Eine aus der AT 362 963 bekannte Mutter dieser Art hat zwei jeweils einen Werkzeugan- griff aufweisende axiale Abschnitte, zwischen denen eine Sollbruchstelle vorgesehen ist.

Beide Abschnitte sind mit einem äußeren Überzug versehen, an welchem ein Lösen oder ein versuchtes Lösen der Mutter nachweisbar ist. Das Einsatzgebiet dieser Mutter sind z. B. elektrische Geräte, an denen zumindest während der Garantiezeit-nicht für den Hersteller unbemerkt-manipuliert werden soll. Bemerkenswert an der bekannten Mutter ist, dass sie auf einfache Weise und ohne den aufwendigen Einsatz von Drehmoment- schlüsseln montierbar ist, da die Sollbruchstelle so ausgelegt ist, dass bei Erreichen eines bestimmten Drehmoments der von dem Eindrehwerkzeug erfasste Abschnitt abbricht. Der andere Abschnitt bleibt dann an dem Gerät mit makelloser Beschichtung zurück, an der jede spätere Manipulation sichtbar bleibt.

Die Mutter, mit der sich die Erfindung befasst, wird zwar wie die bekannte Mutter auch drehmomentabhängig gesetzt, dient aber einem anderen Zweck, nämlich zur Herstellung von hochfesten Schraubenverbindungen, die drehmomentabhängig gesetzt werden müs- sen. Solche Schraubenverbindungen finden Einsatz im Hochbau, Stahlbau, LKW-Bau, Stahlbrückenbau und dgl. Kennzeichnend für solche hochfesten Schraubenverbindungen ist, dass Schraube und Mutter nur einmal eingesetzt werden dürfen. Bei solchen Schrau- benverbindungen wird nämlich zum Festlegen einer definierten Vorspannung die Mutter immer mit einem maximalen Anziehdrehmoment angezogen. Schraube und Mutter dürfen nach dem Lösen einer solchen Schraubenverbindung nicht für eine hochfeste Verschraubung wiederverwendet werden. Beispielsweise im LKW-Bau besteht heute die Tendenz, Querträger des Chassis von einem Zulieferer produzieren zu lassen. Der Einbau der Querträger erfolgt dann bei dem LKW-Hersteller unter Einsatz von hochfesten Schraubenverbindungen der vorge- nannten Art. Das Herstellen von solchen hochfesten Schraubenverbindungen ist aufwen- dig, weil dafür Drehmomentschlüssel erforderlich sind, die von der Bedienungsperson je nach Bedarf auf ein bestimmtes Drehmoment eingestellt werden müssen. Das erschwert den Einsatz von ungelernten Kräften und bietet nicht die Gewähr, dass das zutreffende Drehmoment tatsächlich auch eingestellt und bei dem Herstellen der Schraubenverbin- dung auch tatsächlich erzeugt worden ist. Es sind daher zumindest stichprobenweise Kontrollen der hergestellten Schraubenverbindungen erforderlich.

Zur Überwindung dieser Probleme gibt es im Stand der Technik bereits Lösungen, bei denen zum Herstellen von Schraubenverbindungen spezielle Werkzeuge eingesetzt wer- den, die einen an dem freien Ende der Schraube zusätzlich vorgesehenen und durch eine Sollbruchstelle mit der Schraube verbundenen Schaftteil bei dem Erreichen eines vorbe- stimmten maximalen Drehmoments, mit dem die Schraubenverbindung angezogen wer- den soll, einfach von der Schraube abtrennen. Dafür ist ein aufwendiges Mutteranzieh- werkzeug erforderlich, wie es z. B. aus der US 2,928, 302 bekannt ist. Das Werkzeug hat zwei gegeneinander verdrehbare Antriebsteile, mit denen es den abtrennbaren Schaftteil der Schraube bzw. die Mutter erfasst. Die beiden Antriebsteile sind durch ein Differenzial- getriebe miteinander verbunden. Bei dem Anziehen der Mutter übt das Werkzeug ein Drehmoment in entgegengesetzten Richtungen auf den abtrennbaren Schaftteil der Schraube und auf die Mutter aus. Der abtrennbare Schaftteil der Schraube liefert die Ge- genkraft für den Antriebsteil, der mit der Mutter in Eingriff ist. Wenn diese Reaktionskraft einen vorbestimmten Wert erreicht, der dem vorbestimmten Anziehdrehmoment ent- spricht, wird der abtrennbare Schaftteil von der Schraube abgeschert. Dieses bekannte Werkzeug bietet für die Bedienungsperson den Vorteil, dass sie selbst keine Gegenkraft aufzubringen braucht, da die Gegenkraft von der Schraube selbst geliefert wird, an deren abbrechbarem Teil das Werkzeug angreift. Nachteilig ist, dass ein solches Werkzeug sehr aufwendig ist und dass speziell ausgebildete Schrauben erforderlich sind, die ein speziel- les Herstellungsverfahren erfordern. Wenn der abbrechbare Schaftteil der Schraube nicht ebenfalls mit Gewinde versehen ist, sondern mit einer Längsriffelung oder mit Planflä- chen, sind für das Herstellen des abbrechbaren Teils gegenüber dem Herstellen einer üblichen Schraube zusätzliche Maßnahmen erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mutter der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sich hochfeste Schraubenverbindungen wesentlich einfacher herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Mutter der eingangs genannten Art da- durch gelöst, dass der oder jeder Abschnitt ein an der Mutter axial und/oder radial vor- springender stift-oder rippenartiger Abschnitt ist.

