Sicherungsinnengewindeelement, Gewindeverbindung sowie Herstell verfahren und Werkzeug Die Erfindung betrifft ein Sicherungsinnengewindeelement aus Metall gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere eine Mutter, zum Herstellen einer (Sicherungs-)Gewindeverbindung mit einem Außengewindeelement durch Verdrehen des Sicherungsgewindeelementes in eine Aufschraubrotationsrichtung relativ zu dem Außengewindeelement und dadurch Verstellen des Sicherungsinnengewindeelementes in eine axiale Vorschubrichtung relativ zu dem Außengewindeelement und/oder durch Verdrehen des Außengewindeelementes relativ zu dem Sicherungsinnengewindeelement und dadurch Verstellen des Außengewindeelementes entgegen der axialen Vorschubrichtung des Sicherungsgewindeelementes relativ zu dem Sicherungsinnengewindeelement, mit einem, bevorzugt monolithischen, bevorzugt kaltfließgepressten Metall-Körper mit Innengewinde mit mindestens einer von zwei Gewindezahnwindungen begrenzten Sicherungs(innen)gewindegangwindungen, deren Querschnittsprofil im Vergleich zu dem Querschnittsprofil mindestens einer weiteren Gewinde- gangwindung des Innengewindes, vorzugsweise im Vergleich zu mehreren weiteren Gewindegangwindungen, bevorzugt im Vergleich zu der ü- berwiegenden Anzahl von Gewindegangwindungen des Innengewindes zum Erhöhen des Kraftschlusses einer das Sicherungsinnengewindeelement aufweisenden Gewindeverbindung verformt (deformiert) ist.

Ferner betrifft die Erfindung eine Gewindeverbindung gemäß Anspruch 8 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherungsinnengewindeelementes auf Basis eines, insbesondere kaltfließgepressten, Innengewind- elementrohlings gemäß Anspruch 9 und ein für ein solches Verfahren ein- setzbares (Deformier-)Werkzeug gemäß Anspruch 13. Aus dem Stand der Technik ist es zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Lösens einer Gewindeverbindung, beispielsweise im Betrieb einer die Gewindeverbindung aufweisenden Vorrichtung bekannt, durch Deformation von Gewindezahnwindungen des Außengewindeelementes beim Ver- schrauben von Außengewindeelement und Innengewindeelement zur Herstellung der Gewindeverbindung ein Bremsmoment zu erzeugen. Ein entsprechendes, deformiertes Außengewindeelement ist beispielsweise in der WO 2010/099947 A1 beschrieben. Die Deformation einiger Gewindezahnwindungen des bekannten Außengewindeelementes wurde durch entsprechende von radial außen nach radial innen auf das Gewinde wirkenden Stempel erzeugt, indem mithilfe der Stempel Gewindezahnwindungen in einer axialen Einschraubrichtung des Außengewindeelementes parallel verschoben wurden. Bis zu dieser früheren Erfindung wurden Gewindezahnwindungen nicht parallel verschoben sondern irgendwie defor- miert, und zwar in der Regel entgegen der axialen Einschraub-, d.h. Vorschubrichtung des Außengewindeelementes, wodurch bei bis dato bekannten Lösungen eine etwaige resultierende Bremswirkung nicht dauerhaft war bzw. entsprechend definierte Außengewinde nicht mehrfach unter Erzielung einer Bremswirkung verwendet werden konnten. Teilweise wur- de die Bremswirkung sogar beim Verschrauben mit einem Innengewindeelement vollständig aufgehoben.

Bei anderen bekannten Ansätzen wurde versucht, das Bremsmoment durch entsprechende Ausgestaltung des Innengewindelementes, also mit- tels einer Sicherungsmutter zu erzeugen.

Hierzu wurde in der DE 10 2005 050 919 A1 vorgeschlagen, Sicherungs- gewindegangwindungen durch einen Aufspreizvorgang zu erzeugen, bei dem die die spätere Sicherungsgewindegangwindung begrenzenden Ge- windezahnwindungen ineinander entgegengesetzte Richtungen deformiert wurden. Ein anderer Ansatz wurde bei der in der EP 2 224 143 A1 beschriebenen Lösung verfolgt - hier wurde durch axiales Einschlagen eines Mehrkantprofils in ein Innengewindeelement Material von Gewindezahnwindungen in jeweils benachbarte (Sicherungs-)Gewindegangwindungen verdrängt.

Aus der US 1 ,41 6,087 ist es bekannt einen Gewindesprung zwischen zwei Innengewindeabschnitten durch axiales Aufeinanderzuverstellen der Innengewindeabschnitte zu erzeugen. Aus der US 2013/0236266 A 1 ist eine Sicherungsmutter mit ausgewölbten Gewindezahnwindungen bekannt, ebenso aus der DE 41 32 923 A1 .

Bei der aus der WO 2010/0861 10 A1 ist es bekannt, zwei axial beabstan- dete Innengewindeabschnitte zur Erzeugung des Bremsmomentes relativ zueinander zu verstellen.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Sicherungsinnengewindeelement bereitzustellen, welches auch nach mehrmaligem Lösen einer das Siche- rungsinnengewindeelement umfassenden Gewindeverbindung die Bereitstellung eines Bremsmomentes gegen ein unbeabsichtigtes Lösen sicherstellt. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein optimiertes Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherungsinnengewindeelementes und ein zur Ausführung eines solches Verfahrens geeignetes Deformierwerkzeug an- zugeben.

