DE3149408A1 - Press-in nut with a moving nut part - Google Patents

Press-in nut with a moving nut part

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DE3149408A1 DE19813149408 DE3149408A DE3149408A1 DE 3149408 A1 DE3149408 A1 DE 3149408A1 DE 19813149408 DE19813149408 DE 19813149408 DE 3149408 A DE3149408 A DE 3149408A DE 3149408 A1 DE3149408 A1 DE 3149408A1
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Abstract

The invention relates to a press-in nut which consists of a sleeve (6) which can be connected to a component (3) and of a nut part (5) which can be connected to said sleeve. In this case, if necessary, the nut part (5) is constructed to be self-locking and movable with respect to the sleeve (6). This sleeve (6), which is provided with an external tooth system (9) or knurling in a known manner to provide protection against rotation, according to the invention has a flange (6a) of conical construction on its lower part, by means of which flange (6a) the sleeve (6) comes into contact with a corresponding countersink of the hole provided in the component (3), after being pressed into a board-shaped component (3). On the opposite side of the component (3), the nut part (5) is connected to the sleeve (6) such that it is positively locked and can move. The positively locking connection is preferably produced by means of a spring ring (7) which engages into corresponding grooves (11, 12) of the sleeve (6) and of the nut part (5). <IMAGE>

Description

Einpreßmutter mit beweglichem Mutterteil Press-in nut with movable nut part

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einpreßmutter mit beweglichem Mutterteil,der vorzugsweise selbstsichernd ausgebildet ist, die aus einer in ein Werkstück einpreßbaren Hülse und dem mit dieser Hülse beweglich verbundenden Mutterteil besteht.The invention relates to a press nut with movable Nut part, which is preferably designed to be self-locking, which consists of one in one Workpiece press-fit sleeve and the nut part movably connected to this sleeve consists.

Es sind Annietmuttern und Einpreßmuttern mit beweglichem Mutterteil bekannt, die insbesondere in der Luft- und Raumfahrt Verwendung finden. tm allgemeinen wird von diesen Muttern verlangt, daß sie selbstsichernd ausgebildet sind, da einerseits die Werkstücke, die durch diese Mutter miteinander verbunden werden, häufig Erschütterungen ausgesetzt sind, die zu einer Lockerung von Schraubverbindungen führen, wenn diese nicht zusätzlich gesichert sind. Eine Sicherung durch Verklemmen von zwei auf die gleiche Schraube aufgeschraubten Muttern ist dabei jedoch häufig nicht möglich, so daß die Muttern mit einer Selbstsicherung versehen sein müssen. Diese Muttern werden dort eingesetzt, wo Bauteile häufig gelöst und erneut miteinander verbunden werden müssen. Dabei ist im allgemeineneine Wiederverschraub- barkeit der Muttern nur begrenzt zulässig, da durch Abrieb die Funktion der Selbstsicherung beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde wird häufig eine Austauschbarkeit des Mutterfeils gefordert, was im allgemeinen allerdings gerade der Verwendung von Annietmuttern und Einpreßmuttern widerspricht.There are rivet nuts and press-in nuts with a movable nut part known, which are used in particular in the aerospace industry. tm general is required of these nuts that they are self-locking, as on the one hand the workpieces that are connected to one another by this nut, often shocks exposed to loosening of screw connections if they are not additionally secured. A fuse by jamming two on the nuts screwed on with the same screw is often not possible, so that the nuts must be self-locking. These nuts are used where components are often loosened and reconnected with one another Need to become. In general, a re-screwing availability the nuts are only permitted to a limited extent, as the function of the self-locking mechanism is impaired by abrasion is affected. For this reason, the parent file is often interchangeable required, which in general, however, is precisely the use of rivet nuts and press nuts contradicts.

