DE60308278T2

DE60308278T2 - Krimpmutter mit selbsthemmendem Gewindeeinsatz

Info

Publication number: DE60308278T2
Application number: DE60308278T
Authority: DE
Inventors: Nicolas Begel; Xavier Sutz
Original assignee: Bollhoff Otalu SA
Current assignee: Bollhoff Otalu SA
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2023-07-17
Also published as: FR2842574A1; EP1384905A1; EP1384905B1; ES2271509T3; ATE339624T1; FR2842574B1; DE60308278D1

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine einzusetzende Blindnietmutter mit einem Körper, der einen Kopf und einen Schaft hat, der in eine erste Krimpzone mit verringerter Wanddicke, die sich auf der Seite des Kopfes befindet, sowie eine zweite Zone unterteilt ist, die dazu bestimmt ist, ein gewindetes Befestigungselement aufzunehmen.
Stand der Technik
Lose oder zu schweißende Muttern sind selbstbremsend bzw. selbstsichernd, entweder mittels eines Gewindeeinsatzes oder durch plastische Verformung des Gewindes der Mutter, wobei das Gewinde elliptisch oder dreibogig sein kann, oder durch Aufbringen eines Klebemittels oder Anbringen eines Bremsrings in dem Gewinde. Eine selbstbremsende Mutter kann auch durch Veränderung des Werts und der Steigung der Gewindegänge hergestellt werden. So beschreibt das Dokument FR-A-2624224 eine selbstbremsende Mutter mit einem innengewindeten Körper und einem schraubenförmigen Gewinde, das in das Innengewinde geschraubt ist. Das schraubenförmige Gewinde umfasst kreisförmige Endwindungen, einen Windungsbereich mit gleichmäßiger polygonaler Form und einen polygonalen Windungsteil, der zwischen einer der kreisförmigen Endwindungen und dem Windungsbereich mit gleichmäßiger polygonaler Form angeordnet ist. Eine Seite des Polygons des Windungsteils ist kleiner als die des gleichmäßigen Polygons des Windungsbereichs mit polygonaler Form.
Die bekannten selbstbremsenden Nietmuttern werden im Allgemeinen durch plastische Verformung des Gewindes oder durch Einbringen von Klebemittel in die Windung hergestellt. Nietmuttern, die durch Verformung des Gewindes selbstbremsend sind, haben den Nachteil, eine kaum reproduzierbare Bremsung zu erzeugen, da diese von der Elastizität des Materials abhängt, aus der die Nietmutter besteht, während das Einbringen von Klebemittel ein Herausschrauben eines in das Gewinde geschraubten gewindeten Befestigungselements unmöglich macht.
Das Dokument FR-A-1080808 beschreibt einen röhrenförmigen Niet, der nicht lösbar in ein gewindetes Befestigungselement gesetzt werden kann. Der Niet umfasst an einem seiner Enden einen innengewindeten Bereich mit verringertem Durchmesser, der den Endanzieh- oder -blockierungsbereich des Niets bildet. So umfasst der innengewindete Bereich mindestens eine komplette Windung mit verringertem Durchmesser bezogen auf die Windungen im übrigen Niet.
Gegenstand der Erfindung
Der Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine selbstbremsende Blindnietmutter herzustellen, die unabhängig von thermischer und erschütterungsbedingter Belastung eine erhöhte mechanische Festigkeit aufweist und galvanischer Korrosion widersteht.
Nach der Erfindung wird dieses Ziel durch die beiliegenden Ansprüche erreicht.
Genauer gesagt, wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass die zweite Zone ein Vorgewinde umfasst, das einen selbstbremsenden Gewindeeinsatz aufnimmt, der eine Mehrzahl zylindrischer Windungen und mindestens eine Bremswindung mit polygonaler Form umfasst, welche Bremswindung unterhalb der Endposition einer Einbauspindel angeordnet ist, die zum Setzen der Mutter verwendet wird, wobei der Abstand zwischen der Bremswindung und dem Ende des Gewindeeinsatzes, das sich auf der Seite des Kopfes befindet, größer als oder gleich dem Durchmesser des gewindeten Befestigungselements ist.
Weitere Merkmale können einzeln oder kombiniert verwendet werden: So kann der Gewindeeinsatz einer Oberflächenbehandlung wie einer Trockenschmierung, einer Versilberung, einer Kadmierung oder einer Verzinkung unterzogen werden.
Nach einem weiteren Merkmal hat der Kopf des Körpers eine gefräste, flache oder elliptische Form und ist der Schaft ein Sechskant- oder Rundschaft.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die 1 und 2 jeweils eine Ansicht im Teilschnitt bzw. eine Draufsicht einer Nietmutter nach der Erfindung darstellen;
die 3 und 4 eine Nietmutter nach 1 im Teilschnitt und eine Einbauspindel während unterschiedlicher Phasen eines Einsetzvorgangs darstellen;
5 eine Teilschnittansicht der Mutter nach den 3 und 4 nach dem Setzen darstellt;
6 eine Teilschnittansicht der gesetzten Mutter nach 5 darstellt, die auf einem zu montierenden Element angebracht ist.
Beschreibung besonderer Ausführungsformen