Zudem besteht die Aufgabe darin, eine mit einem erfindungsgemäßen Sicherungsinnengewindeelement hergestellte Gewindeverbindung anzugeben, die auch nach mehrmaligen Lösen des Sicherungsinnengewin- deelementes eine Bremswirkung zur Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen bereitstellt. Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Sicherungsinnengewindeelementes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Sicherungsinnengewindeelement aus Metall, insbesondere einer Innengewindemutter, bevorzugt dadurch, dass ausschließlich eine der die mindestens eine Sicherungsgewindegangwindung begrenzenden Gewindezahnwindungen oder beide die Sicherungsgewindegangwindung auf zwei Axialseiten begrenzenden Sicherungsgewindezahnwindungen, insbesondere jeweils über ihre gesamte (d.h. eine volle) Umfangserstreckung (360°), derart deformiert ist bzw. sind, dass diese ausschließlich - radial- abschnittsweise, d.h. nur über einen radial inneren Abschnitt oder vollständig, d.h. über ihre gesamte Radialersteckung - in die axiale Vorschubrichtung des Sicherungsgewindeelementes relativ zu einem radial benachbarten (nicht deformierten) Bereich des Körpers verschoben ist/sind. Für den bevorzugten Fall, dass ein erfindungsgemäßes Sicherungsinnengewindeelement mehrere Sicherungsgewindegangwindungen aufweist, können bezogen auf das Sicherungsinnengewindeelement selbstverständlich beide Fälle auftreten, dass nämlich nur eine der eine der Sicherungsgewindegangwindungen begrenzenden Gewindezahnwindungen, insbe- sondere die in der axialen Vorschubrichtung hintere der Gewindezahnwindungen in der axialen Vorschubrichtung durch Parallelverschieben relativ zu einem benachbarten Bereich (nicht deformiert) des Körpers parallel verschoben ist und dass bei einer weiteren der Sicherungsgewindegangwindungen beide die Sicherungsgewindegangwindung in axialer Richtung begrenzenden Gewindezahnwindungen in der axialen Vorschubrichtung des Sicherungsinnengewindeelementes parallel verschoben sind. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Gewindezahnwindungen des Sicherungsinnengewindeelementes fortlaufend sind, d.h. nicht axial beabstandet sind, sondern dass die mindestens eine parallelverschobene Gewindezahnwindung in Umfangsrichtung in eine nicht deformierte Gewindezahn- Windung übergeht.

Hinsichtlich der Gewindeverbindung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung des Sicherungsinnengewindeelementes mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Hinsichtlich des Deformierwerkzeugs zur Durchführung des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Der Erfindung liegt zunächst der Gedanke zugrunde, die mindestens einen eine Sicherungsgewindegangwindung (vorzugsweise von mehreren Sicherungsgewindegangwindungen) begrenzende Gewindezahnwindung ausschließlich in eine axiale Richtung, und zwar die eingangs definierte axiale Vorschubrichtung des Sicherungsgewindeinnenelementes bei ei- nem gedachten Verschrauben des Sicherungsinnengewindeelementes mit einem korrespondierenden Außengewindeelement zu deformieren. An- ders ausgedrückt wird die mindestens eine Gewindezahnwindung entgegen einer Zugbelastungsrichtung des Sicherungsgewindeelementes in einer späteren Gewindeverbindung deformiert, also beispielsweise in eine Richtung hin zu einem fakultativen Schraubenkopf des Außengewinde- elementes der Gewindeverbindung. Dabei ist es möglich, dass eine, von vorzugsweise mehreren, Sicherungsgewindegangwindungen von nur einer in der axialen Vorschubrichtung, vorzugsweise über ihre gesamte Umfangserstreckung, parallel verschobenen Gewindezahnwindung begrenzt ist, wobei die weitere diese Sicherungsgewindegangwindung begrenzende Gewindezahnwindung dann nicht deformiert ist. Zusätzlich oder alternativ kann das erfindungsgemäße Sicherungsinnengewindeelement eine Sicherungsgewindegangwindung umfassen, bei der beide die Sicherungsgewindegangwindung in die beiden Axialrichtungen begrenzenden Gewindezahnwindungen, vorzugsweise jeweils über ihre gesamte Umfangserstre- ckung, in der axialen Vorschubrichtung parallel verschoben sind. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Sicherungsinnengewindeelement keine entgegen der axialen Vorschubrichtung deformierte Gewindezahnwindung aufweist. Für den weniger bevorzugter Fall, dass zusätzlich zu in der axialen Vorschubrichtung, insbesondere jeweils über ihre gesam- te Umfangserstreckung, parallel verschobene Gewindezahnwindungen entgegen der axialen Vorschubrichtung deformierte Gewindezahnwindungen vorgesehen sein sollten ist es bevorzugt, wenn die Anzahl der entgegen der axialen Vorschubrichtung deformierten Gewindezahnwindungen geringer ist als die Anzahl der in der axialen Vorschubrichtung parallel verschobenen Gewindezahnwindungen und/oder dass die Länge (Windungslänge) der in der axialen Vorschubrichtung parallel verschobenen Gewindezahnwindungsabschnitte größer ist als die Windungslänge der in die entgegengesetzte Richtung deformierten Gewindezahnwindungsabschnitte. Die Erfindung hat nämlich erkannt, dass eine Deformation einer Gewindezahnwindung bei einem Innengewindeelement in beide Axialrichtungen und damit auch entgegen der axialen Vorschubrichtung oder ausschließlich entgegen der axialen Vorschubrichtung nachteilig ist, da die entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierte Deformationsrichtung der Sicherungswirkung beim Verschrauben des Sicherungsinnengewindeelementes mit einem Außengewinde entgegenwirkt, im Extremfall sogar derart, dass die Sicherungsfunktion aufgehoben wird, wenn das Sicherungsgewindeelement wie üblich belastet wird.

