DE1211033B - Tonnenmutter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F06b

Deutsche Kl.: 47 a - 7

Nummer: 1211033

Aktenzeichen: R 35387 XII/47 a

Anmeldetag: 11. Juni 1963

Auslegetag: 17. Februar. 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine in eine Bohrung eines Tragkörpers einsetzbare Tonnenmutter, bestehend aus einer Wiege, die mit einer zylindersegmentförmigen Seitenwand an der Bohrungswand anliegt und in ihrer Mitte eine radiale Durchgangsbohrang für die Schraube sowie eine dazu senkrechte ebene Sitzfläche für die Mutter aufweist, und einer Mutter mit einem sich auf der Sitzfläche über der Durchgangsbohrung abstützenden Fußteil und einem sich daran in Richtung der Mutterachse von der Wiege fort erstreckenden Halsteil, wobei die Mutter auf der Sitzfläche mit begrenzter Verschiebbarkeit gehalten ist.

Bei den bekannten Tonnenmuttern dieser Art sind die Seitenwände des Fußteils der Mutter so ausgebildet, daß sie keinen Druck auf die Bohrungswand übertragen. Die Mutter selbst berührt die Bohrungswand nicht. Die Belastbarkeit solcher Tonnenmuttern hängt daher von der Belastbarkeit der Wiege ab, die zusammen mit der auf ihr aufliegenden Mutter als ein Hebel aufgefaßt werden kann, der sich in Richtung der die Wiege aufnehmenden Bohrung erstreckt und an dem eine Kraft in seiner Mitte angreift. Bei Belastung besteht die Gefahr, daß die zwischen der Wiege und der Wandung der Bohrung wirkenden Stützkräfte mit zunehmendem Abstand von der Mitte der Wiege abnehmen oder daß sogar die Wiege bei Belastung in der Mitte einknickt. Diese Gefahr wird dadurch noch durch die Durchgangsbohrung für die Schraube in diesem Bereich vergrößert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Tonnenmutter der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie wesentlich höhere Kräfte aufzunehmen vermag, als dies mit den bekannten Tonnenmuttern möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in Achsrichtung der Bohrung verlaufenden Seitenwände des Fußteils der Mutter von der Auflagefläche aus in Richtung auf das Halsteil hin divergieren und einen geringen Abstand von der ihnen gegenüberliegenden Bohrungswand aufweisen.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Mutter selbst einen großen Teil der Belastung aufnimmt. Trotz des kleineren Radius der Wiege im Verhältnis zur Bohrung entsteht dann keine Keilwirkung auf das Wandmaterial der Bohrung, da die Last auf eine große Fläche verteilt wird. Außerdem kann bei einer solchen Ausbildung die Wiege aus weicherem und leichterem Material als z.B. Stahl hergestellt werden. Man erreicht hierdurch eine Gewichtsersparnis und den Vorteil, daß die Wiege in Tonnenmutter

Anmelder:

Frederick W. Rohe, Anaheim, Calif. (V. St. A.)
Vertreter: ■

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

Hamburg 1, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Charles S. Phelan, Anaheim, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 2. Oktober 1962 (227 946)

den Verformungsvorgang einbezogen werden kann, wodurch noch eine gleichmäßigere Verteilung der Last erzielt wird.

Vorteilhaft ist, wenn die Seitenwände des Fußteils zylindersegmentförmig ausgebildet sind und im wesentlichen mit der Kontur der ihnen gegenüberliegenden Zonen der Bohrungswand übereinstimmen.

Förderlich ist, wenn sich das Fußteil von der etwa

auf halbem Radius über dem Schraubendurchgangsloch liegenden Sitzfläche bis zu einer parallel dazu liegenden Ebene erstreckt, die relativ zur Sitzfläche auf der anderen Seite der Bohrungsachse liegt.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Tonnenmutter,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die in einem Tragkörper eingesetzte Tonnenmutter, teilweise im Schnitt, F i g. 3 eine Ansicht der in den Tragkörper eingesetzten Tonnenmutter, teilweise im Schnitt,

F i g. 4 einen teilweisen Querschnitt durch die Mutter und die Wiege,

F i g. 5 einen teilweisen Querschnitt durch die eingesetzte Tonnenmutter bei festgezogener Schraube und

Fig. 6 einen axialen Schnitt durch die Tonnenmutter nach der F i g. 5.

