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Massivmutternhalter für Blechbauteile Die Erfindung betrifft einen
aus Blech hergestellten Halter für Massivmuttern zum Einhängen im Bereich von Schraubendurchgangslöchern
od. dgl. an Blechbauteilen, mit einem die Mutter an deren Auflageseite untergreifenden
Grundplatte und wenigstens einem von der Grundplatte ausgehenden Haltebügel od.
dgl. zum Festhalten der Mutter an der Grundplatte sowie mit wenigstens einem ebenfalls
von der Grundplatte ausgehenden den Mutternhalter am Blechbauteil festklemmenden
parallel zur Längsrichtung des Haltebügels sich erstreckenden Klebügel.
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Ein solcher in der Regel aus gehärtetem Federstahlblech hergestellter
Mutternhalter ist beispielsweise aus der DL-PS 40 296 bekannt.
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Im Autoaobilbau werden für Schraubverbindungen neben Blechmuttern
und Blechschrauben an höher beanspruchten Stellen Gewinde schrauben verwendet in
Verbindung mit Massivmuttern, die durch federnde Ilalter der oben genannten Art
bis zum Einsetzen der Schrauben festgehalten werden. Solche Clipsmuttern haben z.B.
gegenüber Schweißmuttern den Vorteil, daß sie nach der Farbbeschichtung der Karosserie
eingesetzt werden können und mithin die Gewindegänge nicht störend beschichtet werden;
sie haben außerdem den Vorteil, in gewissen Grenzen verschiebbar zu sein und dadurch
kleinere Längentoleranzen des Schraubenlochabstandes aufnehmen zu können. Die Überdeckung
des Schraubendurchgangsloches an dem zu verschraubenden Blechbauteil durch den Mutternhalter
muß aber so groß sein, daß die hohen Zugkräfte nicht zur Ausreißen der Clipzmutter
durch das Schraubenloch hindurch führen können.
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Die oben erwähnte bekannte Art des Mutternhalters erfüllte zwar die
Forderung nach einer großen Überdekkung des Schraubenloches bzw seines Randes und
es ließen sich gefahrlos hohe Zugkräfte über eine mit einem solchen Xutternhalter
ausgerüstete Verschraubung in das Blechbauteil einleiten. Nachteilig hieran
ist
aber, daß auf grund von zwei ineinander übergehenden U-förmigen Bügeln und der dementsprechend
großen gestreckten Länge des aus einem Blech hergestellten Mutternhalters ein relativ
langer Blechstreifen erforderlich ist, wo ohnehin der Materialanteil bei den Gestehungskosten
eines solchen Mutternhalters sehr groß ist Absolut gesehen ist ein Einzelstück eines
solchen Massenartikels zwar nicht sehr teuer, aber bei einer zigtausendfachen täglichen
Verwendung summieren sich auch Pfennige und Pfennigbruchteile zu erheblichen Summen
in einem Jahr auf.
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Man hat daher schon auf die Grundplatte verzichtet und dem Mutternhaiter
aus Materialersparnisgründen nur die Form eines einzigen U-förmigen Bügels gegeben,
der sowohl die Mutter als auch die Blechwand im Bereich des Schraubenloches gemeinsam
umklammert. Hierdurch ist zwar eine spürbare Materialkostenreduzierung erzielbar,
aber die Funktion der Schraubverbindung wird beeinträchtigt, denn die schwächste
Stelle ist durch die unmittelbare Auflage der Mutter auf dem Rand des aus Toleranzgründen
relativ großen Durchgangsloches bestimmt. Die durch den Gewindeschraubenbolzen und
die Massivmutter übertragbaren Kräfte sind nicht in jedem Falle gefahrlos durch
diese schmale Mutternauflage auf dem in der Regel ungehärteten und dünnen Blech
des verschraubten Blechbauteiles aufzufangen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Mutternhalter der eingangs genannten
rt ohne Funktionsbeeinträchtigung zu verbilligen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß zwei einzelne Klemmbügel seitlich an der Grundplatte des Mutternhalterz
angeordnet sind deren gegenseitiger ichter Abstand gleich oder größer ist al s die
Breite des oder der zwischen ihnen befindlichen Maltebügel.