Die bekannten Annietmuttern weisen gerade bei der Verwendung in der Luft- und Raumfahrt im allgemeinen den Nachteil eines relativ hohen Gewichts auf. Darüber hinaus ist in vielen Fällen der Platzbedarf für die Annietmuttern so groß, daß deswegen ihre Verwendung auszuschließen ist. Aus diesem Grunde wird in vielen Fällen von Einpreßmuttern Gebrauch gemacht, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß sie bei etwas unvorsichtigem Hantieren mit den Werkstücken, in denen diese Einpreßmuttern angebracht sind,oder aber beim Verschrauben selbst,durch die Schraube aus ihrer Halterung in dem Werkstück herausgedrückt werden und verlorengehen, bevor sie ihren eigentlichen Zweck erfüllen können. Das ist von besonderem Nachteil in all den Fällen, in denen diese Muttern nur schwer oder gar nicht mehr erreichbar sind.The known rivet nuts have just when used in the Aerospace generally has the disadvantage of relatively high weight. In addition, in many cases the space required for the rivet nuts is so large that that their use can therefore be ruled out. Because of this, in many Cases of press-fit nuts made use, but have the disadvantage that when handling the workpieces in which these press-in nuts are a little careless are attached, or when screwing itself, through the screw from their Bracket in the workpiece are pushed out and lost before their can fulfill their actual purpose. This is a particular disadvantage in all cases in which these nuts are difficult or impossible to reach.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einpreßmutter anzugeben, die eine universelle Einsatzmöglichkeit bietet, insbesondere bei der Anbringung der Mutter bei dünn- oder dickwandigen metallischen oder nichtmetallischen Bauteilen, die nach dem Anbringen der Mutter an dem dafür vorgesehenen Werkstück unverlierbar ist, wobei unabhängig von der Beanspruchung der Verbindung - sowohl bei Scher- wie bei Zugbeanspruchungen - die gleiche Ausführung verwendbar ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Mutterteil einer solchen Einpreßmutter auswechselbar zu gestalten.The object of the present invention is therefore to provide a press nut indicate which offers a universal application, especially in the Attachment of the nut for thin or thick-walled metallic or non-metallic Components that after attaching the nut to the intended workpiece is captive, regardless of the stress on the connection - both the same design can be used for both shear and tensile loads. One Another task is to make the nut part of such a press-fit nut interchangeable to design.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Einpreßmutter gelöst, wie sie in den AnsprUchen beschrieben ist.According to the invention this object is achieved by a press-fit nut, as described in the claims.

Diese Mutter wird nach dem Einsetzen in das dafür vorgesehene Bauteil dadurch unverlierbar, daß die Hülse, die mit dem Werkstück drehsicher verbunden wird, von der einen Seite dieses Werkstücks in dasselbe eingepreßt wird, während das Mutterteil von der anderen Seite des Werkstücks her mit der Hülse beweglich und darüber hinaus austauschbar verbunden ist. Dadurch kann auch bei unvorsichtigem Hantieren mit dem Werkstück die Einpreßmutter nicht aus ihrem Sitz herausgedrückt werden. Das gleiche gilt bei unvorsichtigem Hantieren mit der zugehörigen Schraube, wenn das Werkstück mit einem anderen WerkstUck durch eine Schraubverbindung zusammengefügt werden soll.This nut is inserted into the component provided for it thus captive that the sleeve with the workpiece non-rotating is connected, is pressed into the same from one side of this workpiece, while the nut part is movable with the sleeve from the other side of the workpiece and moreover is interchangeably connected. This means that even if you are careless Do not push the press-fit nut out of its seat when handling the workpiece will. The same applies to careless handling of the associated screw, when the workpiece is joined to another workpiece by a screw connection shall be.

Durch die Beweglichkeit der Schraube gegenüber dem zugehörigen Werkstück, die aus Gründen des Ausgleichs von Fertigungstoleranzen gefordert wird, muß beim Herstellen der Schraubverbindung zunächst mit der Schraube die Mutter selbst gewissermaßen ertastet werden.Due to the mobility of the screw in relation to the associated workpiece, which is required for reasons of compensation of manufacturing tolerances, must be Establish the screw connection first of all with the screw, as it were, the nut itself can be felt.

Dadurch, daß die die Mutter an ihrem Werkstück haltende Hülse jedoch von der gleichen Seite her,von der auch die Schraube in die Hülse eingeführt wird, in das Werkstück eingepreßt ist, wird ein Herausdrückendieser Hülse auf der gegenüberliegenden Seite unmöglich.Because the sleeve holding the nut on its workpiece, however from the same side from which the screw is inserted into the sleeve, is pressed into the workpiece, this sleeve is pressed out on the opposite one Side impossible.

