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Vorrichtung zum Verbinden von Bauteilen
Gegenstand der Erfindung bildet eine Verbesserung der im Stammpatent Nr. 243027 beschriebenen Vorrichtung. Diese besteht im wesentlichen in der Verwendung einer als zylindrischer Hohldübel ausgebildeten Kunststoffmutter zum Verbinden von Bauteilen, insbesondere von dünnen Blechen, deren Rückseite nicht zugänglich ist. Die Kunststoffmutter besitzt nur in einem dem Schraubenkopf der Befestigungsschraube abgewendeten Teil ein Innengewinde, ferner einen konisch erweiterten, auf ihren Durchmesser zusammendrückbaren Halsansatz, der in bekannter Weise auf der Aussenseite eine Riffelung aufweist und etwa die gleiche Wandstärke wie der gewindefreie, zylindrische Teil der Schraubenmutter besitzt.
Es hat sich ergeben, dass beim Einsetzen derartiger Muttern in dünne Bleche, beispielsweise von 0,7 mm Stärke, wie dies bei Automobilen der Fall ist, bei einem Durchgangsloch bestimmten Durchmessers der nach dem Stammpatent vorgeschlagene konische Halsansatz der Kunststoffmutter in Verbindung mit den an dem Bohrlochrand des Bauelementes angestauchten Wulst eine einwandfreie Drehsicherung zwischen Bauelement und Schraubenmutter nicht gewährleistet ist.
Um eine einwandfreie Drehsicherung zu erreichen, wird gemäss der Erfindung eine mit dem gewindefreienTeil der Kunststoffmutter im Eingriff stehende, mit einer Bohrung für die Befestigungsschraube versehene Pressscheibe vorgeschlagen, die einen Hals aufweist, dessen äusserer Basisdurchmesser gleich gross oder um ein geringes grösser ist als derRanddurchmesser derInnenwand des Schraubenmutterhalses, so dass sich der Hals der Pressscheibe beim Anziehen der Befestigungsschraube an die Innenwand des Schraubenmutterhalses anpresst. Die Pressscheibe besitzt eine an die Aussenseite des Halses sich anschliessende, ringförmige Mulde. Der Hals der Pressscheibe ist an seiner Aussenseite mit Rippen versehen, um eine erhöhte Anpressung des Pressscheibenhalses zu erreichen.
Die Anwendung der vorgeschlagenen Pressscheibe erfolgt in der Weise, dass nach Einführen der Kunststoffmutter in das Bohrloch des Bauteiles und Eindrücken der Pressscheibe mit ihrem Hals in den an dem Bauelement anliegenden Teil der Kunststoffmutter, durch Anziehen der durch die Pressscheibe in die Schraubenmutter eingeführten Befestigungsschraube ein Anpressen des Pressscheibenhalses an die Innenwandung der Schraubenmutter bei gleichzeitiger Stauchung ihres gewindefreien Teiles stattfindet und damit der Vorteil einer erhöhten drehsicheren Verbindung zwischen Schraubenmutter und Bauelement erzielt wird.
Diese Wirkung wird noch dadurch unterstützt, dass der über das Bohrloch des Bauelementes herausstehende Teil des Halsansatzes der Schraubenmutter beim Anziehen der Befestigungsschraube in das muldenartige Profil der Pressscheibe nietartig umgebördelt wird. Durch die Umbördelung des über den Bauteil herausragenden Schraubenmutterteiles in ein muldenartiges Profil der Pressscheibe ergibt sich eine nietartige Verbindung, so dass die Kunststoffmutter von beiden Seiten des Bauelementes einen ausgezeichneten Halt erhält.
Abgesehen von einer durch die Verwendung von Kunststoff für die Schraubenmutter vorhandenen
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federnden Möglichkeit der Befestigung ergibt sich der weitere Vorteil, dass das Verbindungselement korrosionsbestandig und wasserdicht ist. Durch das zusätzliche S tauchen des Pressscheibenhalses drückt sich das Schraubengewinde von innen gegen die Bohrung und erzeugt durch das gleichzeitige Zusammenpressen des Kunststoffgewindes beim Anziehen des Schraubenbolzens eine doppelte Wirkung. Das Bauelement gestattet ferner eine isolierte Durchführung von Kabeln und ist hinsichtlich seiner einfachen Herstellung und schnellen Handhabung preisgünstig.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Zeichnungen. Diese zeigen in der Ansicht und teilweise im Schnitt in Fig. 1 eine Kunststoffmutter und eine von dieser getrennte Plastikscheibe, in Fig. 2 eine mit der Kunststoffmutter durch teilweise Verschraubung im Eingriff befindliche Plastikscheibe, in Fig. 3 eine beiderseits des Bauelementes vernietete Kunststoffmutter in Verbindung mit einem zweiten Bauelement und in Fig. 4 eine beiderseits von zwei Bauelementen vernietete Kunststoffmutter in Verbindung mit einem dritten Bauelement.