Die Mutter nach der Erfindung ermöglicht das Herstellen einer Schraubenverbindung mit einem vorbestimmten Anziehdrehmoment, da wie üblich die Sollbruchstelle so ausgelegt ist, dass der mit der Mutter durch die Sollbruchstelle verbundene Abschnitt bei dem Errei- chen dieses Anziehdrehmoments abgeschert wird. Weiter ermöglicht der Aufbau der Mut- ter nach der Erfindung, auf einen abbrechbaren Gegenhalter an der Schraube und an dem Mutteranziehwerkzeug zu verzichten. Der axial und/oder radial vorspringende stift- oder rippenartige Abschnitt an der Mutter ermöglicht es, die Mutter mit einem handelsübli- chen Tangentialschlagschrauber auf die Schraube zu drehen und schließlich so fest an- zuziehen, daß das vorbestimmte maximale Anziehdrehmoment erreicht und der vorsprin- gende Abschnitt an der Sollbruchstelle abgeschert wird. Der Tangentialschlagschrauber kann dabei ein elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Schrauber sein, wie er beispielsweise in KFZ-Werkstätten zum Befestigen und Lösen von Radbolzen oder Radmuttern verwendet wird. Für den Einsatz bei der Mutter nach der Erfindung braucht ein solcher Tangentialschlagschrauber keine Einrichtung zum Einstellen des Anziehdreh- moments zu haben. Es reicht, wenn der Schlagschrauber kräftig genug ist, um alle bei der Mutter nach der Erfindung in Frage kommenden maximalen Anziehdrehmomente aufbrin- gen zu können. Sobald das betreffende maximale Anziehdrehmoment bei dem Anzieh- vorgang erreicht wird, wird der an der Mutter vorspringende Abschnitt ohnehin abgebro- chen, so daß es unerheblich ist, um wieviel das mit dem Tangentialschlagschrauber au- sübbare Anziehdrehmoment das für die Mutter aufzubringende maximale Anziehdrehmo- ment tatsächlich übersteigt. Der Tangentialschlagschrauber braucht auch keine Einrich- tung zum drehmomentabhängigen Abschalten aufzuweisen. Der Schlagschrauber selbst oder eine Nuss desselben muss komplementär zu dem stift-oder rippenartigen Abschnitt ausgebildet sein. Zum Herstellen einer hochfesten Schraubenverbindung, z. B. zwischen zwei plattenförmigen Werkstücken aus Stahl, braucht lediglich die Mutter nach der Erfin- dung auf die Schraube aufgeschraubt zu werden. Sobald die Mutter nach der Erfindung an einem der zu verbindenden Werkstücke anschlägt, wird schlagartig das Abscherdreh- moment für den stift-oder rippenartigen Abschnitt an der Mutter erreicht und dieser abge- schert. Die Mutter nach der Erfindung könnte auch mit einem Handwerkzeug aufge- schraubt und angezogen werden. Dieses müßte einen entsprechend langen Hebelarm haben, damit das maximale Anziehdrehmoment erreicht werden kann. Zweckmäßiger wird aber ein Tangentialschlagschrauber verwendet, bei dessen Einsatz die Bedienungs- person selbst keine Reaktionskraft aufzubringen braucht. Die hochfeste Schraubenver- bindung wird bei Einsatz der Mutter nach der Erfindung stets mit dem korrekten Anzieh- drehmoment hergestellt. Vorteilhafterweise kann für die Herstellung einer solchen Schraubenverbindung eine normale Normschraube verwendet werden, da für das Erzie- len des gewünschten Anziehdrehmoments der stift-oder rippenartige Abschnitt an der Mutter nach der Erfindung ausreichend ist und da die Schraube selbst von dem Werkzeug her nicht gegengehalten zu werden braucht. Erfindungsgemäß wird dadurch auch die Fehlerquelle ausgeschaltet, dass eine Bedienungsperson ein Drehmoment an einem Drehmomentwerkzeug falsch einstellen oder die Schraubenverbindung mit nicht ausrei- chendem Anziehdrehmoment herstellen kann. Der mit der Mutter nach der Erfindung her- gestellten Schraubenverbindung ist nämlich aufgrund des fehlenden stift-oder rippenarti- gen Abschnitts ohne weiteres anzusehen, dass die Verbindung mit dem vorschriftsmäßi- gen Anziehdrehmoment hergestellt worden ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.