Durch die Halterung des Mutterteils an der zugehörigen Hülse mittels eines Federringes ist auf der einen Seite die Unverlierbarkeit gewährleistet, auf der anderen Seite aber die Lösbarkeit und damit Austauschbarkeit des Mutterteils gesichert.By holding the nut part on the associated sleeve by means of a spring washer is guaranteed to be captive on the one hand on the other hand, however, the releasability and thus interchangeability of the nut part secured.

in den beigefügten Zeichnungen ist eine Einpreßmutter nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Figur 1: eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung mit einer Einpreßmutter, teilweise im Schnitt, Figur 2: eine Ansicht der Hülse der Einpreßmutter, teilweise im Schnitt, Figur 3: eine Draufsicht auf die Hülse nach der Schnittlinie iII-IIi der Figur 2, Figur 4: eine Ansicht des Mutterteils der Einpreßmutter, teilweise im Schnitt, Figur 5: einen Schnitt durch den Mutterteil nach der Schnittlinie V/V der Figur 4 und Figur 6: einen Federring, der in der Einpreßmutter nach der Erfindung Verwendung findet.in the accompanying drawings is a press nut according to the invention shown, namely show: Figure 1: a view of a screw connection according to the invention with a press-fit nut, partially in section, Figure 2: a view of the sleeve of Press-in nut, partially in section, Figure 3: a plan view of the sleeve according to the section line iII-IIi of Figure 2, Figure 4: a view of the Nut part of the press-fit nut, partially in section, Figure 5: a section through the nut part according to the section line V / V of Figure 4 and Figure 6: a spring ring, which is used in the press-fit nut according to the invention.

In der Figur 1 sind die plattenförrnigen Bauteile 3 und 4 durch eine Schraubverbindung miteinander zusammengefügt. Diese Schraubverbindung besteht aus der Schraube 1 mit der Unterlegscheibe 2 und der Einpreßmutter mit dem Mutterteil 5, deren Innengewinde 14 mit dem Außengewinde 15 der Schraube 1 verschraubt ist. Der Mutterteil 5 ist vor der Herstellung der Verbindung mit dem Bauteil 3 mittels der Hülse 6 verbunden. Diese Hülse 6 weist eine Außenverzahnung 9 und an ihrem unteren Ende einen konusartigen Flansch 6a auf. Die Hülse 6 ist in eine mit einer entsprechenden Ansenkung versehene Bohrung des Bauteils 3 eingepreßt, wobei die Verzahnung 9 als Drehsicherung dient. In eine unterhalb des oberen Randes der Hülse 6 eingearbeitete Nut 11 greift ein Federring 7 ein, der andererseits in eine entsprechende Nut 12 im unteren Teil des Mutterteils 5 eingreift und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen der Einpreßmutter herstellt. Das Mutterteil 5 weist in seinem unteren Teil eine Verzahnung 1o auf, die der Verzahnung 9 der Hülse 6 ähnlich ist, aber einen grösseren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser der Verzahnung 9 ist. Andererseits ist der Innendurchmessser dieser Verzahnung 10 kleiner als der Außendurchmesser der Verzahnung 9.In the figure 1, the plate-shaped components 3 and 4 are through a Screw connection joined together. This screw connection consists of the screw 1 with the washer 2 and the press-in nut with the nut part 5, the internal thread 14 of which is screwed to the external thread 15 of the screw 1. The nut part 5 is before the production of the connection with the component 3 by means the sleeve 6 connected. This sleeve 6 has an external toothing 9 and on its lower End a conical flange 6a. The sleeve 6 is in a with a corresponding Countersink provided bore of the component 3 is pressed in, the toothing 9 as Rotation lock is used. In one incorporated below the upper edge of the sleeve 6 Groove 11 engages a spring ring 7, which on the other hand engages in a corresponding groove 12 engages in the lower part of the nut part 5 and thus a positive connection between the two parts of the press-fit nut. The nut part 5 has in its lower part has a toothing 1o which is similar to the toothing 9 of the sleeve 6 is, but has a larger diameter than the outer diameter of the toothing 9 is. On the other hand, the inner diameter of this toothing 10 is smaller than that External diameter of the toothing 9.