Wesentlich ist zudem, dass die mindestens eine Gewindezahnwindung nicht irgendwie in der axialen Vorschubrichtung deformiert ist, sondern wie bereits angedeutet in diese axiale Vorschubrichtung parallel verschoben ist, wobei das Parallelverschieben durch Materialumformen relativ zu dem jeweils radial außen benachbarten, gleichbleibenden, d.h. nicht deformierten Bereich des Körpers erfolgt bzw. erfolgt ist; wesentlich ist also, dass nicht zwei gesamte Axialabschnitte des Sicherungsinnengewindeelementes bzw. des Körpers zueinander relativ verstellt werden, sondern tatsächlich nur eine Deformation durch Parallelverschieben der mindestens einen Gewindezahnwindung als solches erfolgt. Parallelverschieben bedeutet dabei, dass sich der Winkel einer in der axialen Vorschubrichtung parallel verschobene Gewindeflanke der deformierten Gewindezahnwindung zu einer Radialen durch den Verschiebeprozess nicht ändert, also nach dem Verschieben gleich ist oder zumindest näherungsweise gleich ist wie vor dem Parallelverschieben.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird unter einer Gewindegangwindung eine sich um eine Längsmittelachse des Innengewindes wendelnde Rille zwischen zwei Gewindezahnwindungen verstanden, wel- che sich bezogen auf einen radial äußeren Rillengrund in radialer Richtung nach innen erstrecken. Folglich handelt es sich bei einer Sicherungs- gewindegangwindung um eine derartig gewendelte Rille, die von mindestens einem in der axialen Vorschubrichtung parallel verschobenen Gewindezahnwindung, oder von zwei solcher parallel verschobener Gewindezahnwindungen begrenzt ist. Eine Windung, unabhängig davon ob es sich um eine Gewindegangwindung oder eine Gewindezahnwindung handelt erstreckt sich über einen Umfangswinkel von 360°.

Unter einem Parallelverschieben einer Gewindezahnwindung wird verstanden, dass deren Flankenwinkel zwischen der entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierten Flanke und einer Radialebene und/oder zwischen der in der axialen Vorschubrichtung orientierten Flanke und einer Radialebene zumindest näherungsweise, bevorzugt genau einem entsprechenden Flankenwinkel einer nicht deformierten Gewindezahnwindung, also insbesondere einer Norm-Gewindezahnwindung des Siche- rungsinnengewindeelementes entspricht. Anders ausgedrückt, wird unter einem axialen Parallelverschieben verstanden, dass die in der axialen Vorschubrichtung orientierte Flanke und/oder die entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierte Flanke der Gewindezahnwindung unter Beibehaltung ihres jeweiligen ursprünglichen Flankenwinkels in der axialen Vorschubrichtung durch Materialumformung in einem Kontakt bzw. Übergangsbereich zu einem radial benachbarten, nicht zu deformierenden Bereich des Sicherungsinnengewindeelementes verstellt wird. Durch das Parallelverschieben wird zwischen den nicht deformierten Gewindezahnwindungen und der mindestens einen deformierten Gewindezahnwindung ein Gewindesteigungssprung (Steigungsversatz) realisiert.

Bei einer bevorzugten, nur abschnittsweisen Parallelverschiebung der mindestens einen Gewindezahnwindung ist es bevorzugt, wenn ein radial innerer Flankenabschnitt der entgegen der axialen Vorschubrichtung ori- entierten Flanke der deformierten Gewindezahnwindung gegenüber einer Radialen den gleichen Flankenwinkel einschließt wie ein radial weiter au- ßenliegender Flankenabschnitt des nicht parallel verschobenen Abschnitts der deformierten Gewindezahnwindung. Bevorzugt gilt dies analog auch für die in Richtung der axialen Vorschubrichtung orientierte Flanke der deformierten Gewindezahnwindung, d.h. bevorzugt schließen der radial in- nenliegende Flankenabschnitt dieser Flanke, also der parallel verschobene Radialabschnitt der Gewindezahnwindung mit einer zugeordneten Radialen den gleichen Flankenwinkel ein wie ein radial weiter außenliegender Flankenabschnitt des nicht parallel verschobenen Abschnitts der deformierten Gewindezahnwindung mit einer entsprechenden Radialen.

Grundsätzlich reicht es, aus die mindestens eine deformierte Gewindezahnwindung nur über einen Teil ihrer 360° betragenden Gesamt- Umfangserstreckung in der axialen Vorschubrichtung zu deformieren, wobei es zur Maximierung der Bremswirkung bevorzugt ist die deformierte Gewindezahnwindung, zumindest näherungsweise, über ihre vollständige Umfangserstreckung in der Vorschubrichtung parallel zu verschieben, vorzugsweise indem der Bereich einer radial inneren Gewindezahnwindungs- spitze in die der axialen Vorschubrichtung benachbarte (Sicherungs-) Gewindegangwindung hinein verdrängt, d.h. in diese hinein, insbesondere unter Beibehaltung der Formgebung des Radialabschnittes umgeformt wird, um das Querschnittsprofil der Sicherungsgewindeganzwindung zu verändern, insbesondere zu verengen.

Das erfindungsgemäße Sicherungsinnengewindeelement aus Metall kann mehrfach mit einem Außengewindeelement zur Herstellung einer Gewindeverbindung verwendet werden - die Bremswirkung bleibt aufgrund der erfindungsgemäßen Deformation durch Parallelverschieben (durch Materialumformen in einem Kontaktbereich des zu verschiebenden Bereichs zu einem nicht zu deformierten Bereich) mindestens einer der Gewinde- zahnwindungen in der axialen Vorschubrichtung erhalten. Durch die erfindungsgemäße Deformation mindestens einer Gewindezahnwindung, vor- zugsweise mehrerer, insbesondere axial endseitiger Gewindezahnwindungen durch Parallelverschieben in die axiale Vorschubrichtung wird das Gewindespiel einer erfindungsgemäßes Sicherungsinnengewindeelementes aufweisenden Gewindeverbindung bis auf null reduziert, insbesondere bei gleichzeitiger elastischer, vorzugsweise nicht plastischer, Deformation der mindestens einen erfindungsgemäß durch Parallelverschieben deformierten Gewindezahnwindung entgegen der axialen Vorschubrichtung.

