DE7933022U1

DE7933022U1 - Stanz- und Nietmutter

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Publication number: DE7933022U1
Application number: DE7933022U
Authority: DE
Original assignee: Profil-Verbindungstechnik & Co Kg 6382 Friedrichsdorf GmbH
Current assignee: Profil-Verbindungstechnik & Co Kg 6382 Friedrichsdorf GmbH
Publication date: 1980-04-03

Description

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Di6 Erfindung betrifft eine Stänä^ Und NietmUtts? äUs einein Rumpfteil iriit einer* im Wesentlichen fe<3nteökigen Wirkfiäehe, die den StanzVorgang beWirlit bzw, an döi? die Vernietung vorgenommen Wird, mit mindestens zWei an gegenüberliegenden Seiten des Rumpfteües nach außen ragenden Und sich üDer die gesamte Länge der jeweiligen Seite parallel zu und im Abstand von der Wirkfläche erstreckenden Flanschen an einer zur Wirkfläche im Wesentlichen parallelen Druckfläche * mit mindestens zwei jeweils eine Längsnut aufweisenden Seitenflächen zwischen der Wirkfläche Und Schulterflächen der Flansche und mit einer senkrecht zur Wirkfläche den Rumpfteil durchsetzenden Öffnung»

Stanz- und Nietmuttern der genannten Art werden in Blechej Platten oder Tafeln - nachfolgend Wird nur noch von "Tafeln" gesprochen - derart eingesetzt j daß die Mutter mit den Schulterflächen der beiden Flansche an einer Hauptfläche der Tafel anliegt und der die Wirkfläche aufweisende Rumpfteil durch ein von der Mutter selbst in die Tafel gestanztes Loch in eine beim Stanzen in die Tafel hineinverformte Sicke ragt, so daß die Wirkfläche der Mutter in einer Ebene mit der die Sicke umgebenden anderen Tafelhauptfläche oder in die Sicke zurückversetzt liegt.

Bei bekannten Stanz- und Nietmuttern, wie beispielsweise bei der in der DEPS 1 072 432 beschriebenen Mutter* ist die Öffnung mit einem von der Wirkfläche bis zur Druckfläche durchgehenden Gewinde- versehen.-; Dieses Gewinde kann auf der gesamten Lange der Öffnung mehrfach mit dem Gewinde einer Schraube in Eingriff sein und ermöglicht daher, verhältnismäßig große Kräfte zwischen der Schraube und der Mutter zu übertragen.

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Eine Solche Kraftübertragung igt bei der Verbindung Vöft söWei Täfeln j beispielsweise Blechen, häufig von Ufitefge« ördneter Bedeutung» Tafeln Sind daher¹ oftmals durch Blech-= Schrauben miteinander verbunden, die ein Gewinde mit verhältnismäßig großer Steigung und eine entsprechend größe Ganghöhe zwischen zwei benachbarten Gewindeflanken aufweisen. Die bekannte, für Blechschrauben nicht zu Verwendende Mutter nach der genannten deutschen Patentschrift kann allerdings unter Einsparung mindestens eines Arbeits- - ganges an einer Tafel angebracht Werden, da sich die Mutter das erforderliche Loch selbst in die Tafel stanzt Und dabei gleichzeitig in diesem Loch befestigt wird*

Weiterhin sind separate, aus dünnem Blech bestehende Blechmuttern bekannt, sowie die Möglichkeit, die gewindewesentlichen Merkmale dieser Blechmuttern direkt in einer Tafel vorzusehen. Eine Ausführung einer separaten bzw. einer direkt in einer Tafel ausgebildeten Blechmutter Weist eine mit einem radialen Schlitz versehene Öffnung auf, die etwas größer als der Kerndurchmesser einer Schraube ist. Beim Einschrauben einer Blechschraube in diese Blechmutter bildet der durch den Schlitz entstein hende und in das Gewinde der Schraube eingreifende Lappen eine eingängige Schraubenlinie.

Eine weitere bekannte Blechmutter ist mit zwei Parallelschlitzen und einer quadratischen, an zwei gegenüberliegenden Ecken des Quadrats in den jeweils angrenzenden Schlitz mündenden Öffnung versehen. Dabei bilden die beiden ausgeschnittenen und in das Gewinde der Schraube eingreifenden Lappen eine Schraubenlinie, die jedoch Weniger als einen C|ewindegärig umfaßt.