Im Bereich der Verzahnung 1o des Mutterteils 5 sind zwei einander gegegenüberliegende Ausbrüche 13 vorgesehen, durch die mittels eines geeigneten zangenartigen Werkzeugs der der in der Nut 12 lieqende Fsderring 7 zusarorrlenpreßbcir ist. Auf diese Weise kann der sDlutterteiL 5 von der Hülse 6 in Bedarfsfall gelöst werden, wahren andererseits im Normalfall durch die formschlüssige Verbindung mittels des Federringes 7 der Mutterteil unverlierbar wird.In the area of the toothing 1o of the nut part 5, two are mutually exclusive Opposite outbreaks 13 provided by means of a suitable Pliers-like tool of the Fsderring 7 lying in the groove 12 zuarorrlenpreßbcir is. In this way, the donut part 5 can be detached from the sleeve 6 if necessary on the other hand, are true normally through the form-fitting Connection by means of the spring ring 7 of the nut part is captive.

Die Montage der Einpreßmutter erfolgt folgendermaßen: Die Hülse 6 wird zunächst von einer Seite in eine entsprechende mit einer Ansenkung versehene Bohrung des Bauteils 3 eingepreßt, bis der konusartige Flansch 6a. der Hülse 6 an der Ansenkung anliegt.The press-in nut is assembled as follows: The sleeve 6 is first provided with a countersink from one side Bore of the component 3 pressed in until the conical flange 6a. of the sleeve 6 the countersink is applied.

Dadurch7 daß der Durchmesser dieser Bohrung kleiner ist als der Durchmesser der Verzahnung 9 der Hülse 6, wird durch die Verzahnung 9 eine Drehsicherung der Hülse 6 gegenüber dem Bauteil 3 hergestellt. Danach wird der Federring 7 in die Nut 11, die nunmehr auf der anderen Seite des Bauteils 3 liegt, eingefügt und anschließend das Mutterteil 5 über die Hülse 6 gestülpt. Dabei wird zunächst der Federring 7 durch eine entsprechende Anschrägung der Verzahnung lo des Mutterteils 5 zusammengepreßt, bis der Federring 7 in die Nut 12 des Mutterteils eingreifen kann. Damit ist eine formschlüssige Verbindung zwischen der Hülse 6 und dem Mutterteil 5 hergestellt. Durch die Verzahnung 9 bzw.Because the diameter of this hole is smaller than the diameter the toothing 9 of the sleeve 6, the toothing 9 is a rotation lock of the Sleeve 6 made with respect to component 3. Then the spring ring 7 is in the Groove 11, which is now on the other side of the component 3, inserted and then the nut part 5 slipped over the sleeve 6. First of all, the spring ring 7 pressed together by a corresponding bevel of the toothing lo of the nut part 5, until the spring ring 7 can engage in the groove 12 of the nut part. So that's a positive connection between the sleeve 6 and the nut part 5 established. The toothing 9 resp.

1o, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ist eine geringe Bewegilchkeit des Mutterteils 5 gegenüber der Hülse 6 gewährleistet, andererseits aber durch eben diese Verzahnung eine Drehsicherung gewährleistet.1o, which have different diameters, is a low mobility of the nut part 5 with respect to the sleeve 6 guaranteed, but on the other hand by flat this toothing ensures a rotation lock.

Beim Zusammenfügen der Bauteile 3 und 4 wird die Schraube 1 gegebenenfalls mit einer Unterlegscheibe 2 durch eine entsprechende Bohrung des Bauteils 4 in die Hülse 6 eingeführt und dann mit dem Innengewinde 14 des Mutterteils 5 verschraubt. Dabei kommt der untere Rand des Mutterteils 5 zur -festen Anlage an das Bauteil 3, wenn der untere Rand des Mutterteils 5 als Anlagefläche ausgebildet wird. Gegebenenfalls kann auch von einer zwischengelegten Unterlegscheibe 8 Gebrauch gemacht werden.When assembling the components 3 and 4, the screw 1 is optionally with a washer 2 through a corresponding hole in the component 4 in the Sleeve 6 inserted and then screwed to the internal thread 14 of the nut part 5. The lower edge of the nut part 5 comes to rest firmly against the component 3, when the lower edge of the nut part 5 is designed as a contact surface. Possibly use can also be made of an intermediate washer 8.

