeprofils bzw. Gewindezahns ermöglicht eine gleichförmige Verteilung der Spannungen.

Auch wenn ein asymmetrisches Gewinde technisch möglich ist, wird die Ausführung in Form eines symmetrischen Gewindes 25 bevorzugt. Fig. 3A und 4A zeigen die Anordnung der ringförmigen Elemente P , die bereits mit Gewinde versehen sind, in dem Käfig Iv. Da die Elemente P' und P" infolge der geringen Konvexität in einem Winkel geneigt sind, sind sie anfänglich übereinander in den

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offenen Käfig Iv gemäß Fig. 6A gestapelt und behalten diesen Winkel bezüglich der Haltebasis 2, 2¹ des Käfigs bei. Aus den Figuren 3A und 4A ist der erfindungsgemäße Vorteil zu ersehen, nämlich daß die Mutter aus nur zwei ringförmigen mit Gewinde versehenen Elementen P' und P" ohne irgendeine Bodenplatte oder ohne irgendein Bodenringelement gebildet wird, das infolge des Aufbaus der Gewindeelemente P überflüssig ist. Dadurch können das Gewicht und die Gesamtabmessungen der erfindungsgenäßen Mutter wesentlich reduziert werden.

In manchen Fällen kann, wie dies in Fig. 3Ά gezeigt ist, trotzdem ein ringförmiges gewindefreies Element P_c vorgesehen werden, welches das Ende des Stapels von P bildet. Das ringförmige gewindefreie Element P hat jedoch eine Stärke und einen Durchmesser, die weitaus geringer sind als die von P . Da es nicht konvergent ist, ist seine Gesamtabmessung vernachlässigkbar. Fig, 4A zeigt eine Mutter mit nur zwei Gewindeelementen P' und P" ohne untere

JL¹ r

Abstützplatte und ohne obere Platte P„. In diesem Fall fehlen sogar die Fasen 6, 6' der umgebogenen Flügel 5, 5". Die Gewindeelemente P_, haben eine fortlaufende nicht unterbrochene Oberfläche und eine konstante Dicke. Im Gegensatz dazu haben die Platten der bekannten Ausführungen eine plötzliche Unterbrechung entsprechend einer darin vorgesehenen Bohrung. Dadurch hat die erfincungsgemäße Mutter große Vorteile bei der Anwendung und deckt alle möglichen Anwendungsbereiche ab. So ist es möglich, eine Auswahl der Mutter entsprechend ihrer speziellen Verwendung, ihrer Stärke, ihrer Anzahl der Gewindegänge und des Gewindeaufbaus oder der Art des Gewindes eines jeden Elements P auszuwählen .

Fig. 7A zeigt die Mutter von Fig. 4A zusammen mit einer Schraube V_ bei minimaler Festziehbelastung der Mutter D . Die verschiedenen Elemente P_ zeigen eine Winkelneigung CC oder eine Biegung

oder Anhebung f

^y max

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F ig. 7B zeigt die Anordnung aus Schraube und Mutter nach dem Festziehen mit einer mittleren Last. Diesem Zustand entspricht ein Winkel 'Λ, der etwas kleiner ist als der Winkel *Ά von Fig. 7A.

Fig. 7C zeigt den Zustand der Mutter, nachdem das Festziehdrehmoment oder die Last den maximalen Wert erreicht hat. Gemäß der Erfindung haben auch in diesem Fall die Platten einen restlichen Winkel (7v_f oder eine Ablenkung f.-. Das heißt, daß bei den erfindungsgemäßen Muttern das ringförmige Gewinde aufweisende Element P_p immer etwas geneigt bleibt, auch bei einem maximalen Arretierungsdrehmoment. Die Elemente sitzen also niemals horizontal auf dem Boden des Käfigs auf, so daß sie ihre Elastizität niemals verlieren, welche ihnen die selbstsichernde bzw. selbstarretierende Festigkeit im Gegensatz zu der Mutter nach der US-PS 3 461 935 geben.