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Die den Mutternhalter un dem Blechbauteil festhaltenden Klemmbügel
werden erfindungsgemäß aufgelöst in zwei ganz schmale Spangen, die seitlich an der
Grundplatte angeordnet sind. Diese schmale Gestaltung der Klemmbügel ist ohne weiteres
ohne Funktionseinbuße zulässig, da die Klemmbügel lediglich bis zur Montage der
Verschraubung das Eigengewicht des Mutternhalters mit der Mutter zu tragen haben.
wozu sie dank der hohen Materialfestigkeit des Halterwerkstoffes auch bei sehr sparsamer
Bemessung ohne weiteres in der Lage sind. Durch die seitliche Anordnung der Klemmbügel
an der Grundplatte kann sich der die futter umgreifende Haltebügel am gestreckten
Blechzuschnitt zwischen die gestreckten Klemmbügelstreifen erstrecken Auf die Weise
wird das eingesetzte Material sehr gut ausgenützt und die Materialkosten gesenkt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mutternhalters kann sich sogar bei
bestimmten Anwendungsfällen, nämlich dann, wenn das die Mutter tragende Blechbauteil
vor der Montage beidseitig zugänglich ist, ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen
Mutternhaltern ergeben. Bei beidseitig zugänglichen Blechbauteil,
bei
dem die Mutter von der Rückseite eingesetzt werden kann, braucht nicht - wie bisher
nötig - ein Schlitz zum Durchstecken des Klemmbügels, sondern es können zwei einzelne
Löcher zum Durchstecken der zwei schmalen Klemmbügel neben dem Schraubenloch im
Blech bauteil vorgesehen werden. Hierdurch wird die Verschraubung noch stabiler.
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Die Materialersparnis bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Mutternhalters
ist besonders groß, wenn der erforderliche Blechzuschnitt so gestaltet ist, daß
die Begrenzungslinie an seinem einen Ende mit der an seinem anderen Ende übereinstimmt.
Die Blechzuschnitte für die Mutternhalter können dann lückenlos und abfallfrei von
einem langen Blechstreifen abgestanzt werden.
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Um ein seitliches Herausfallen der Mutter aus dem die Mutter im einer
Richtung umklemmernden Maltebügel zu verhinderm, weisen die Mutternhalter quar zur
Längzrichtung der Haltebügel sich erstreckende Haltestage auf. Damit diese Haltestege
materialsparemd an den oben erwähaten Zuschnitten vorgesehen werden kömmem, ist
es zweckmäßig, wemm die Höhe der Haltestege Höchstens etwa gleich der Breite der
Klemmbügel ist.
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Die Mutter muß in dem Halter nach der Wärme- und Oberflächembehandlung
des Muttermbalters in diesen eimgesetzt werden. Dies stellt gewisse Prebleme, de
der Mutternhalter da- sehr unmachgiebig und hart ist und
die Bügel
sich nur um kleine Wege aufbiegen lassen. Es gibt eine Reihe von Maßnahmen bei der
Ausgestaltung der einzusetzenden Muttern und/oder der Halter, die dieses nachträgliche
Einbringen der Mutter in den Halter ermöglichem oder erleichtern sollen. Diese Maßnahmen
laufen aber darauf hinaus, daß die Mutter oder der Halter verteuert werden. Um daher
eine ganz einfache und billige gestanzte Vierkantmutter ohne Andrehungen, Himterschmei@ungen
od. dgl. verwenden zu können und diese Mutter dann auch ohne weiteres in den Halter
einführen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Enden des Haltebügels oder der
Grundplatte die Mutter etwas überragem und wenn am wenigatens einem dieser Enden
wenigstens eine Materialaufwölbung in Richtung auf das Bügelinmere eingestanzt ist.