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Dieäe äepäFäten Blechmutterh Weisen defl Nachteil äuf_f daß bei ihrem Anbringen ein zusätzlicher Arbeitsgang für das Löchert der 5afel erforderlich ist. Darüber hinaus werden diese üblicherweise als gewölbte 'Federscheiben ausgebildeten Blechmuttern mit den Kanten ZUr Tafel ge^ richtet angeschraubt < Während des BöfestigUngsvörgänges wird die Mutternwolbung flach gezogeil und infolgedessen bswegen sich die Ecken der Muttern von der Achse nach (außenj wobei die Tafeloberflache häufig beschädigt wirdi {/) Solche Beschädigungen, insbesondere von Schutz- bzw* Lackbeschichtungen können Rosterscheinungen zur Folge haben_s

Auch für eine direkt in einer Tafel ausgebildete Blechmutter besteht der Nachteil der Oberilächenbeschädigung, if da sich beim Einsetzen einer Blechschraube in die Tafel

das umgebende Tafelmaterial verformt und demzufolge in

,1 der Schutz-^ bzw. Lackschicht Risse auftreten können.

ι" Sowohl bei separaten als auch direkt in einer Tafel vor-

(? gesehenen Blechmuttern erweist es sich weiterhin als nachteilig, daß die Festigkeit des Mutternbleches nur ein geringes Anziehdrehmoment der Schraube ermöglicht _\nd zudem Setzungserscheinungen an den Gewindelappen relativ frühzeitig auftreten können.

Darüber hinaus verringert sich bei diesen Blechmuttern beim wiederholten Einschrauben einer Schraube mit jedem Schraubvörgang das Anziehdrehmöment, so daß diese Muttern für mehrmalige Verwendung kaum geeignet sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine an einer Tafel anzubringende, für Blechschrauben geeignete und mehrmals wiederverwendbare Mutter mit einem eingängigen beim Eindrehen der Blechschraube von dieser selbst geformtes Gewinde zu schaffen, das von der Festigkeit

des Bleches unabhängig ist, ein verhältnismäßig großes, selbst bei wiederholtem Ein- und Ausdrehen der Schraube konstantes Anziehdrehmoment sowie eine zumindest gegenüber bekannten Blechmuttern bessere Kraftschlüssigkeit einer Schraubverbindung ermöglicht, und bei der gegebenenfalls auch das nicht koaxiale Einführen einer Schraube erreicht werden kann, ohne daß ein sogenanntes "Gewinde^- überschneiden" auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Mutter der ( eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Öffnung einen nach innen ragenden, ein mindestens dem Kerndurchmesser einer einzusetzenden Schraube entsprechendes Kernloch umgrenzenden Ringflansch aufweist.

Der erfindungsgemäße Ringflansch kann eine axiale Flanschbreite besitzen, deren Größe maximal der Ganghöhe eines Gewindeganges der Schraube entspricht. Vorzugsweise entspricht der Axialquerschnitt des Ringflansches in seinen Abmessungen maximal dem Profil eines Gewindegangea der Schraube. Weiterhin kann mindestens eine Flanschseite des Ringflansches von der Wandung der Öffnung zum Kernloch hin geneigt sein. Die Flanschseiten des Ringflansches ^ können auch zum Kernloch hin und zueinander geneigt sein, so daß der Ringflansch beispielsweise einen trapezförmigen Axiälquersshnitt aufweist. Die Erfindung stellt sicher, daß der Ringflansch der Mutter beim Einschrauben einer Schraube mit einer umlaufenden Schraubenlinie versehen wird und dieses eingängige, von der Festigkeit des Bleches unabhängige Gewinde mit der Schraube in Eingriff ist, ohne daß frühzeitige Setzungserscheinungen am Muttergewinde auftreten.

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Weiterhin kann der Ringflansch in einer parallel oder schräg zur Wirkfläche verlaufenden Ebene liegen. Ein schräg angeordneter Ringflansch erleichtert das Eindringen der Gewindeflanken einer Schraube in das Material des Ringflansches; die auf längeren Abschnitten in den Ringflansch eingreifenden Gewindeflanken bewirken einen besseren Kraftschluß der Schraubverbindung.

Vorzugsweise ist die Öffnung der Mutter im Bereich der Wirkfläche mit einer Ansenkung versehen. Durch diese Ansenkung in Verbindung mir der zur Wirkfläche weisenden geneigten Flanschseite des Ringflansches und dem gegebenenfalls schräg zur Wirkfläche liegenden Ringflansch können Schrauben, insbesondere beim maschinellen Einschrauben selbstzentrierend in die Bohrung der Mutter eingeführt werden. Weiterbin wird auch das nicht koaxiale Einführen einer Schraube jröglich, ohne daß selbst bei wiederholtem Ein- und Ausdrehen der Schraube ein Gewindeüberschneiden eintritt.