Ir. der Vergleiche zeigenden Tabelle I sind die maximalen Arrezierjngsmomente in Kgm für Normschrauben der Klassen 5,8, 8,8, 10,0 und 10,9 nach UNI aufgeführt, die in eine herkömmliche Mutter genäS Fig. 1A mit einem Polyamideinsatz, in eine Mutter gemäß der US-PS 3 451 93 5 mit einer Anfangsbiegung von 0,40 und in eine erfindungsgemäße Mutter eingreifen, die eine Anfangsbiegung oder eine Anhebung f von 0,35 hat. Bekanntlich hat die Polyamidmutter keine anfängliche Durchbiegung oder Anhebung. Die drei miteinander verglichenen Muttern haben alle einen gemeinsamen Gewindedurchmesser M 8 χ 1,25.

In der Klasse 5,8 absorbieren die drei Muttern oder nehmen alle Muttern ein Lastdrehmoment von 1,6 kgm auf, wobei die maximale Durchbiegung bei der Mutter gemäß der US-PS von 0,4 0 nach 0,13 und gemäß der Erfindung von 0,35 nach 0,12 geht. In der Klasse 8,8 nehmen die Mutter mit Polyamideinsatz und die erfindungsgemäße Mutter ein Lastdrehmoment von 3,5 bei einer Durchbiegungs-

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anhebung von 0,24 auf, während die Mutter gemäß der US-PS ein maximales Drehmoment von 3,3 kgm bei einer Durchbiegung von 0,32 aushält. Bei einem Drehmoment von 3,5 kgm bildet sie ein flaches Paket, d.h. es gibt keine restliche Durchbiegung oder Durchwölbung, so daß die elastische Reaktion verlorengeht. In Klasse 10,0 bricht die Mutter gemäß der US-PS bei einem Drehmoment von 3,9 kgm, während die erfindungsgemäße Mutter nur eine Durchbiegung von 0,28 hat. In der Klasse 10,9 kann ein Drehmoment von 4,5 kgm aufgebracht werden, was einer restlichen Durchbiegung von 0,31 entspricht. In der Klasse 10,9 kann weder die Mutter mit Polyamideinsatz noch die Mutter gemäß der US-PS verwendet werden.

Tabelle II zeigt Muttern der Klasse 8,8, die mit einem Schraubenschlüssel der Weite 13 betätigt werden und die eine unterschiedliche Zusammensetzung, nämlich hinsichtlich der Teilezahl, eine unterschiedliche Höhe und verschiedenes Gewicht aufweisen, wobei die Vorteile der erfindungsgemäßen Mutter deutlich werden.

F-Ix die Herstellung der erfindungsgemäßen Mutter kann ein sehr einfaches und vorteilhaftes Verfahren verwendet werden, welches die in dan Figuren 6A bis 6E gezeigten Schritte aufweist. Man geht aus von einem Käfig Iv mit einer öffnung, wobei die oberen Flügel 5"' noch nicht gebogen sind, wie dies in der Seitenansicht und der Draufsicht von Fig. 6A dargestellt ist. In diesem offenen Käfig werden wenigstens zwei konvexe ringförmige Elemente P' und P" übereinander angeordnet, wie dies in Fig. 6B ge-

F Je

zeigt ist, wobei sie solange kein Gewinde erhalten, bis die in Fig, 6D gezeigte Anordnung erreicht ist, bei welcher der Käfig Iv noch keine umgebogenen Ränder aufweist und die beiden inneren Elemente P„ kein Gewinde haben. Nun werden die Ränder, die bei 7 eingekerbt sind, umgebogen, so daß sie von der Anordnung gemäß Fig. 6D, also von dem Zustand mit dem Käfig Iv mit offener Bohrung und mit hochstehenden Rändern 5"' in die Stellung

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gemäß Fig. 4A oder 3Ά gehen, falls nur ein Element P verwendet wird. In dieser Anordnung sind die Elemente P„ mit oder ohne P in dem Käfig Iv arretiert, da die Ränder 5"' umgebogen sind, welche die Anschläge 5, 5^T mit oder ohne Abfasungen 6, 6¹ bildan. Anschließend wird durch die Unterseite 4 ein Dornwerkzeug UM gemäß Fig. 6E eingeführt, welches durch Abtragen von Material die Gewindegänge auf der Innenseite von P'_p und P" vorzugsweise symmetrisch wie in Fig. 5A bildet.