In 1 umfasst eine Blindnietmutter 1 einen Körper, der einen hohlen Kopf 2 und einen Schaft 3 aus Metall aufweist. Der metallene Schaft 3 ist in eine erste Krimpzone 4 mit verringertem Querschnitt, die sich auf der Seite des Kopfes 2 befindet, und eine zweite Zone 5 unterteilt, die dazu bestimmt ist, ein gewindetes Befestigungselement 18 aufzunehmen. Die zweite Zone 5 umfasst eine zylindrische Bohrung 6 und eine kegelstumpfförmige Abschrägung 7, die einen Winkel von etwa 15° mit der Achse 8 der Mutter 1 bildet. Die zweite Zone 5 umfasst ferner ein Vorgewinde 9, das vor dem Setzen der Mutter 1 auf ein Halteelement einen schraubenförmigen Gewindeeinsatz 10 aufnimmt.
Der Kopf 2 umfasst eine Öffnung 11, die koaxial zur Bohrung 6 der zweiten Zone 5 angeordnet ist. Die Wanddicke der Krimpzone 4 liegt unter derjenigen der zweiten Zone 5, sodass beim Einsetzvorgang eine Verbindungswulst entsteht. Die Außenseite des Schafts 3 ist vorzugsweise gerändelt, jedoch kann ein beliebiger Oberflächenzustand oder eine beliebige griffige Form verwendet werden. Der Schaft 3 kann blind oder offen sein.
Die Blindnietmutter 1 wird durch Stauchen oder Drehen hergestellt, wobei Kohlenstoffstähle, Inoxstähle, Aluminium oder Kupfer verwendet werden. Der Schaft 3 kann entweder ein Rundschaft oder ein Sechskant- oder Teilsechskantschaft sein. Der Kopf 2 der Nietmutter 1 kann unterschiedslos ein flacher, blanker, gefräster oder elliptischer Kopf sein und aus einem Material bestehen, das aus Stahl, Inoxstahl, Aluminium oder Kupfer ausgewählt ist.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, ist der schraubenförmigen Gewindeeinsatz 10, der mehrere zylindrische Windungen und eine Bremswindung 12 mit polygonaler Form umfasst, in das Vorgewinde 9 der Nietmutter 1 geschraubt. Die Form der Bremswindung hängt von der gewünschten Bremsung ab. Die Position der Bremswindung 12 ist in 1 durch einen Strich 13 dargestellt.
Dank des Gewindeeinsatzes 10 kann eine selbstbremsende Blindnietmutter hergestellt und kann die Verschleißfestigkeit des Gewindes beim Ein- und Ausschrauben einer Schraube in die Mutter 1 sichergestellt werden. Die Verbindung der Nietmutter mit dem Gewindeeinsatz, der eine Bremswindung umfasst, sorgt für eine hohe Festigkeit gegenüber Erschütterungen und erhöht die mechanische Festigkeit der Nietmutter. Sie ermöglicht ferner den Erhalt einer Bremsung der Schraube, die über mehrere Ein- und Ausschraubzyklen wirksam bleibt.
Der Gewindeeinsatz besteht vorzugsweise aus Inoxstahl (austenitisch, hitzebeständig...) aus Aluminium oder Bronze, was dem Befestigungssystem eine erhöhte Festigkeit gegenüber thermischen Schocks verleiht. Ebenso kann er einer Oberflächenbehandlung wie einer Trockenschmierung, einer Versilberung, Kadmierung, Verzindung, .... unterzogen werden, um mögliche elektrolytische Korrosionsphänomene zwischen der Nietmutter und der Schraube, die in die Mutter geschraubt werden soll, zu verhindern und Festfress-Phänomene zwischen Schraube und Mutter zu begrenzen.
Bei einem Vorgang des Einsetzens der Mutter wird durch die Öffnung 11 des Kopfes 2 eine Einbauspindel 14 (3) in das Gewinde der Nietmutter 1 (4) geschraubt. Bezogen auf die anderen Windungen, die den Gewindeeinsatz 10 bilden, ist die Bremswindung 12 unterhalb der Endposition der Einbauspindel 14 angeordnet, die zum Einsetzen der Mutter vorgesehen ist, damit sie niemals mit der Einbauspindel 14 in Berührung kommt. Wenn die Bremswindung nämlich in Berührung mit der Einbauspindel 14 käme, könnte die Bremswindung 12 beim Einsetzen von der Einbauspindel 14 beschädigt werden, wodurch das Herausschrauben der Einbauspindel behindert werden könnte. Außerdem würde die Blindnietmutter, wenn die Einbauspindel mit der Bremswindung in Berührung käme, in ihrer Aufnahme um sich selbst drehen. Die Position der Bremswindung 12 ist in 4 durch den Strich 13 dargestellt.
5 stellt die Mutter 1 nach dem Einsetzvorgang dar, wobei die Mutter 1 in eine Aufnahme eines Halteelements 15 gesetzt ist. Eine Verbindungswulst 16, die durch die Verformung des Schafts 3 entstanden ist, sorgt für den Halt der Nietmutter 1 an der Unterseite des Halteelements 15.
Der Abstand d zwischen der Bremswindung 12 und dem Ende des Gewindeeinsatzes 10, der auf der Seite des Kopfes 2 der Mutter angeordnet ist (4), ist größer als der oder gleich dem Durchmesser des gewindeten Befestigungselements 18, das in den Gewindeeinsatz 10 geschraubt werden soll. Dieser Abstand sorgt nicht nur dafür, dass die Bremswindung 12 beim Setzen der Mutter nicht in Berührung mit der Einbauspindel 14 kommt, um den Gewindeeinsatz 10 nicht herauszweißen, sondern sorgt ebenso dafür, dass die Einbauspindel 14 tief genug in den Gewindeeinsatz 10 greifen kann, um eine gute Verformung des Schafts 3 zu erreichen. 6 zeigt die eingesetzte Nietmutter 1 nach Befestigung eines zu montierenden Elements 17 durch ein gewindetes Befestigungselement 18.