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Sicherungsinnengewindee- lement einen Antrieb, insbesondere in Form von mehreren Umfangsrich- tung nebeneinander angeordneten parallelen Schlüsselflächenpaaren am Außenumfang aufweist und/oder einen in der axialen Vorschubrichtung vorne gelegenen Ringkragen zum Abstützen bzw. zur Auflage an einer Abstützfläche im Rahmen einer Gewindeverbindung aufweist.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Sicherungsinnengewindeelementes, bei der zumindest eine bezogen auf die axiale Vorschubrichtung letzte Gewindezahnwindung, bevorzugt zumindest die letzten zwei oder zumindest die letzten drei Gewindezahnwindungen in der axia- len Vorschubrichtung parallel verschoben sind. Unter einer letzten Gewindezahnwindung wird dabei bevorzugt eine letzte volle Gewindezahnwindung verstanden, also eine Gewindezahnwindung mit einer vollen Radialerstreckung, d.h. nicht ein sich in radialer Richtung nach außen abflachender Auslaufbereich einer Gewindezahnwindung. Anders ausgedrückt ist es bevorzugt, dass bei einem Sicherungsinnengewindeelement eine axial endseitige volle Gewindezahnwindung in der axialen Vorschubrichtung deformiert ist, so dass ein Außengewindeelement erst am Ende eines Verschraubungsschrittes mit einem erfindungsgemäßen Sicherungsinnengewindeelement mit der mindestens einen, vorzugsweise den mehre- ren axial endseitigen in der Axialvorschubrichtung durch Parallelverschie- ben deformierten Gewindezahnwindungen reibschlüssig in Kontakt kommt.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der die mindestens eine Sicherungsgewindegangwindung in Umfangsrichtung unmittelbar in eine der nicht deformierten Gewindegangwindungen übergeht und/oder dass mindestens eine durch Parallelverschieben in der axialen Vorschubrichtung deformierte Gewindezahnwindung in Umfangsrichtung in eine nicht deformierte Gewindezahnwindung übergeht.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass mindestens zwei Sicherungsgewindegangwindungen, insbesondere die bezogen auf die axiale Vorschubrichtung mindestens zwei letzten, bevorzugt vollen, d.h. eine volle Radialerstreckung aufweisenden, Gewindegangwindungen unmittelbar axial benachbart sind und/oder in Umfangsrichtung ineinander übergehen.

Bevorzugt wird das Parallelverschieben der mindestens einen, mindestens eine Sicherungsgewindegangwindung begrenzenden Gewindezahnwin- dung so durchgeführt, dass dabei die Summe von deren beiden Flankenwinkeln vor, während und nach dem Verschieben zumindest näherungsweise gleich bleibt.

Als besonders bevorzugt hat es sich herausgestellt, wenn die parallel ver- schobene Gewindezahnwindung radial durchgehend oder bei nur abschnittsweise Parallelverschiebung nur in einem radial inneren Bereich um ein senkrecht zur Flächenerstreckung der in der axialen Vorschubrichtung orientierten Gewindeflanke und/oder der entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierten Gewindeflanke der deformierten Gewindezahnwin- dung gemessenes Maß zwischen 0,05 mm und 0,6 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,4 mm, ganz besonders bevorzugt von 0,3 mm bezogen auf eine Ursprungslage relativ zu einem unmittelbar benachbarten radialen (nicht deformierten bzw. parallel verschobenen) Bereich des Körpers versetzt ist. Bei einer nur abschnittsweisen Parallelverschiebung der mindestens einen Gewindezahnwindung entspricht das vorgenannte Maß bevorzugt dem Abschnitt eines radial äußeren Flankenabschnitts und eines radial inneren Flankenabschnitts, der in Richtung der axialen Vorschubrichtung orientierten Flanke und/oder der entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierten Flanke, jeweils gemessen senkrecht zur jeweiligen Flanke bzw. Flan- kenabschnittsflächenerstreckung.

Wie eingangs bereits angedeutet ist es grundsätzlich möglich, dass die mindestens eine relativ zu einem nicht deformierten, radial benachbarten Körperabschnitt in die axiale Vorschubrichtung parallel verschobene Ge- windezahnwindung über ihre gesamte Radialerstreckung, d.h. insbesondere vom radial äußeren Fuß einer Flanke der Gewindezahnwindung bis zu nach radial innen weisenden Spitze axial parallel verschoben ist, d.h. die entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierte Gewindeflanke der deformierten Gewindezahnwindung ist vollständig, d.h. zumindest nähe- rungsweise vom Grund weg axial in der axialen Vorschubrichtung parallel verschoben. Bei einer alternativen Ausführung ist es zur Gewährleistung eines elastischen Verhaltens der mindestens einen deformierten Gewindezahnwindung bevorzugt diese nur in einem radial inneren Teilabschnitt, insbesondere mit einer Radialerstreckung zwischen 20 % und 80 % der gesamten Radialerstreckung der Gewindezahnwindung in der axialen Vorschubrichtung parallel zu verschieben, so dass sich eine Stufung der entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierten Flanke der deformierten Gewindezahnwindung ergibt, vorzugsweise aufweisend gerundete Übergänge zwischen den radial benachbarten Stufenabschnitten. Die Stu- fung bzw. das nur partielle Parallelverschieben kann dadurch erreicht werden, dass ein entsprechendes Deformierwerkzeug einen Deformierab- schnitt aufweist, der in radialer Richtung nicht bis zu einem Gewinde- gangwindungsgrund reicht, sondern eine geringere Radialerstreckung aufweist, so dass nur ein radial innerer Abschnitt der gewünschten Gewindezahnwindungen in der axialen Vorschubrichtung deformiert wird.