Wenn in einer Ausgestaltung die Mutter nach der Erfindung eine Sechskantmutter ist und der oder jeder vorspringende Abschnitt ein von einer Stirnfläche der Mutter axial vorsprin- gender Abschnitt oder ein an den Kanten der Mutter radial nach außen vorspringender Abschnitt ist, ist nach dem Herstellen der Schraubenverbindung, also nach dem Absche- ren des oder jeden vorspringenden Abschnitts die Mutter wieder eine normale Sechs- kantmutter, so dass es möglich ist, die Schraubenverbindung später wieder auf einfache Weise zu lösen.

Wenn in weiterer Ausgestaltung die Mutter nach der Erfindung eine Zylindermutter ist und der oder jeder vorspringende Abschnitt ein an dem Umfang der Mutter radial nach außen vorspringender Abschnitt ist, ist die Mutter nach dem Herstellen der Schraubenverbin- dung, also wenn der oder jeder vorspringende Abschnitt abgeschert worden ist, ein zylind- risches Teil ohne jeglichen Werkzeugangriff, was ein späteres Lösen der Schraubenver- bindung unmöglich macht oder zumindest beträchtlich erschwert. Vorteilhafterweise kann je nach dem, ob ein späteres Lösen der Schraubenverbindung erwünscht oder uner- wünscht ist, die Mutter als Sechskant-oder Zylindermutter gewählt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen die Fig. 1a und 1b eine erste Ausführungsform der Mutter nach der Erfindung im Querschnitt bzw. in Draufsicht, die Fig. 2a-2c zwei Beispiele für den Einsatz der Mutter nach Fig. 1, die Fig. 3a und 3b ein zweites Ausführungsbeispiel der Mutter nach der Erfin- dung in Seitenansicht bzw. in Draufsicht, die Fig. 4a-4c zwei Beispiele für den Einsatz der Mutter nach Fig. 3, und die Fig. 5a und 5b ein drittes Ausführungsbeispiel der Mutter nach der Erfin- dung in Seitenansicht bzw. in Draufsicht.

Die Fig. 1a und 1b, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, zeigen im Querschnitt bzw. in Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Mutter nach der Erfindung, die insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Die Mutter 10 ist eine Zylindermutter, die eine Durch- gangsbohrung 12 mit einem Innengewinde 14 und eine im Wesentlichen glatte Mantelflä- che 16 aufweist. An dem in Fig. 1a oberen Rand weist die Mutter Abschnitte 18 für den Angriff eines Werkzeuges (nicht dargestellt) auf, die jeweils durch eine Sollbruchstelle 20 mit dem Körper der Mutter 10 verbunden sind. Bei dem in den Fig. 1a und 1 b dargestell- ten ersten Ausführungsbeispiel der Mutter 10 bestehen die Abschnitte 18 jeweils aus ei- nem radial vorspringenden stiftartigen Abschnitt. In Fig. 1b ist zu erkennen, dass bei die- sem Ausführungsbeispiel jeweils zwei radial vorspringende Abschnitte 18 diametral ein- ander gegenüberliegend angeordnet sind und dass die Paare diametraler Abschnitte ge- genseitig einen Winkel von 45° einschließen. Die Sollbruchstellen 20 sind so bemessen, dass die acht radial vorragenden stiftartigen Abschnitte bei dem Anziehen der Mutter mit- tels eines von Hand oder motorisch betriebenen Montagewerkzeuges, vorzugsweise ei- nes Tangentialschlagschraubers, genau dann abgeschert werden, wenn ein vorbestimm- tes maximales Anziehdrehmoment, mit welchem die Mutter auf einer in den Fig. 2a-2c dargestellten Schraube 24 zur Herstellung einer hochfesten Schraubenverbindung ange- zogen werden soll, erreicht wird.