Claims

Blindnietmutter (1) mit einem Körper, der einen Kopf (2) und einen Schaft (3) hat, der in eine erste Krimpzone (4) mit verringerter Wanddicke, die sich auf der Seite des Kopfes (2) befindet, sowie eine zweite Zone (5) unterteilt ist, die dazu bestimmt ist, ein gewindetes Befestigungselement (18) aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zone (5) ein Vorgewinde (9) umfasst, das einen selbstbremsenden Gewindeeinsatz (10) aufnimmt, der von einer Mehrzahl zylindrischer Windungen und mindestens einer Bremswindung (12) mit polygonaler Form gebildet wird, wobei die Bremswindung (12) unterhalb der Endposition einer Einbauspindel (14) angeordnet ist, die zum Einsetzen der Mutter (1) verwendet wird, wobei der Abstand (d) zwischen der Bremswindung (12) und dem Ende des Gewindeeinsatz (10), das sich auf der Seite des Kopfes (2) befindet, größer als der Durchmesser des gewindeten Befestigungselements (18) oder gleich diesem ist.
Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (10) aus einem Material besteht, das aus Inoxstahl, Bronze und Aluminium ausgewählt ist.
Mutter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeeinsatz (10) einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird.
Mutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung des Gewindeeinsatz (10) in einer Trockenschmierung besteht.
Mutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung des Gewindeeinsatz (10) in einer Versilberung besteht.
Mutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung des Gewindeeinsatz (10) in einer Kadmierung besteht.
Mutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung des Gewindeeinsatz (10) in einer Verzinkung besteht.
Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (2) des Körpers der Mutter (1) aus einem Material besteht, das aus Stahl, Inoxstahl, Aluminium oder Kupfer ausgewählt ist.
Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (2) des Körpers der Mutter (1) eine gefräste, ebene oder elliptische Form und dass der Schaft einen sechseckigen oder kreisförmigen Querschnitt hat.