Bevorzugt hat die entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierte Flanke im Falle der nur abschnittsweisen Parallelverschiebung die Form einer mathematischen Funktion mit Sattelpunkt, insbesondere zumindest näherungsweise die Form einer Funktion f(x) = x ³ .

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die nicht deformierten Gewindegangwindungen als Regel- bzw. Normgewinde ausgebildet sind, insbesondere als norm-metrisches Gewinde, insbesondere ISO DIN 13 oder als Norm-Zollgewinde, insbesondere als Whitworth-Gewinde. Für den Fall der bezogen auf ihre Radialerstreckung vollständigen Parallelverschiebung der deformierten Gewindegangwindungen ist es bevorzugt, wenn diese, d.h. nach dem Parallelverschieben ebenfalls (noch) als Regel- Normgewinde ausgebildet sind. Für den Fall der nur abschnittsweisen Parallelverschiebung ist es bevorzugt, wenn der parallel verschobene Ab- schnitt, zumindest in einem radial äußeren Bereich einem entsprechenden Bereich bzw. Abschnitt eines Regel- bzw. Normgewindes, insbesondere eines norm-metrischen Gewindes oder eines Norm-Zollgewindes entspricht. Die Erfindung führt auch auf eine (Sicherungs-)Gewindeverbindung, umfassend ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Sicherungsinnengewindeelement, welches mit einem korrespondierenden, vorzugsweise ein Regel- bzw. Normaußengewinde aufweisenden Außengewindeelement verschraubt ist, insbesondere derart, dass die Gewindeverbin- dung kein axiales Spiel aufweist, d.h. dass sowohl die entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierten Gewindeflanken der nicht deformierten Gewindezahnwindungen als auch die in der axialen Vorschubrichtung orientierte Gewindeflanke der mindestens einen deformierten Gewindezahnwindung an jeweils einer gegenüberliegenden Gewindezahnflanke des Außengewindeelementes reibschlüssig anliegen und/oder derart, dass die mindestens eine in der axialen Vorschubrichtung parallel verschobene Gewindezahnwindung des Innengewindeelementes entgegen der axialen Vorschubrichtung elastisch, bevorzugt nicht plastisch, deformiert ist.

Darüber hinaus führt die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Sicherungsinnengewindeelementes. Kern des Verfahrens ist es, dass zunächst ein, vorzugsweise gehärteter und/oder monolithischer Innengewindeelementrohling mit einem in einem Körper angeordneten regelmäßigen Innengewinde bereitgestellt wird und die mindestens eine Sicherungsgewindegangwindung (nach dem Herstellungsverfahren) begrenzende Gewindezahnwindung, insbesondere über ihre gesamte Umfangserstreckung, entweder nur über ihren Teil ihrer Radialerstreckung oder über ihre gesamte Radialerstreckung in die axiale Vorschubrichtung relativ zu einem jeweils radial benachbarten Bereich des Körpers parallel verschoben wird.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das Deformieren durch axiales Kraftbeaufschlagen der mindestens einen parallel zu verschiebenden Gewindezahnwindung, vorzugsweise während einer drehenden Relativbewegung zwischen dem Innengewindeelementrohling und einem Deformierwerkzeug durchgeführt wird.

Diese zeichnet sich durch einen in der axialen Vorschubrichtung des Deformierwerkzeugs vorderen, insbesondere als Regelau ßengewindeab- schnitt ausgebildeten Außengewindeabschnitt aus, an den entgegen der axialen Vorschubrichtung ein Zwischenabschnitt anschließt, an den wie- derum ein Deformier(außengewinde)abschnitt anschließt, der bzw. dessen Außengewinde gegenüber dem Außengewinde des vorderen, bevorzugt als Regelaußengewindeabschnitt ausgebildeten Außengewindeabschnitt einen axialen Steigungsversatz (Steigungssprung) aufweist. Das Defor- mierwerkzeug wird nun mit seinem vorderen Außengewindeabschnitt in das zunächst noch axial durchgehend nicht deformierte regelmäßige Innengewinde, vorzugsweise ein Norm-Innengewinde des Innengewindeelementrohlings in der axialen Vorschubrichtung des Deformierwerkzeugs eingeschraubt und dann weiter, bis der Deformierabschnitt die gewünsch- te Anzahl an axial endseitigen, insbesondere vollen Gewindezahnwindungen radial durchgehend oder radialabschnittsweise in der axialen Vorschubrichtung des Deformierwerkzeugs, die der axialen Vorschubrichtung des fertigen Sicherungsinnengewindeelementes relativ zu einem Außengewindeelement zum Herstellen einer Gewindeverbindung entspricht pa- rallel verschoben werden. Der Zwischenabschnitt des Deformierwerkzeugs zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass dieser nicht in kontaktierende Wechselwirkung mit dem Innengewinde des Innengewindeelementrohlings tritt - zu diesem Zweck kann der Zwischenabschnitt außengewindefrei und/oder durchmesserreduziert ausgebildet sein im Vergleich zu dem vorderen Außengewindeabschnitt und/oder dem Deformiergewindeabschnitt. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Deformieraußengewindeabschnitt eine geringere Radialerstreckung aufweist, als der vordere Außengewindeabschnitt - bevorzugt fehlen entsprechende radial äußere Außengewindespitzen, um eine nur partielle bzw. radial innere Parallel- Verschiebung der zu deformierenden Gewindezahnwindungen zu ermöglichen.