Dies kann eine Sicke, eine warsenartige Zrbebung oder ein kleiner evtl. echräg aufgestellter
Blechateg sein. Durch das Eindrücken der Mutter in die Einführöffnung des Mutternhalters
werden die Aufwölbwagen und mit ihnen die Bügelenden beiseitegeschobem. Himter der
Himterkante der eingeschobemen Mutter schmappen die Bügelenden mit den Aufwölbungen
wieder zu und sperren die Mutter ein.
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Statt dessem kann aber auch bei einem Mutternhalter mit mur einem
seitlich zum Haltebügel angeordneten Haltesteg auf der dem Haltesteg gegenüberliegenden
Seite der Grundplatte ein parallel zur Längsrichtung der Haltebügel verlaufender
wesentlich länger als seine Breits sich erstreckender elastisch nachgiebiger vor
die Einschiebeöffnung
der Mutter in den Mutternhalter ragender
Verriegelungsbügel seitlich an der Grundplatte angeordnet sein. Beim Einführen der
Mutter wird dieser schlanke und aufgrund dessen quer zur Mutterneinschiebrichtung
biegeweiche Verriegelungebügel hechgehoben, die Mutter unter dem hochgohobenen Bügel
eingeschoben und durch den einfedernden Bügel im Muttermhalter verriegelt.
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Die Erfindung ist anhand von vier in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispielenim felgemden noch mäher erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mutternhalters mit Mutter und mit Sicherung
der Mutter durch eingestanzte warzenartige Erhebungen gegen Herausfallen, Fig. 2
den gestreckten Blechzuschnitt für einen Nutternhalter nach Fig. 1, Fig. 3 ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mutternhalters mit einem Verriegelungzbügel
gegen Herausfallen der Mutter, Fig. 4 den entsprechenden Blechzuschnitt für den
Mutternhalter nach Fig. 3,
Fig. 5 und 6 Schrägbild und Blechzuschnitt
eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mutternhalters, Fig.
7 und 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mutternhalters in Schrägdarstellung
und der entsprechende Blechzuschnitt.
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Der Mutternhalter mit Mutter nach Fig. d weist eine Grundplatte 1
auf, die die Auflagefläche der Mutter 2 auf dem nicht dargestellten Blechbauteil
vergrößert und die Haltbarkeit der Yerschraubung steigert. Ein Durchreißon der Nutter
durch das Schraubenloch in dem Blechbauteil ist praktisch nicht mehr möglich. Die
Grundplatte 1 weist ebenfalls ein Schraubendurchgangslech 3 auf. An einer Kante
der Grundplatte 1 ist ein L-förmiger Haltebügel 4 angebracht, der zusammen mit der
Grundplatte eine U-förmige Klammer bildet. Der die Oberseite der Mutter überdeckende
Schenkel des L-förmigen gels 4 weist ebenfalls ein Schraubenloch 6 auf, um den Durchtritt
der Schraube auf der Mutternrückseite ohne Verbiegen des Halters zu ermöglichen.
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Die Grundplatte t und der Haltebügel 4 sind mindestens se breit wie
die Mutter 2; sie können, um eine Verfahrmöglichkeit der Mutter im Mutternhalter
zu geben (grösserer Toleranzausgleich) breiter als die Mutter ausgebildet sein.
Die Enden der U-förmigen aus Grundplatte und Haltebügel gebildeten Klammer t/4 stehen
über die Mutter 2 etwas über. In die überstehenden Enden sind
warzenartige
Materialaufwölbungen 5 eingestanzt, die sich zur Innenseite der U-förmigen Klammer
hin orheben. Sie dienen der clipsartigen Sicherung der Mutter gegen Herausfallen
aus der Klammer, ermöglichen ab.r in denkbar einfacher Weise ohne nennenswerten
Fertigungs- oder Material aufwand am Halter und unter Verwendung der besonders einfachen
und billigen gestanzten Vierkantmutter 2 ein problemloses Einführen der Mutter in
den Halter. Die Mutter kann zu diesem Zweck an den Kanten etwas abgeschrägt sein,
um das Spreizen der Bügelenden zu begünstigen. Die schrägen Flanken der Materialaufwölbungen
5 wirken ohnehin in diesem Sinne.