In bevorzugter Ausführung besitzt die Öffnung der Stanz- und Nietmutter einen Durchmesser, der in seiner Größe den Gewindeaußendurchmesser der Schraube nicht überschreitet. Im eingeschraubten Zustand können die Gewindeflanken der Blechschrauben somit nicht nur in den Pingflansch, sondern auch in die Öffnungswandung eingreifen, «o daß die Blechschraube bei mehrmaligem Einschrauben in den beim ersten Einschrauben in die Öffnung eingebrachten Gewindemarken geführt wird, und zwar vorzugsweise zum im unteren Mutternbereich angeordneten Ringflansch. Darüber hinaus wird eine bessere KraftschlUssigkeit der Verbindung erzielt.

Die erfindungsgemäße Mutter läßt außerdem aufgrund ihrer» im Vergleich zum Tafelmaterial wie auch au den bekannten Bleöhmuttern verhältnismäßig höhen Festigkeit ein hohes Anziehdrehmoment beim Eindrehen der Schraube au. Ein be~ sonderer Vorteil' der, · Ettfindyw«, .Hegt im übrigen darin,

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daß selbst bei wiederholtem Ein- und Ausdrehen der Schrauben ein konstantes, das ursprünglich hohe Niveau besitzen-I

des Anziehdrehmoment erreicht werden kann. Darüber hinaus erübrigt diese Mutter, jedenfalls im Vergleich zu ein-

gangs erwähnten separaten Blechmuttern, beim Anbringen an einer Tafel mindestens einen Arbeitsgang, da sie sich

ί selbst ein Befestigungsloch in das Tefelmaterial stanzen

kann.

Die erfindungsgemäße Mutter kann im eingebauten Zustand in einer Sicke der Tafel angeordnet sein, wobei vorzugsweise die Wirkfläche der Mutter gegenüber der die Sicke aufweisenden Hauptfläche der Tafel in der Sicke zurückversetzt liegt. Damit wird sichergestellt, daß zumindest eine Tafelebene der mit dieser Mutter versehenen Tafel Von herausrageuden Mutterteilen frei bleibt. Erst nach dem Zusammenbau dieser Tafel mit einer Gegentafel kann tiie V/irkfläche der Mutter der Gegentafel anliegen, beispielsweise indem das Tafelmaterial der Gegentafel in die mit der Mutter versehene Sicke der Tafel hineingezogen wird, so daß zusätzlich Formschluß entsteht. Diese Formechluß bewirkende Sickenausbildung kann durch eine entsprechende Bemessung einer Unterlegscheibe erreicht bzw. erleichtert werden, die gegebenenfalls mit der Schraube fcu einer untrennbaren Einheit, einer sogenannten Zusammenbauschraube verbunden sein kann und zwischen dem Schraubenkopf und der Gegentafel liegt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

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Flg. 1 eine in einer Sicke einer Tafel angeordnete Stanz-
und Nietmutter, deren Wirkfläche gegenüber der
mit der Sicke versehenen Tafelhauptfläche in der
Sicke zurückversetzt liegt, in geschnittener Seitenansicht ;

Fig. 2 die in die Tafel eingesetzte Stanz- und Nietmutter
nach Fig. 1 in Draufsicht; und

ι ) Fig. 3 eine Blechverbindung mit einer Stanz- und Nietmutter gemäß Fig. 1 und 2, in teilweise geschnittener
Seitenansicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Mutter (als Stanz- und/oder Nietmutter zur Vereinfachung Stanz- und Nietmutter genannt) 1, die aus einem Rumpfteil 2 mit einer im wesentlichen rechteckigen Wirkfläche 3 besteht. An gegenüberliegenden Seiten des Rumpfteiles 2 sind zwei nach außen ragende Flansche 4 angebracht, die sich über die gesamte ■Länge der jeweiligen Seite erstrecken. Die Flansche 4 fluchten mit einer der Wirkfläche 3 gegenüberliegenden Druckfläche 5 und weisen jeweils eine im Abstand zu der ' Wirkfläche 3 liegende, jedoch in Richtung der Wirkfläche 3 weisende Schulterfläche 6 auf.

Von den Schulterflächen 6 bis zur V/irkfläche 3 erstreckt sich jeweils eine, im wesentlichen senkrecht zu diesen verlaufende Seitenfläche 7; beide Seitenflächen 7 weisen eine Längsnut 8 von etwa U-förmigem Querschnitt, auf- Von einem Nutgrund 9 der Längsnut 8 ist eine Schrägwand 10 zur Schulterfläche 6 hin geneigt. Da*, Rumpfteil 2 wird von einer Öffnung Ii durchsetzt, die senkrecht zur Wirkflache 3 verläuft;.