Die Fig. 2a-2c zeigen zwei Beispiele für den Einsatz der Mutter 10. Fig. 2a zeigt den Ausgangszustand zur Herstellung einer hochfesten Schraubenverbindung zwischen zwei plattenförmigen Stahlteilen 22 und 23. Die Schraube 24 ist durch zwei fluchtende Bohrun- gen 25,26 hindurchgeführt worden. Die Mutter 10 ist auf die Schraube 24 ein Stück weit aufgeschraubt worden. Zwischen der Mutter 10 und einem Kopf 27 der Schraube 24 ist jeweils eine metallische Unterlegscheibe 28 bzw. 29 angeordnet. Mit einem nicht darge- stellten Montagewerkzeug, das oder dessen Nuss eine zu dem oberen Rand der Mutter 10 komplementäre Form hat, so dass es die Mutter 10 an den radial vorspringenden Ab- schnitten 18 formschlüssig erfassen kann, wird auf eine Stirnfläche 11 der Mutter 10 auf- gesetzt und dann eingeschaltet. Die Mutter 10 wird so weit auf die Schraube 24 aufge- schraubt, bis die Stahlteile 22,23 fest aneinander liegen. Sobald ein vorbestimmtes An- ziehdrehmoment erreicht wird, für das die Sollbruchstellen der Abschnitte 18 an der Mut- ter 10 ausgelegt sind, werden diese Abschnitte abgeschert. Das Montagewerkzeug kann dann im Leerlauf weiterdrehen oder abschalten, was für die Wirkungsweise der Mutter 10 unwesentlich ist. Fig. 2b zeigt die fertig hergestellte Schraubenverbindung, bei der die vorspringenden Abschnitte 18 nicht mehr vorhanden sind.

Fig. 2c zeigt den Einsatz der Mutter 10 zum Herstellen einer hochfesten Schraubenver- bindung zwischen zwei plattenförmigen Stahlteilen 22', 23', die dünner sind als die Stahl- teile 22 bzw. 23. Gezeigt ist dabei wie in Fig. 2b die fertige hochfeste Schraubenverbin- dung. Auch in Fig. 2c ist an dem Fehlen der vorspringenden Abschnitte 18 zu erkennen, dass die Mutter 10 bis zu dem vorbestimmten maximalen Anziehdrehmoment angezogen worden ist, bei dessen Erreichen die Abschnitte 18 dann abgeschert worden sind.

Die Fig. 3a und 3b zeigen in Seitenansicht bzw. Draufsicht ein zweites Ausführungsbei- spiel einer Mutter nach der Erfindung, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist. Dabei sind gleiche Teile wie in den Fig. 1a und 1b mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Die Mutter 30 hat zwei rippenartige Abschnitte 38 für den Angriff eines Werkzeuges, die von einer Stirnfläche 32 der Mutter axial vorspringen. Die Abschnitte 38 sind im Bereich der Stirnflä- che 32 jeweils durch eine Sollbruchstelle 40 mit dem Körper der Mutter 30 verbunden. Die Mutter 30 ist eine Sechskantmutter, die innen so wie die Mutter 10 mit einer Durchgangs- bohrung 12 und einem Innengewinde 14 versehen ist. Die sechs Kanten der Mutter 30 sind mit 52 bezeichnet. Ein Montagewerkzeug (nicht dargestellt) ist auf seiner der Stirnflä- che 32 zugewandten Seite mit komplementären Ausnehmungen für die Abschnitte 38 versehen. Dafür kann das Montagewerkzeug, das vorzugsweise ein Tangenti- alschlagschrauber ist, eine Nuss aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie nicht nur die Abschnitte 38 formschlüssig aufnehmen kann, sondern dass sie auch denjenigen Teil der Schraube 24 mit Spiel in sich aufnehmen kann, der bei fertig hergestellter Schraubenver- bindung gemäß den Fig. 2b und 2c oder 4b und 4c über die Mutter 10 bzw. 30 nach oben übersteht. Bei dem in den Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Nuss lediglich auf die Stirnfläche 32 aufgesetzt, so dass das Werkzeug nach dem Herstellen der Schraubenverbindung im Leerlauf weiterdrehen kann. Die Mutter 30 ist eine Sechs- kantmutter, die sich nach dem Abscheren der Abschnitte 38 in nichts von einer herkömm- lichen Sechskantmutter unterscheidet. Sie ermöglicht gegenüber dem ersten Ausfüh- rungsbeispiel, dass die Schraubenverbindung bei Bedarf auf einfache Weise mit Hilfe eines Schraubenschlüssels od. dgl. wieder gelöst werden kann.