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Seitlich an der Grundplatte 1 sind kurze hochgestellte Haltestege
7 angebracht, die ein seitliches Herausfallen der Mutter aus der Klaer 1/4 verhindern.
Die Höhe und Breite dieser Stege ergibt sich aus der Länge und der Breite der noch
zu behandelnden Klemmbügel 8 und aus der Gestaltung eines materialsparenden Zuschnitts
für den Mutternnalter.
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Ebenfalls seitlich an der Grundplatte 1 ist beiderseits je ein schmaler
schlanker Klemmbügel 8 angeordnet, der sich parallel zu der Längsrichtung 9 des
Haltebügels 4 erstreckt. Diese Längsrichtung 9 ist senkrecht zu den Bügelkanten
10 des Bügels 4 ausgerichtet. Der lichte Abstand a zwischen den beiden klemmbügeln
8 ist gleich der Breite der im Blechzuschnitt
(Fig. 2) zwischen
ihnen befindlichen Naterialzunge für den Haltebügel 4, wodurch sich eine bezonders
günstige Materialausnützung ergibt. Durch die Seitenanordnung der schmalen Klemmbügel
wird die Zuschnittlänge nicht verlängert, sondern nur dessen Breite geringfügig
vergrößert. Der Blechzuschnitt (Fig. 2) des Mutternhalters ist so gestaltet, daß
die eine Endkontur 11 sich lückenlos an die andere Endkoatur 12 eines anderen Zuschnittes
anfügen läßt, die Blechzuschnitte sich also materialsperend abfallfrei aus einem
Streifen herausstanzen lassen. Die Fertigung ist aus einem Blechstreifen mit der
Breite b bei einer Taktabschnittlänge t möglich.
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Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel wird nachfolgend
nur noch insoweit erläutert, als Unterschiede zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
1 und 2 bestehen. Soweit Übereinstimmungen oder Entsprechuagen mit dem vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel bestehen, sind gleiche Bezugezahlen - gegebenenfalls (bei Entsprechungen)
mit einem hochgestellten Strich versehen - verwendet, so daß insoweit auf die voraufgegangene
Beschreibung verwiesen worden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei die
Mutter 2 beidseitig umgreifende Haltebügel 13 vorgeschen. Der quer nur Bügellängsrichtung
9 sich erstreckende an der Grumdplatte 1 seitlich angeordnete und ein seitliches
Herausfallen der Mutter verhindernde Haltesteg 7 ist lediglich am einer Seite der
Grundplatte vorgesehen.
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Im Unterschied zu den oben behandelten Ausführungzbeispielen wird
hier die Mutter quer zur Bügellängsrichtung in die Bügelöffnung zwischen den Haltebügeln
13 eingeschoben. Der vor die Einschuböffnung ragende an einem der Klemmbügel (8')
ihren Ausgang nehmende federzungenartig ausgebildete Verriegelungsbügel 14 wird
dazu in der biegeweicheren Vertikalrichtung hochgebogen. Quer dazu ist aufgrund
der Querschnittsform des Verriegelungsbügels dessen Biegesteifigkeit sehr viel höher,
so daß er die Mutter sicher in ihre käfig zu halten vermag.
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Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Abwandlung des Ausführungsbeispieles
nach den Fig. 3 und 4 zeigt eine andere Befestigungsmöglichkeit der Mutter im Halter.
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Und zwar sind auch bei diesem Mutternhalter an den Enden der Haltebügel
13' paarweise Materialaufwölbungen in Form von ausgeklinkten widerhakenartigen Nasen
14' vorgesehen. Diese Form des Mutternhalters ist aufgrund der Vermeidung einer
zweimaligen 90°-Umbiegung von Materialzungen einfacher herstellbar. Außerdem kann
nun die Mutter geradlinig d.h. einfacher und daher echneller und kostensparender
in den Mutternhalter eingesetzt werden. Die Haltebügel 13' schnappen mit ihren Nasen
14' hinter der eingeschobenen Mutter zusammen und halten sie fest; sie geben der
Mutter außerdem eine Führung für eine Querverfahrnöglichkeit.