Der Zwischenabschnitt weist bevorzugt eine Axialerstreckung auf, die mindestens der axialen Länge der deformierten Gewindezahngänge ent- spricht und bevorzugt länger ist als diese axiale Länge, also so bemessen ist, dass sichergestellt ist, dass der Deformieraußengewindeabschnitt beim Herausdrehen des Deformierwerkzeugs aus dem Sicherungsinnengewindeelement nicht mehr in Eingriff ist mit dessen Innengewinde, wenn das Außengewinde des vorderen, bevorzugt als Regelaußengewindeabschnitt ausgebildeten Außengewindeabschnitts in Eingriff mit den zuvor parallel verschobenen Gewindezahnwindungen kommt. Bevorzugt ist der vordere Außengewindeabschnitt axial länger als die axiale Länge der zu deformierenden Gewindezahnwindungen und/oder die axiale Länge des Deformieraußengewindeabschnitts.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen in:

Fig. 1 bis 3: unterschiedliche, teilweise geschnittene oder detailvergrößerte Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Sicherungsgewindeelementes,

Fig. 4 bis 6: unterschiedliche, teilweise geschnittene oder detailvergrößerte Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Gewindeverbindung, umfassend das in den Fig. 1 bis 3 im Detail gezeigte Sicherungsgewindeelement,

Fig. 7 bis 9: unterschiedliche Ansichten eines bereits zu einem Sicherungsinnengewindeelement deformierten Innengewindeelementrohlings samt Deformierwerkzeug. In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Sicherungsinnengewindeelement 1 gezeigt. Die- ses umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung versetzt angeordneten, parallelen Schlüsselflächenpaaren als Antrieb 2 sowie einen in einer axialen Vorschubrichtung V vorderen Ringkragen 3, der radial über den Antrieb 2 vorsteht, um sich an einem Bauteil abzustützen. Das Sicherungsinnengewindeelement 1 ist grundsätzlich auch ohne diesen Ringkragen 3 und/oder den Antrieb realisierbar. Vorliegend weist das Sicherungsinnengewindeelement 1 ein axial durchgehendes Innengewinde 4 auf, welches als Rechtsgewinde ausgeführt wird. Hieraus ergibt sich die axiale Vorschubrichtung V beim Verdrehen in der Aufschraubrotationsrichtung D um eine Längsmittelachse L, also vorliegend bei einem Verdrehen im Uhrzei- gersinn.

Das Sicherungsgewindeelement 1 umfasst einen monolithischen, bevorzugt durch Kaltfließpressen hergestellten Körper 5 aus Metall. In der Darstellung gemäß den Figuren könnte der Eindruck erweckt werden, es han- delt sich um zwei axial zusammengesetzte Metallabschnitte - dem ist nicht der Fall. Die unterschiedliche Schraffur wurde lediglich gewählt um zwei Axialabschnitte eines einteiligen bzw. monolithischen, axial durchgehenden Körpers 5 zu kennzeichnen. Dabei sind in der Zeichnungsebene oben deformierte, vorliegend in der axialen Vorschubrichtung V ab- schnittsweise parallel verschobene Gewindezahnwindungen 6 und in der Zeichnungsebene unten nicht deformierte Gewindezahnwindungen 7 gezeigt. An der Linie 8 bildet sich ein (axialer) Gewindeversatz (Gewindesprung) zwischen den deformierten Gewindezahnwindungen 6 und den nicht deformierten Gewindezahnwindungen 7 aus. Das Sicherungsgewindeelement 1 umfasst mehrere bezogen auf die axiale Vorschubrichtung V hintere Sicherungsgewindegangwindungen 9, die jeweils axial zwischen zwei parallel verschobenen Gewindezahnwindungen 6 angeordnet sind. Eine in der axialen Vorschubrichtung V vordere Sicherungsgewindegangwindung 10 ist axial aufgenommen zwischen einer parallel verschobenen Gewindezahnwindung 6 und der in der Vorschubrichtung V hintersten nicht deformierten Gewindezahnwindung 1 1 . Dabei geht die in der Vorschubrichtung V vorderste deformierte Gewindezahnwindung 6 in Umfangsrichtung unmittelbar in die hinterste nicht de- formierte Gewindezahnwindung 1 1 über.