Erfindungsgemäß erhält man also die selbstsichernden Muttern gemäß Fig. 3A oder 4A aus konvexen ringförmigen Elementen P₁.,, die am Anfang noch kein Gewinde aufweisen, die vorher in den Käfig IV eingesetzt und darin arretiert werden. Nach dem Umbiegen der gekerbten Ränder 5"' des Käfigs Iv auf das obere Element P' oder auf das Element P werden dann nachträglich die Gewinde durch das materialabnehmende Werkzeug UM ausgebildet. Dieses Verfahren ist einfach, nicht aufwendig und äußerst wirksam, betriebssicher und flexibel.

r.-eoretisch ist es möglich, auch von den Elementen P auszugehen, ±lb bereits r.iit Gewinde versehen sind, ehe sie in dem Käfig Iv angeordnet werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Mutter und des einfachen Herstellungsprozesses beruht darauf, daß die viahl geeigneter Materialien sehr vielseitig sein kann. Praktisch gibt es keine Grenzen innerhalb der Metalle, die durch Materialentfernen bzw. spanabhebend bearbeitbar sind. Außerdem ist es erheblich einfacher, entsprechende Materialien, wie Federstahl, wegen der großen Elastizität und der Bearbeitbarkeit zu verwenden, insbesondere gehärteten und getemperten Kohlenstoffstahl sowie rostfreien Stahl (INOX). Diese große Auswahlmöglichkeit besteht bei dem Pragepreßverfahren der gewindebildenden Platten gemäß der genannten US-PS nicht.

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TAUKI ,1,K J

O CO OO OO CD *

O **

	Änfangs- biegung	GawLnde- durulmiesser	* Nur bei unter 80° C verwendbar	cgia	Maximales Festziehdrehmoment für Schrauben der Klasse	Fmax	ί	5,8	Fint	in kgm	Fint
		M8x1,25		i/6	5,8	-	kgm	-		-
	0,40	M8x1,25		1,6	0,13	3,5	0,32	10,0 bis 10,9	** 0 flachen
* , Selbstsichernde Mutter rait Polyamideinsatz	0,35	M8x1,25	1,6	0,12	3,3	0,24	kgm	0,28 0,31
Mutter nach der US-PS 3 461 235				3,5		3,9
erfindungsgeitäße Mutter		bildet Packen
	3,9 4,5

überdreht, keine Selbstsicherung mehr wegen fehlender Elastizität

TABELLE II

	Material	Teilezahl	Besteht aus	Blechstärke	Schlüssel	Höhe	Gewicht
Selbstsichernde Mutter mit Polyamideinsatz	Stahl Polyamid	1 1	Mutter Einsatz		13	10,4	10 gr.
Mutter nach der US-PS 3 461 235	Feder- s-bahl	1 1 3 1	Gehäuse Grundplatte Gewindeplatte obere Platte	0,5 1 1,25 0.25	13	■ 8.4	5,5 gr.
erfindungsgemäße Mutter	Feder stahl	1 2	Gehäuse Gewindeplatte	0,6 2	13	6	4 gr.

00 cn

N) CD CO OO

Claims

Patentansprüche

. Saihs-csichernde Mutter mit einem äußeren polygonalen Profil und ein.er Mittelöffnung mit einem Innengewinde, wobei die Mutter beiia Festziehen auf einer Schraube mit einem Außengewinde, das dem der Mutter entspricht und die gleiche Gewindeganghöhe aufweist, sich selbst arretiert, so daß die Gefahr eines Lösens nicht mehr besteht, mit einem Käfig, der eins öffnung, ein Halteelement und ringförmige gewindebildende Elemente aufweist, dadurch gekennze ich net, daß im Inneren des Käfigs (Iv) wenigstens zwei ringförmige Elemente (Ρ_π) angeordnet sind, von denen jedes in der inneren Öffnung mit einem Gewindeabschnitt versehen ist, der wenigstens 1,2 Ganghöhen de's GewindeabSchnitts entspricht und durch Materialabtragung erhalten wird.