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Den drei bisher beschriebenen Mutternhaltern ist gemeinsam, daß die
Klemmbügel relativ lang sind und daß die das Blechbauteil durchdringende Umkehrstelle
der U-föreigen Bügel relativ weit weg vom Schraubenloch 3 entfernt ist. Die hat
auf jeden Fall den Vorteil, daß der unmittelbare Bereich der Verschraubung an dem
die Mutter tragenden Blechbauteil weniger geschwächt wird als wenn diese Umkehr-
oder Durchdringungsstellen näher am Schraubenloch sind. In manchen Fällen kann aber
eine Durchdringung der Klemmbügel durch das Blechbauteil in größerer Nähe beim Schraubendurchdringungsloch
u.U. ruhig in lauf genommen werden, zumal, wenn d@ Blechbauteil im Verschraubungsbereich
vor der Montage beidseitig zugänglich ist und die Mutter von der Rückseite her eingehängt
werden kann Dann sind ohnehin nur zwei kleine Einzeldurchbrücke für die beiden Klemmbügel
erforderlich, die die Verschraubung nicht sehr schwächen. In solchen Fällen kann
auch der Mutternhalter nach den Fig.
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7 und 8 angewandt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach diesen Figuren kann aufgrund der
Verwendung gleicher bzw mit einem oder zwei hochgestellten Strichen versehener Bezugs
zahlen für gleiche bzw. entsprechende Teile auf die voraufgegangende Beschreibung
verwiesen werden und es brauchen nachfolgend nur die Abweichungen erläutert zu werden.
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Die wieder paarweise angeordneten seitlichen Haltestege 7' sind nicht
an der Grundplatte 1 sondern an dem Haltebügel 4 angeordnet; sie sind nur so breit,
daß die
linke Begrenzungzkante 15 in der hitte des Zuschnittes
liegt. Die hier nicht mit dargestellte Mutter wird wie beim Ausführungsbeispiel
nach Fig.- 1 und 2 wiederum in Bügellängerichtung 9 eingeführt. Als die die Hinterkante
der eingeschobenen Mutter clipsartig hintergreifende Materialaufwölbung ist hier
eine schräg aufgestellte breite Zunge 5' gewählt. Die in Einschiebrichtung ansteigende
Flanke der Zunge 5' erleichtert das Einfädeln der Mutter und das Spreizen der Schenkel
der Klan-er 1/4.
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Bei der Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 sind die Klemmbügel
8" nicht als U-förmige Bügel sondern als ein gekröpfte Flachbügel ausgebildet. Allenfalls
zusammen mit der Grundplatte 1 bilden sie einen U-förmigen Bügel.
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Die Durchdringungsstelle 16 durch das Blechbauteil ist relativ nah
an das entsprechende Schraubendurchgangzloch herangerückt. Dank der dadurch aber
möglichen kurzen Gestaltung der Klemmbügel ist der Materialeinsatz noch geringer
als bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Länge des das Blechbauteil
hintergreifenden Schenkels der Klemmbügels ist aber bei diesem Ausführungsbeispiel
ebenso lang wie bei den vorigen. Ein weiteurer Unterschied des Mutternhalters nach
Fig. 7 und 8 gegenüber den anderen ist, daß die lückenlos aneinanderfügbaren Endkonturen
des Blechzuschnittes nicht quer sondern parallel zur Bügellängsrichtung 9 liegen.
Die aufeinanderfelgenden Blechzuschnitte liegen auch apiegelbildlich zueinander.
Bei der Fertigung im einem Folge- oder Stufenwerkzeug müßten dann zweckmäßigerweise
pro
Arbeitsgang die Einzelwerkzeuge für jeweils ein Paar ven aufeinanderfolgenden Blechzuschnitten
ausgelegt worden. Die Fertigung der Mutternhalter wäre aus einem Blechstreifen mit
der Breite b" und einem Taktabstand t" möglich.