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Muttern


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Eine Mutter ist ein Befestigungselement mit einer Gewindebohrung. Muttern werden fast immer in Verbindung mit passenden Schrauben verwendet, um mehrere Teile miteinander zu verbinden. Die beiden Elemente werden durch eine Kombination aus der Reibung ihrer Gewinde (mit leichter elastischer Verformung), einer leichten Dehnung der Schraube und der Kompression der Teile zusammengehalten.

Bei Anwendungen, in denen durch Vibrationen oder Drehbewegungen die Gefahr besteht, dass sich eine Mutter lockert, können verschiedene Sicherungsmechanismen eingesetzt werden: Sicherungsscheiben, Kontermuttern, spezielle klebende Gewindesicherungsflüssigkeiten wie Loctite, Sicherheitsstifte (Splinte) oder Sicherungsdraht in Verbindung mit Kronenmuttern, Nyloneinsätze (Nyloc-Mutter) oder leicht ovale Gewinde.

Entwicklung der Mutter

Vierkantmuttern und entsprechende Schraubenköpfe waren die erste Form, in der Muttern hergestellt wurden - vor allem, weil sie von Hand viel einfacher herzustellen waren als andere Mutternformen. Heute sind sie durch die große Verbreitung von Sechskantmuttern recht selten, werden aber gelegentlich noch eingesetzt, insbesondere dann, wenn ein Höchstmaß an Drehmoment und Grip erforderlich ist. Die größere Länge jeder Seite ermöglicht es, einen Schraubenschlüssel mit einer größeren Oberfläche und mehr Hebelwirkung an der Mutter anzubringen.

Die heute gebräuchlichste Form ist die Sechskantmutter - aus guten Gründen: Sechs Seiten ergeben eine gute Granularität der Winkel, aus denen sich ein Werkzeug nähern kann (perfekt in engen Stellen). Mehr (und kleinere) Ecken würden die Mutter hingegen anfällig für Abrundungen machen. Andere spezielle Formen gibt es für bestimmte Anforderungen, wie z. B. Flügelmuttern für die Fingerjustierung und Käfigmuttern für unzugängliche Bereiche.

Muttern heute: Große Auswahl für alle Anwendungen

Es gibt eine große Auswahl an Muttern, von der Standardvariante bis hin zu speziellen branchen- und anwendungsspezifischen Ausführungen, die verschiedenen technischen Standards entsprechen. Beispiel: Verbindungselemente, die in Automobil-, Maschinenbau- und Industrieanwendungen verwendet werden, müssen in der Regel unter Verwendung eines Drehmomentschlüssels mit einem bestimmten Drehmoment angezogen werden.

Muttern werden in vorgegebene Festigkeitsklassen eingestuft, die mit den jeweiligen Schrauben kompatibel sind. So kann eine Mutter der ISO-Eigenschaftsklasse 10 die Schraubenfestigkeitslast einer Schraube der ISO-Eigenschaftsklasse 10.9 ohne Ausbrechen aufnehmen. Ebenso kann eine SAE-Klasse-5-Mutter die Prüfkraft einer SAE-Klasse-5-Schraube aufnehmen usw.

Wie kann eine Selbstlockerung der Mutter verhindert werden?

Im normalen Gebrauch hält eine Mutter-Schrauben-Verbindung zusammen, da die Schraube unter einer konstanten Zugspannung steht, der sogenannten Vorspannung. Die Vorspannung zieht das Muttergewinde gegen das Schraubengewinde mit konstanter Kraft, so dass sich die Mutter nicht drehen kann, ohne zuvor die Reibung zwischen den Flächen zu überwinden. Wenn die Verbindung jedoch Vibrationen ausgesetzt ist, steigt und sinkt die Vorspannung mit jedem Bewegungszyklus. Wenn die minimale Vorspannung während des Vibrationszyklus nicht ausreicht, um die Mutter fest mit der Schraube und der Auflagefläche in Kontakt zu halten, kann sich die Mutter lösen.

Es gibt spezielle Sicherungsmuttern, um dieses Problem zu vermeiden. Manchmal genügt es jedoch schon, eine zweite Mutter hinzuzufügen. Damit diese Technik zuverlässig ist, muss jede Mutter mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden. Die Innenmutter wird mit etwa einem Viertel bis zur Hälfte des Drehmoments der Außenmutter angezogen. Sie wird dann mit einem Schraubenschlüssel festgehalten, während die Außenmutter oben mit dem vollen Drehmoment angezogen wird. Bei dieser Anordnung drücken sich die beiden Muttern aufeinander und erzeugen im kurzen Abschnitt der Schraube, der dazwischen liegt, eine Zugspannung. 

Auch bei Vibrationen der Hauptverbindung bleibt die Spannung zwischen den beiden Muttern konstant, so dass die Mutterngewinde in ständigem Kontakt mit den Schraubengewinden gehalten werden und ein Selbstlockern verhindert wird. Bei korrekter Montage der Verbindung trägt die Außenmutter die volle Spannung der Verbindung. Die Innenmutter dient lediglich dazu, der Außenmutter eine kleine zusätzliche Kraft hinzuzufügen. Da diese Kraft nicht sehr stark sein muss, kann hierfür eine recht dünne Mutter (auch Kontermutter genannt) verwendet werden.

Eine große Auswahl verschiedenster Muttern für alle denkbaren Anwendungen finden Sie im Onlineshop von Rosentaler Schrauben.

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