Die nicht deformierten Gewindezahnwindungen 7, 1 1 in einem in der Vorschubrichtung vorderen Abschnitt des Innengewindes 4 bilden einen Regel- bzw. Norminnengewindeabschnitt 12, hier einen metrischen Gewin- deabschnitt aus mit einer Normgewindesteigung. Die deformierten Gewindezahnwindungen 6 weisen auch nach der Deformation durch axiales Parallelverschieben die gleiche Gewindesteigung auf - aufgrund des Axialversatzes in Richtung auf den Norminnengewindeabschnitt 12 zu resultiert jedoch der erwähnte Steigungsversatz.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt B aus Fig. 2 vergrößert dargestellt. Zu erkennen sind einige in der axialen Vorschubrichtung V parallel verschobene Gewindezahnwindungen 6 sowie nicht deformierte Gewindezahnwindungen 7, 1 1 . Zu ersehen ist, dass in dem konkreten Ausführungsbeispiel die pa- rallel verschobenen Gewindezahnwindungen 6 in radialer Richtung nur abschnittsweise parallel verschoben sind, und zwar mit einem radial inneren Abschnitt 13. Dieser ist in axialer Richtung in der Vorschubrichtung V nach vorne gewandert hin zu den nicht deformierten Gewindezahnwindungen 7, 1 1 unter Beibehaltung der voneinander abgewandten Flanken- abschnitten 14, 15 der jeweiligen deformierten Gewindezahnwindung 6. Zu erkennen ist, dass der radial innere Abschnitt 13 durch Materialumfor- mung axial verschoben wurde zu einem radial äußeren Abschnitt 1 6 der deformierten Gewindezahnwindungen 6 sowie zu einem unmittelbar radial benachbarten Bereich bzw. Nichtgewindebereich 17 des Körpers 5. Aus Fig. 3 ist auch das Maß der axialen Parallelverschiebung zu erkennen. Eingezeichnet ist, dass der in der Vorschubrichtung V orientierte Flankenabschnitt 14 des parallel verschobenen radial inneren Abschnitts 13 um ein Maß von 0,3 mm parallel verschoben ist bezogen auf eine ursprüngliche Position bzw. bezogen auf die verbliebene Position des korrespondierenden Flankenabschnittes 18 des zugehörigen radial äußeren Abschnit- tes 1 6 der deformierten Gewindezahnwindung 6, wobei dieses Versatzbzw. Parallelverschiebemaß gemessen ist zur jeweiligen Flächenerstreckung der Flankenabschnitte 14 bzw. 18. Nicht eingezeichnet, jedoch analog ergibt sich der gleiche Versatz für den entgegen der axialen Vorschubrichtung orientierten Flankenabschnitt 15 gegenüber seiner ursprünglichen Position bzw. gegenüber dem korrespondieren Flankenabschnitt 19 des radial äußeren, nicht parallel verschobenen Abschnitts 16 der deformierten Gewindezahnwindung 6. Aus der Parallelverschiebung ergibt sich, dass die parallel verschobenen, radial inneren Abschnitte 13 weiterhin einen Regelgewindecharakter haben bzw. den radial inneren Abschnitt eines Regelgewindes bilden, welcher lediglich gegenüber seiner ursprünglichen Position durch Materialumformung axial in der Vorschubrichtung V relativ zu einem jeweils unmittelbar radial benachbarten Bereich 17 des Körpers 5 sowie dem radial äußeren, benachbarten Abschnitt 16 der zugehörigen Gewindezahnwindung 6 verschoben wurden.

Durch die nur abschnittsweise Axialverschiebung resultieren Stufen in den beiden Flanken 14, 15 der deformierten Gewindezahnwindungen 6.

Bei einer nicht gezeigten, alternativ realisierbaren Ausführungsvariante sind die deformierten Gewindezahnwindungen 6 nicht wie hier gezeigt nur abschnittsweise sondern über ihre gesamte Radialerstreckung deformiert. Die gezeigte Variante ist jedoch vorteilhafter, da sich die radial inneren Abschnitte 13 leichter elastisch verformen lassen als eine gesamt axial versetzte Gewindezahnwindung 6. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Anzahl der nicht deformierten Gewindezahnwindungen 7, 1 1 die Anzahl der deformierten Gewindezahnwindungen 6 übersteigt.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Gewindeverbindung 20, umfassend ein Außengewindeelement 21 sowie ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes Sicherungsgewindeelement 1 gezeigt.

Das Sicherungsinnengewindeelement 1 wurde durch Verdrehen in der Aufschraubrotationsrichtung D, d.h. hier bei einem Rechtsgewinde im Uhrzeigersinn auf das ein zu dem Normgewindeabschnitt 12 des Sicherungsinnengewindeelementes 1 korrespondierenden Normaußengewinde 22 verschraubt. Dabei liegen entgegen der axialen Vorschubrichtung V orientierte Gewindeflanken 23 der nicht deformierten Gewindezahnwin- düngen 1 1 an korrespondierenden bzw. an gegenüberliegenden, d.h. in der axialen Vorschubrichtung V orientierten Gewindezahnflanken 24 des Außengewindes 22 des Außengewindeelementes 21 an. Gleichzeitig stützen sich die deformierten Gewindezähne 6 mit in der axialen Vorschubrichtung V orientierten, parallel verschobenen radial inneren Flankenab- schnitten 14 der radial inneren, parallel verschobenen Abschnitte 13 an gegenüberliegenden, entgegen der Vorschubrichtung V deformierten Gewindeflanken 25 des Außengewindes 22 des Außengewindeelementes 21 ab, so dass in der Gewindeverbindung kein Axialspiel mehr herrscht. Aus der reibschlüssigen Anlage resultiert ein Bremsmoment, das gegen ein unbeabsichtigtes Lösen der Gewindeverbindung sichert. In dem konkreten Ausführungsbeispiel werden die radial inneren Abschnitte 13 der deformierten Gewindezahnwindungen 6 entgegen der Vorschubrichtung V elastisch (federnd) verstellt, so dass das Sicherungsinnengewindeelement 1 axial vorgespannt ist - diese axiale Vorspannung besteht insbesondere zwischen den nicht deformierten Gewindezahnwindungen 1 1 und den deformierten Gewindezahnwindungen 6, genauer deren radial innerer Abschnitte 13.

Aus den Fig. 7 bis 9 wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherungsgewindeelementes 1 deutlich. Zwar wird in einen Innengewindeelementrohling, der bereits nahezu dem fertigen Sicherungsgewindeelement 1 entspricht bis auf die parallel verschobenen Gewindezahnwindungen 6. Anders ausgedrückt umfasst der Rohling ein axial durchgehendes Regel- bzw. Normgewinde.