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In diesef Öffnung ii i§ti ein fiäSh innefi ragender" Ring= flansch l2 Vorgesehen., der¹ ein auf der Öffnungsachse Ue= gendes Kerrilöch 13 Umgibt bzw. bildet, Der Ringflahsch 12 weist Flänschseiten 14, 15 äUf_} die von der ÖffnUhgswaridUng 16 zum Kernlöch 13 hin Und zueinander geneigt sind, so daß der Ringfiansch 12 einen trapezförmigen Axiäl^uersöhnitt erhält. Weiterhin ist die Öffnung 11 an der Wirkfläche 3 mit einer Absenkung 17 versehen.

Die Stanze und Nietmutter 1 ist an einem mit einer Sicke 18 versehenen Blech 19 sü angeordnet» daß sie mit den Schulterflächen 6 der beiden Flansene 4 einer Haüptfläche 20 des Bleches 19 anliegt und der die Wirkfläche 3 aufweisende Rumpfteil 2 durch das dem Rumpfteil abliegende Blech 19 in die Sicke 18 des Bleches 19 ragt. Die Wirkfläche 3 der Mutter 1 liegt unterhalb der Ebene der ande= \ ren Haüptfläche 21 des Bleches 19 in der Sicke 18 zurück-^ versetzt.

In Figc 3 sind zwei Bleche 19, 22 dargestellt, die durch die Stanz- und Nietmutter 1 und eine aus einer Blechschraube 23 und einer Unterlegscheibe 24 bestehenden Zu- \ sammenbauschraube miteinander verbunden sind. Die Stanze und Nietmutter ist in der beschriebenen Weise gemäß Fig. 2 und 3 in einer Sicke 18 des Bleches 19 angeordnet. Auf de" Hauptfläche 21 des Bleches 19 liegt ein mit einem £>ürchgarigslooh 25 versehenes Gegeriblech 22; Auf der dem Blech 19 abgewandten Seite des aufliegenden Gegenbleches 22 befindet sich die Unterlegscheibe 24 mit einer Lochung 26. Die Öffnung 11 der Mutter 1 sowie das Durchgangsloch 25 des Gegenblechs 22 und die Lochung 26 der Unterlegscheibe 24 sind auf einer Achse angeordnet. Die Blechschraube 23 liegt mit ihrem Sechskantkopf 27 auf der freien Endfläche der Unterlegscheibe 24 und ragt mit dem Gewindebolzen 28 axial durch die Lochung 26, das Durchgangsloch 25, die Öffnwng«.li .und das,,Kernloch 13.

Ifii einzelnen Weiäen die Loch'Ung 26 Uftd das" DUröhgangälöch 25 einen gegenüber dem GeWindeäUßendUrchmesser der 15IeOh= schraube 23 größeren Durchmesser auf. Dagegen besitzt die Öffnung 11 einen Durchmesser, bei dem der Gewindebolzen 28 im Bereich seiner Gewindestirnkante von der Öffnungs-Wandung 16 eng umschlossen Wird. Vorzugsweise Wird so bemessen, daß das Gewinde in die Öffnung swandung 16 eingreift, Was zu den bereits erwähnten zusätzlichen Vorteilen führt; die Erfindung entfaltet ihre wesentlichen Vorteile aber auch ohne dieses Merkmal. In einen Gewindegang 29 der Blechschraube 23 ragt der im Axialquerschnitt trapezförmige Ringflansch 12 hinein. Das Kernlöch 13 im Ringflansch 12 besitzt einen nur gerinfügig größeren Durchmesser als der Bolzenkern 30 der Blechschraube 23. Das Gewinde der Blechschraube 23 befindet sich somit im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Länge einer einmal, zumindest nahezu einmal umlaufenden Schraubenlinie im Eingriff mit dem Ringflansch 12.

Das Gegenblech 22 liegt in der Sicke 18 formschlüssig eingezogen an der Wirkfläche 3 der Stanz- und Nietmutter 1 an. Das Gegenblech 22 weist folglich ebenfalls eine Sicke 31 auf, deren Durchmesser von dem Durchmesser der dem Gegenblech 22 anliegenden Unterlegscheibe 24 so bestimmt wird, daß die Sicken 18 und 31 formschlüssig ineinander liegen. Dieser zusätzliche Formschluß muß im Rahmen der Erfindung nicht in jeden, Anwendungsfall vorgesehen sein.