bekannten Einpreßmuttern weist die Einpreßmutter nach der vorliegenden Erfindung den großen Vorteil auf, daß sie erstens nach der Anbringung an dem zugehörigen Werkstück unverlierbar und darüber hinaus bei Bedarf in ihrem Mutterteil austauschbar ist. Gegenüber den bekannten Annietmuttern, die sie vollwertig ersetzen kann, weist die Einpreßmutter den Vorteil auf, daß sie wesentlich weniger Platz beansprucht. Ein besonders großer Vorteil ist aber darin zu sehen, daß mit dieser Einpreßmutter eine erhebliche Einsparung an verschiedenen Sorten ermöglicht wird.known press nuts has the press nut according to the present Invention has the great advantage that, firstly, after attachment to the associated The workpiece cannot be lost and its nut part can also be exchanged if necessary is. Compared to the well-known rivet nuts, which they can fully replace, points the press-fit nut has the advantage that it takes up much less space. A particularly great advantage, however, is to be seen in the fact that with this press-fit nut a considerable saving of different types is made possible.

Claims (4)

Patentansprüche rz Einpreßmutter, bestehend aus einer in ein Werkstück einpreßbaren und gegen Verdrehung gesicherten Hülse und einem beweglich damit verbundenden selbstsichernden Mutterteil, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß a) die mit einer Außenverzahnung (9) versehene Hülse (6) an ihrem unteren Rand einen konusartig ausgebildeten Flansch (6a) und unterhalb ihres oberen Randes eine Ringnut (11) aufweist, daß b) ein in die Ringnut (11) nach dem Einpreßen der Hülse (6) in eine Bohrung des Werkstücks (3), die eine dem konusartigen Flansch (6a) entsprechenden Ansenkung besitzt, eingelegter, geschlitzter Federring (7) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser in entspanntem Zustand größer und dessen Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Hülse (6) ist, und daß c) der Mutterteil (5) in seinem der Hülse (6) zugewandten Bereich mit einer Innenverzahnung (10) versehen ist, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Verzahnung (9) der Hülse (6) ist, oberhalb ihres unteren Randes eine Ringnut (12) aufweist, in die im zusammengesetzten Zustand der Federring (7) eingreift und in ihrem oberen Bereich mit einem Innengewinde (14) versehen ist, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser der Hülse (6) entspricht. Claims rz press-fit nut, consisting of one in a workpiece press-fit and secured against rotation sleeve and a movably connected therewith self-locking nut part, in that a) the with an external toothing (9) provided sleeve (6) at its lower edge a cone-like formed flange (6a) and below its upper edge an annular groove (11), that b) one in the annular groove (11) after the sleeve (6) has been pressed into a bore of the workpiece (3), the counterbore corresponding to the conical flange (6a) has, inserted, slotted spring ring (7) is provided, the outer diameter of which larger in the relaxed state and its inner diameter smaller than the outer diameter the sleeve (6), and that c) the nut part (5) in its facing the sleeve (6) Area is provided with internal teeth (10), the inner diameter of which is smaller than the outer diameter of the toothing (9) of the sleeve (6), above its lower Edge has an annular groove (12) into which the spring ring in the assembled state (7) engages and is provided with an internal thread (14) in its upper area, whose diameter corresponds approximately to the inner diameter of the sleeve (6). 2.) Einpreßmutter nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Mutterteil (5) im Bereich der Innenverzahnung (1o) zwei einander gegenüberliegende Ausbrüche (13) aufweist, durch die der in der Nut (12) liegende Federring (7) mit einem geeigneten Werkzeug zusammenpreßbar ist.2.) press-fit nut according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the nut part (5) in the area of the internal toothing (1o) two each other has opposing outbreaks (13) through which the in the groove (12) The spring ring (7) can be compressed with a suitable tool. 3.) Einpreßmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Unterseite des Mutterteils (5) als Anlagefläche ausgebildet ist.3.) press-fit nut according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the underside of the nut part (5) is designed as a contact surface is. 4.) Einpreßmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen der Unterseite des Mutterteils (5) und dem Werkstück (3) eine Unterlegscheibe (8) vorgesehen ist.4.) press-fit nut according to claim 1 or 2, characterized g e k e n n z e i c h n e t that between the underside of the nut part (5) and the workpiece (3) a washer (8) is provided.
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