Die erfindungsgemäße Deformation wird erreicht mithilfe eines Deformierwerkzeugs 26, welches in einer axialen Deformierwerkzeugvorschub- richtung V _D quasi von hinten bezogen auf die spätere axiale Vorschubrichtung D des Sicherungsgewindeelementes 1 in dieses eingeschraubt wird. Das Deformierwerkzeug 26 umfasst einen in der axialen Vorschubrichtung V _D des Deformierwerkzeugs 26 vorderen, hier beispielhaft als Regelaußengewindeabschnitt 27 ausgebildeten Abschnitt (Außengewindeabschnitt), der mit dem Regelinnengewinde des Innengewindeelementrohlings und somit auch mit dem Normgewindeabschnitt 12 des fertigen Si- cherungsinnengewindeelementes 1 korrespondiert. Entgegen der Vorschubrichtung V _D schließt an den Regelaußengewindeabschnitt 27 ein Zwischenabschnitt 28 an, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gewindefrei ist und bezogen auf den Außendurchmesser des Regelaußengewindeabschnittes 27 in radialer Richtung nach innen versetzt ist an. Entgegen der Vorschubrichtung V _D wiederum schließt an den Zwischenabschnitt 28 ein Deformierabschnitt 29 an. Dieser weist eine geringere Axialerstreckung auf als der Regelaußengewindeabschnitt 27 - im vorliegenden Fall wurde hierfür auf radial äußere Gewindespitzen des ansonsten ebenfalls regelmäßigen Deformieraußengewindes 30 verzichtet. Zwischen dem Deformieraußengewinde 30 und dem Außengewinde des Re- gelaußengewindeabschnitts 27 existiert ein axialer Steigungsversatz bei ansonsten gleicher Gewindesteigung. Die axiale Länge des Zwischenabschnittes 28 ist so gewählt, dass der Deformierabschnitt 29 außer Eingriff mit dem beim Herausdrehen entgegen der Vorschubrichtung V _D außer Eingriff mit dem Innengewinde 4, genauer den deformierten Gewinde- zahnwindungen 6 des Sicherungsgewindeelementes 1 kommt, bevor der Regelaußengewindeabschnitt 27 bzw. dessen Außengewinde in Eingriff gelangt mit den zuvor mittels des Deformierabschnitts 29 deformierten, d.h. axial in der Vorschubrichtung V des Sicherungsinnengewindeelementes 1 parallel verschobenen Gewindezahnwindungen 6, genauer mit deren radial inneren Abschnitten 13.

Zum Herstellen des Sicherungsgewindeelementes 1 wird also das Deformierwerkzeug 26 von hinten bezogen auf die spätere axiale Vorschubrichtung V des Sicherungsinnengewindeelementes 1 eingedreht, bis der De- formierabschnitt 30 mit dem Innengewinde 4 in Kontakt kommt. Dann wird weiter verschraubt bis die gewünschte Anzahl an deformierten Gewindezahnwindungen 6 geschaffen wurde durch Parallelverschieben der entsprechenden radial inneren Abschnitte 13.

Bezugszeichen

1 Sicherungsinnengewindeelement

2 Antrieb

3 Ringkragen

4 Innengewinde

5 Körper

6 deformierte (parallel verschobene) Gewindezahnwindungen

7 nicht deformierte Gewindezahnwindungen

8 (gedachte) Linie

9 Sicherungsgewindegangwindungen

10 vorderste Sicherungsgewindegangwindung

1 1 hinterste nicht deformierte Gewindezahnwindung

12 Normgewindeabschnitt

13 radial innere, parallel verschobene Abschnitte der deformierten Gewindezähne

14 in der Vorschubrichtung V orientierte Flankenabschnitte, die in der Vorschubrichtung V parallel verschoben sind

15 entgegen der Vorschubrichtung V orientierte Flankenabschnitte, die in der Vorschubrichtung V parallel verschoben sind

1 6 radial äußere, nicht parallel verschobene Abschnitte der deformierten Gewindezahnwindungen

17 unmittelbar radial zu den radial inneren Abschnitten 13 bzw. den parallel verschobenen Gewindezahnwindungen benachbarte nicht deformierte Bereiche des Körpers

18 in der axialen Vorschubrichtung V orientierte Flankenabschnitte der radial äußeren, nicht parallel verschobenen Abschnitte der deformierten Gewindezahnwindungen

19 entgegen der Vorschubrichtung V orientierte Flankenabschnitte der radial äußeren Abschnitte der nicht parallel verschobenen radial äußeren Abschnitte der deformierten Gewindezahnwindungen 20 Gewindeverbindung

21 Außengewindeelement

22 Außengewinde des Außengewindeelements

23 entgegen der Vorschubrichtung V des Sicherungsinnengewindee- lementes orientierte Gewindeflanken des Außengewindes des Außengewindeelementes

24 in der Vorschubrichtung des Sicherungsinnengewindeelementes orientierte Gewindeflanken der nicht deformierten Gewindezahnwindungen des Normgewindeabschnittes

25 entgegen der Vorschubrichtung V des Sicherungsinnengewindeelementes orientierte Gewindeflanken des Außengewindes 22 des Außengewindeelementes 21 , die an deformierten Gewindezahnwindungen anliegen

26 Deformierwerkzeug

27 vorderer Außengewindeabschnitt - hier beispielhaft ein

Regelau ßengewindeabschnitt

28 Zwischenabschnitt

29 Deformierabschnitt (=Deformierau ßengewindeabschnitt)

30 Deformieraußengewinde

V axiale Vorschubrichtung des Sicherungsinnengewindeelementes D Aufschraubrotationsrichtung des Sicherungsinnengewindeelementes V _D axiale Vorschubrichtung des Deformierwerkzeugs in das Sicherungsinnengewindeelement bei dessen Herstellung