Bei dem in Fig. i bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine seibststanzende Mutter, die sich beim Einbringen in das Blech ihr Befestigungsloch selbst in das Blech stanzen kann aber nicht für jeden Anwendungsfall muß.Für besondere Verwendungszwecke kann die seibststanzende Mutter noch mit einem nachfolgenden Nietvorgang

zUsätSliöh gesichert Werden* DäzU können beispielsweise die Eckenbereiche der Wi-rkflache 8 s"ö Verflacht werden,-daß äie über das darunterliegende Material deö Bleches 19 Weiter als ih Fig» 1 dargestellt auskragen * Wie bereits erwähnt j läßt sich die Erfindung selbstverständlich auch bei reinen Nietmüttern anwenden *

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Claims

• · · ■ • · · 1 Dp.-lng. Reimap König .·.·.;!, D^l^ng^KfaiLis Bergen 7B A Düsseldorf 3D Ta|Bfan 453QGB Patentanwälte 11. Jan. 1980 G 79 33 022.6 33 12A- B Profil-Verbindungstechnik GmbH & Co. KG., Otto-Hahn-Straße 22-24, 6382 Friedrichsdorf "Stanz- und Nietmutter" Schutzansprüche:

1. Stanz- und Nietmutter aus einem Rumpfteil mit einer im wesentlichen rechteckigen Wirkfläche, die den Stanzvorgang bewirkt bzw. an der die Vernietung vorgenommen wird, mit mindestens zwei an gegenüberliegenden Seiten des Rumpfteiliis nach außen ragenden und sich über die gesamte Länge der jeweiligen Seite parallel zu und im Abstand von der Wirkfläche erstreckenden Flanschen an einer zur Wirkfläche im wesentlichen parallelen Druckfläche, mit mindestens zwei jeweils eine Längsnut aufweisenden Seitenflächen zwischen der Wirkfläche und Schulterflächen der Flansche und mit einer senkrecht zur Wirkfläche den Rumpfteil durchsetzenden Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (11) einen nach innen ragenden, ein mindestens dem Kerndurchmesser (30) einer einzusetzenden Schranke (23) entsprechendes Kernloch (13) umgrenzenden Ringflansch (12) aufweist.

2. Stanz- und Nietmutter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine axiale Flänschbreite des Ringflansches (12), deren Größe maximal der Ganghöhe eines Gewindeganges (29) der Schraube (23) entspricht.

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3. Stanz- und Nietmutter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Axialquerschnitt des Ringflansches (12), der in seinen Abmessungen maximal dem Profil des Gewindeganges (29) der Schraube (23) entspricht.

4. Stanz- und Nietmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens eine von der Wandung der Öffnung (11) zum Kernloch (13) hin geneigte Flanschseite (14, 15) des Ringflansehen (12).

5. Stanz- und Nietmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zum Kernloch (13) hin und zueinander geneigte Flanschseiten (14, 15) des Ringflansches (12).

6. Stanz- und Nietmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen trapezförmigen Axialquerschnitt des Ringflansches (12).

7. Stanz- und Nietmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (12) in einer parallel zur Wirkflache (3) verlau-

( ) fenden Ebene liegt.

8. Stanz- und Nietmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (12) in einer schräg zur Wirkfläche (3) verlaufenden Ebene liegt.

9. Stanz- und Nietmutter nach einem öder mehreren der¹ Ansprüche 1 bis 8, ge^jinjaelG.hne_t..._ durch eine Ansenkung (17) der Öffnung (11) im Bereich der »i/irkfläche (3).

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Ii ι Stähz- Und MietfnUtter nach einem öder mehreren der Art-Sprüche 1 bis iö j dadurch gekennzeichnet,) daß die äh

einer" Tafel (19) befestigte Mutter (i) in einer Sicke (18) der Tafel (19) angeordnet iät*

12« Stanze Und Nietmütter nach Anspruch ii * dadurch ..gekerinzeichnet,-daß vie V/irkflache (3) der Mutter (i) gegenüber der die Sicke aufweisenden Häüptflache (2i) der Tafel (19) zurückversetzt liegt>

Stanz- Und Nietmüttei· nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 12, gekennzeichnet durch eine derart bemessene Unterlegscheibe (24) der Schraube (23), daß im eingebauten Zustand das der Unterlegscheibe (24) anliegende Tafeliraterial der Gegentafel (22) in die mit der Mutter (1) versehene Sicke (18) der Tafel (19) formschlüssig hineingezogen der Wirkflache (3) der Mutter (1) anliegt.