Die in den F i g. 1 bis 6 dargestellte Tonnenmutter besteht aus einer Wieget und einer MutterB, die in der Wieget gehalten ist. Die Tonnenmutter wird in einer Querbohrung eines Tragkörpers C angeordnet und soll den in der Fig. 3 in strichpunktierten

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Linien angedeuteten Schraubbolzen D aufnehmen. Der Trägerkörper C kann ein beliebiges Teil, beispielsweise ein Gußteil sein, bei dem es erwünscht ist, eine blinde Verankerung für das Ende eines Schraubbolzens zu schaffen, der sich durch ein weiteres Teil E, welches in strichpunktierten Linien gezeigt ist, erstreckt, um dieses Teil mit dem Trägerkörper C zu verbinden. Zur Aufnahme der Tonnenmutter ist eine querverlaufende Aufnahmebohrung 15 im Trägerkörper C vorgesehen und ferner ein Schraubendurchgangsloch 16 angeordnet, dessen Achse die Achse der Bohrung 15 schneidet, wobei sich die Schraubendurchgangsbohrung 16 in die Aufnahmebohrung 15 von einer Stirnfläche 17 des Trägerkörpers C aus erstreckt, an welcher das Teil E befestigt werden soll.

Die Wieget weist eine mittlere Brücke20 mit einer seitlichen zylindersegmentförmigen Tragwand 21 auf, die sich etwa 90° in Umfangsrichtung erstreckt und eine Sehnenebene 22 als Sitz für die so Mutter aufweist. Die mit der Brücke 20 einteilig verbundenen bogenförmigen Haltefinger 23, deren äußere Ränder mit der zylindrischen Kontur der Innenwand der Bohrung 15 übereinstimmen, stehen in Umfangsrichtung von den entsprechenden Enden der Brücke 20 über die Achse der Wiege hinaus vor, wobei das Material zwischen den Fingern 23 zur Gewichtssparung entfernt ist. Diagonal gegenüberstehende Finger 23 an den entsprechenden Enden der Wiege sind mit Bohrungen 24 versehen, die sich parallel zur Wiegenachse erstrecken. In den Bohrungen 24 sind Haltestifte 25 angebracht, wobei sich die Stifte 25 einwärts über die Innenflächen der entsprechenden Finger hinaus erstrecken, wie dies in F i g. 3 in gestrichelten Linien gezeigt ist. Die Stifte 25 sind mit Preßsitz eingesetzt, der genügend fest ist, um eine Verschiebung derselben infolge von Schwingungen zu vermeiden, jedoch ein Herausdrücken der Stifte aus ihren Bohrungen zur Auseinandernähme der Einheit zu gestatten. Eine Schraubendurchgangs-Öffnung 26 erstreckt sich durch die Mitte der Brücke 20.

Die Mutter B weist ein rechteckiges Fußteil 30 mit parallelen flachen Endwänden 31 auf, die zwischen die Finger23 der Wieget mit Spiel eingreifen, so daß die Mutter gegen Drehung gesichert ist. Das Fußteil 30 weist im wesentlichen parallele zylindersegmentförmige Seitenwände 32 auf, die koaxial zur Hauptachse der Wieget liegen, wenn die Mutter darin angeordnet ist, die jedoch einen etwas kleineren Radius aufweisen, so daß die Flächen 32 normalerweise etwas einwärts gegenüber den seitlichen Tragflächen 21 der Wiege A versetzt sind, wie dies in den F i g. 1 und 4 zum Zweck der Darstellung übertrieben gezeigt ist. Die Mutter B. weist ferner ein einteilig mit dem Fußteil 30 ausgebildetes Halsteil 34 auf, Fuß- und Halsteil sind mit Innengewinde 35 zu versehen.

In diagonal gegenüberliegenden Ecken des Fußteils 30 sind Ausnehmungen 36 angeordnet, die mit den Haltestiften 25 fluchten. Der Durchmesser der Ausnehmungen ist so gewählt, daß die Mutter B eine selbstausrichtende Bewegung quer auf dem Sitz22 der Wieget ausführen kann. Die Ausnehmungen 36 weisen eine solche Tiefe auf, daß sie die Stifte 25 aufnehmen können, wenn diese zwecks Austausch der Mutter von außen her in die Ausnehmungen hineingedrückt werden.

"Das Fußteil 30 erstreckt sich wenigstens bis zur Höhe der Haltefinger 23 und ist zwischen den seitlichen Flächen 32 derart verbreitert, daß sich diese im wesentlichen über die ganze Breite zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Innenwand der Aufnahmebohrung 15 erstrecken und nur einen geringfügigen Abstand von ihr aufweisen, der beispielsweise in der Größenordnung von 0,025 bis 0,25 mm liegt.