2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dia äußeren unteren und oberen Flächen quer zur Achse . des Gewindes eines jeden ringförmigen Elements (P_p) ebene fortlaufende und ununterbrochene Oberflächen aufweisen, wobei die Stärke eines jeden Elements praktisch konstant ist.

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3. Mutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeic hn e t, daß die Stärke des ringförmigen mit Gewinde versehenen Elements (P„) wenigstens gleich dem 1,2-Fachen der Gewindeganghöhe ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf irgendeinem Punkt längs der Stärke oder Höhe der Mantellinie des kleinen Zylinders, an den das ringförmige Element angleichbar ist, eine erste Ebene, die in diesem Punkt senkrecht zur Achse des Gewindes ist und die innere Leitkurve einschließt, etwas bezüglich einer zweiten Ebene vorwärts längs der Achse versetzt ist, wobei die zweite Ebene parallel zur ersten Ebene ist und eine äußere Leitlinie aufweist, die zu der inneren Leitlinie der ersten Ebene in Beziehung steht, so daß eine Ebene, die genau zur Achse des Gewindes orthogonal ist, einen Winkel { OC-) mit der Ebene bildet, welche die ringförmige Oberfläche einschließt.

5» Mutter nach Anspruch 4, dadurch gekenn ze ich net, daß der Winkel (CC) zwischen 1 und 15°, vorzugsweise zwischen 2 und 10° liegt und durch aine geringe konvexe Ausbildung des ringförmigen Elements erhalten wird.

5. Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde, das durch Spanabheben mit Hilfe eines Dornwerkzeugs im Inneren der Mittelöffnung eines jeden ringförmigen Elements erhalten wird, ein dreieckiges Profil hat, wobei die beiden Endflächen des Profils eine vorzugsweise und im wesentlichen gleiche Neigung über der Ebene haben, die durch den Scheitel hindurchgeht und senkrecht auf der Basis des Dreiecks steht.

7. Mutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen identische Neigung der beiden Drei-

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ecksflächen etwa 30° beträgt.

8. Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

- . .g e k e η η ζ e i c h η et, daß ein gewindefreies ringförmiges Element (P ) auf den Stapel von mit Gewinde versehenen Elementen (P ) gesetzt wird, das eine geringere Ringbreite und Stärke, einen größeren Innendurchmesser und im wesentlichen keine Konvergenz aufweist.

9. Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die öffnung des Käfigs (Iv) dadurch erhalten wird, daß die höheren Teile der Seitenwand (1,1') umgefaltet werden, die als trapezförmige Flügel (5) separiert sind und durch Einkerbungen (7) getrennt sind, die sich vom oberen Ende der Seitenwand des Käfigs bis etwa zur maximalen Höhe aller ringförmigen gestapelten Elemente erstrecken und dadurch erhalten werden, daß Material entsprechend den Rändern des Polygons entfernt wird.

10.. Verfahren zur Herstellung einer Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aä Boden eines polygonalen Käfigs mit einer Öffnung wenigstens zv/ei ringförmige leicht konvexe Elemente gestapelt werden, die eine mittlere zylindrische gewindefreie Öffnung aufweisen, daß die Öffnung der Mutter durch nach innen Falten von mit Aussparungen versehenen endseitigen Flügeln der Käfigwände auf das letzte Ringelement geschlossen wird und daß die Innenseite der öffnung der gestapelten und eingeschlossenen Elemente mit einem Dornwerkzeug mit Gewinde versehen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeich η e t, daß der Stapel der ringförmigen mit Gewinde versehenen Elemente auf wenigstens einen ringförmigen nicht konvexen und gewindefreien Element ruht oder davon abgeschlos-

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sen V7ird, das einen größeren Innendurchmesser und eine kleinere Stärke als ein entsprechendes mit Gewinde versehenes Element hat.

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