Die Fig. 4a-4c zeigen den Einsatz der Mutter 30 zum Herstellen einer hochfesten Schraubenverbindung zwischen zwei plattenförmigen Stahlteilen. Gleiche Teile wie in den Fig. 2a-2c sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. Da sich der Einsatz der Mutter 30 von dem Einsatz der Mutter 10 nur durch das mit Rücksicht auf die rippenartigen Ab- schnitte 38 anders ausgebildete Montagewerkzeug unterscheidet, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung zu den Fig. 2a-2c verwiesen.

Die Fig. 5a und 5b zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer Mutter nach der Erfindung, die insgesamt mit 50 bezeichnet ist. Die Mutter 50 ist eine Sechskantmutter mit Kanten 52. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel springen zwei rippenartige Abschnitte 58 von zwei Kanten 52 der Mutter radial nach außen vor. Die rippenartigen Abschnitte 58 sind mit dem Körper der Mutter 50 jeweils durch eine Sollbruchstelle 60 verbunden. Die Sollbruchstelle kann durch den Querschnitt oder durch eine Querschnittsschwächung der rippenartigen Abschnitte 58 auf das vorbestimmte maximale Anziehdrehmoment abge- stimmt werden. Die Nuss des Montagewerkzeuges wird auf der einer Stirnfläche 62 der Mutter 50 zugewandten Seite eine Aufnahmebohrung haben, deren Durchmesser wenigs- tens so groß ist wie der Durchmesser eines Umkreises der Mutter 50, auf dem die sechs Kanten 52 liegen. Zusätzlich dazu wird die Aufnahmebohrung des Werkzeuges zwei Aus- nehmungen zum formschlüssigen Aufnehmen der rippenartigen Abschnitte 58 haben.

Die Mutter nach der Erfindung kann in allen drei Ausführungsbeispielen zusätzlich zu ra- dial vorspringenden Abschnitten auch mit axial vorspringenden Abschnitten, und umge- kehrt, versehen sein. In den Fig. 1a und 1b ist das bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch einen von der Stirnfläche 11 der Mutter 10 axial vorspringenden zusätzlichen rip- penartigen Abschnitt 38', der gestrichelt dargestellt ist, angedeutet. Ebenso ist ein solcher axial vorspringender zusätzlicher rippenartiger Abschnitt 38'in den Fig. 5a und 5b gestri- chelt angedeutet. In den Fig. 3a und 3b ist ein an der Mutter radial vorspringender zusätz- licher rippenartiger Abschnitt 58'gestrichelt angedeutet. Diese zusätzlichen Abschnitte sind mit dem Körper der Mutter jeweils ebenfalls durch eine Sollbruchstelle verbunden.

Auch diese Sollbruchstellen werden so berechnet, dass bei Erreichen des vorbestimmten maximalen Anziehdrehmomentes alle vorspringenden Abschnitte an einer Mutter abge- schert werden.

Die bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehenen stiftartigen Vor- sprünge könnten durch rippenartige Vorsprünge ersetzt werden, und umgekehrt. Es bräuchte lediglich das Montagewerkzeug entsprechend angepasst zu werden.

Mit dem in den Patentansprüchen und in der Beschreibung verwendeten Begriff"Soll- bruchstelle"ist, wie oben bereits kurz angedeutet, nicht grundsätzlich eine Querschnitts- reduzierung gemeint, an der der vorspringende Abschnitt abbrechen soll. Vielmehr bleibt bei der Mutter nach der Erfindung die Breite des Querschnitts des vorspringenden Ab- schnitts, ungeachtet dessen, ob dieser stift-oder rippenartig ist, bis zur mutterseitigen Stirnfläche 11,32, 62 gleich. Durch die Breite des Querschnitts wird festgelegt, bei wel- chem maximalen Anziehdrehmoment der Abschnitt abbrechen soll. Entsprechendes gilt auch dann, wenn es sich bei den vorspringenden Abschnitten um radial vorspringende stift-oder rippenartige Abschnitte handelt. Hingegen wäre es bei der Mutter 30 nach den Fig. 3a und 3b zweckmäßig, den radikal vorspringenden rippenartigen Abschnitt 58'dort, wo er auf die Kante 52 trifft, zum Festlegen der Sollbruchstelle im Querschnitt zu reduzie- ren, damit nach dem Abscheren des Abschnitts 58'an der Sollbruchstelle die Kante 52 zurückbleibt.