Die Neigung der seitlichen Flächen 32 des Mutterfußes 30 ist etwa die gleiche wie die der gegenüberliegenden Zonen der Aufnahmebohrungswand, wobei die größere Breite an der äußeren Endfläche des Fußteils liegt. Auf diese Weise ist die Mutterstirnfläche mit einer maximalen Durchschnittsbreite und demgemäß mit einem maximalen Querschnitt in ihrer querverlaufenden diametralen Ebene versehen.

Infolge der zylindersegmentförmigen Ausbildung der seitlichen Flächen 32, die im wesentlichen koaxial zur Innenwand der Aufnahmebohrung 15 Hegen, bewirkt jedes wesentliche Nachgeben des Brückenteils20 der Wieget unter hohen Druckbelastungen, bei denen die radiale Tiefe der Brücke 20 verringert und ihre Länge durch axiale Streckung vergrößert wird, daß sich die seitlichen Flächen 32 an die in Längsrichtung gegenüberliegenden Flächen der Innenwand der Aufnahmebohrung 15 anlegen und dabei eine unmittelbare Abstützung des Mutterfußteils an den seitlich gegenüberliegenden Zonen der Aufnahmebohrungswand schaffen. Dies ist besonders wichtig im mittleren Bereich zwischen den Endflächen 31, wo eine maximale Biegung auftritt.. Auf diese Weise bewirkt die Abstützung der seitlichen Flächen 32 einen unmittelbaren Widerstand gegen eine Durchbiegung, die durch das Nachgeben der Wiege am Sitz 22 hervorgerufen wird.

Wenn die Druckbelastung so groß ist, daß eine ausreichende Druckbeanspruchung zwischen den seitlichen Flächen 32 des Fußteils 30 und den gegenüberliegenden Zonen der Bohrungswand 15 erreicht wird, entsteht außerdem eine Keilwirkung infolge der konvergierenden Neigung der Flächen 32 zum unteren Teil der Mutter hin, die einer Aufweitung des Innengewindes 35 der Mutter entgegenwirkt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. In eine Bohrung eines Tragkörpers einsetzbare Tonnenmutter, bestehend aus einer Wiege, die mit einer zylindersegmentförmigen Seitenwand an der Bohrungswand anliegt und in ihrer Mitte eine radiale Durchgangsbohrung für die Schraube sowie eine dazu senkrechte ebene Sitzfläche für die Mutter aufweist, und einer Mutter mit einem sich auf der Sitzfläche über der Durchgangsbohrung abstützenden Fußteil und einem sich daran in Richtung der Mutterachse von der Wiege fort erstreckenden Halsteil, wobei die Mutter auf der Sitzfläche mit begrenzter Verschiebbarkeit gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in Achsrichtung der Bohrung (15) verlaufenden Seitenwände (32) des Fußteils (30) der Mutter (B) von der Auflagefläche (33) aus in Richtung auf das Halsteil (34) hin divergieren und einen geringen Abstand von der ihnen gegenüberliegenden Bohrungswand aufweisen.

2. Tonnenmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (32) des Fußteils (30) zylindersegmentförmig ausgebildet sind und im wesentlichen mit der Kontur der

ihnen gegenüberliegenden Zonen der Bohrungswand (15) übereinstimmen.

3. Tonnenmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Fußteil (30) von der etwa auf halbem Radius der Aufnahmebohrung (15) über dem Schraubendurchgangsloch (16) liegenden Sitzfläche (22) aus bis zu einer parallel dazu liegenden Ebene erstreckt, die relativ zur Sitzfläche auf der anderen Seite der Bohrungsachse liegt.

4. Tonnenmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit Endabschnitten der Wiege, die über die Mutternsitzfläche hinaus vorstehen und einander diagonal gegenüberliegende Bohrungen für die Aufnahme von Haltestiften aufweisen, und mit einem Mutternfuß, der mit ebenen Querflächen versehen ist, die parallel mit geringem Abstand zu den Innenflächen der Endabschnitte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte als bogenförmige Finger (23) ausgebildet sind, deren zylindersegmentförmige Außenwände den gegenüberliegenden Zonen der Bohrungswand (15) angepaßt sind.

5. Tonnenmutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufnahme der freien Enden der Haltestifte (25) in den ebenen Querflächen (31) der Mutter Ausnehmungen (36) vorgesehen sind, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Haltestifte ist und deren Tiefe so groß bemessen ist, daß die Haltestifte aus den Fingern (23) heraus ganz in die Ausnehmungen hineindrückbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 920 672, 2 903 035,
825 379.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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