Die in Fig. 1 dargestellte Schraubenmutter 11 aus Kunststoff lässt einen mit Innengewinde 11b versehenen Teil zur Aufnahme einer Schraube 2 erkennen sowie einen gewindefreien, dünnwandigen Teil llc, an den sich ein auf den äusseren Durchmesser der Schraubenmutter zusammendrückbarer konischer Halsansatz 11d anschliesst. Getrennt von der Schraubenmutter 11 ist eine Plastikscheibe 8 dargestellt, die mit einer für den Durchtritt der Befestigungsschraube 2 dienenden Bohrung 8b versehen ist. Die Plastikscheibe 8 weist einen Hals 9 auf, der Aussenrippen 17 aufweisen kann und der nach dem Scheibenrand zu in eine Ringmulde 8a übergeht.
Bei der nach dem Stammpatent angewendeten Schraubenmutter erfolgte eine nietartige Verbindung zwischen der Kunststoffmutter und demBauelement beispielsweise einer Blechplatte dadurch, dass der konische Halsansatz vor dem Eindrehen der Schraube im Bohrloch als Drehsicherung zusammengepresst wurde und beimAnziehen der Schraube eine Stauchung des dünnwandigen Teiles gegen das Bauelementstattfand und dabei gleichzeitig der konische Halsansatz mit zunehmendem Schraubenzug noch stärker gegen die Bohrlochwandung gepresst wurde. Je nach Abstand des Endes des konischen Halses von der Plattenfläche soweit keine bündige Verbindung der Platten gewünscht wurde, konnte der Hals dann noch nietartig von der auf ihr liegenden Gegenplatte mit kleinerer Bohrung umgebördelt werden.
Um nun dort die Drehsicherung zu erhöhen, bei welcher die Gegenplatte die kleinere Bohrung nicht aufweist oder wo diese Platte nicht vorhanden ist, wie dies z. B. beim Automobilbau der Fall sein kann, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, selbst bei der Verwendung der Schraubenmutter in nur einem einzigen dünnen Blech mit Durchgangsbohrungen eine ausreichende Drehsicherung zu erreichen und vorteilhafterweise eine gute Vernietung der Schraubenmutter auch auf der Halsseite zu gewährleisten.
Die Anwendung der Plastikscheibe 8 erfolgt in der Weise, dass sie, nach Einfügen der Schraubenmutter 11 in das Bohrloch des Bauelementes 12, in den konisch erweiterten und auf den teilweise auf den Aussendurchmesser der Schraubenmutter zusammengedrückten Hals l1d der Schraubenmutter 11 hineingedrückt wird, so dass sie sich mit ihrem Hals 9 in unmittelbarem Eingriff mit der Innenwand 11f der Schraubenmutter 11 befindet, vgl. Fig. 2. Nach Anziehen einer durch die Bohrung 8b der Plastikscheibe 8 in das Gewinde 11b der Schraubenmutter 11 eingeführten Schraube 2 wird der dünnere Wandteil llc zu einemWulst lle, vgl. Fig. 3, zusammengestaucht.
Gleichzeitig wird die Plastikscheibe 8 mit ihrem äusseren Rand 8c weiter an die Blechplatte 12 herangezogen.
Dabei schiebt sich der über dieBlechplatte 12 herausragendeTeil des konischen Halsansatzes lld mit seinem Ende 11g in die Ringmulde Sa der Plastikscheibe S unter Umbördelung nietkopfartig hinein, während der Hals 9 der Plastikscheibe 8 fest an die Innenwand llf der Schraubenmutter 11 gepresst wird.
Auf diese Weise entsteht eine beiderseitige Vernietung der Kunststoffmutter 11 in bezug auf die Blechplatte 12, wobei der Wulst 1le bzw. die Plastikscheibe 8 die Wirkung vonNietkopf-bzw.
Unterlagscheibenbesitzen. Die Schraube 2 kann nun z. B. auch ohne Schaden für das Befestigungselement aus der Schraubenmutter 2 wieder herausgeschraubt und ein weiteres oder anderes Bauelement 13 im Abstand von der Platte 12 mit dieser durch Verschraubung verbunden werden, wobei die Platte 13 durch den Schraubenkopf 6 an die Plastikplatte 8 angepresst wird.
In Fig. 4 ist die nietartige Verbindung von zwei Bauelementen dargestellt, wobei noch eine dritte Blechplatte 16 in einem Abstand mit den beiden vernieteten Platten verschraubt werden kann.
Die vorgeschlagene Vorrichtung stellt somit eine besonders für den Automobilbau geeignete, wasserdichte, korrosionsbestándige Vernietung von Blechplatten dar, die ausserdem durch Verwendung von plastischen Stoffen gegen Erschütterungen weniger empfindlich ist und eine gute Schraubensicherung
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bildet. Die Vorrichtung ist preisgünstig und ersetzt die bisher üblichen Schraubenelemente.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Verbinden von Bauteilen, insbesondere von dünnen Blechen, deren Rückseite nicht zugänglich ist, durch eine als zylindrischer Hohldübel ausgebildete Kunststoffmutter, bei welcher nur ein dem Schraubenkopf der Befestigungsschraube abgewendeter Teil ein Innengewinde besitzt, wobei die Schraubenmutter einen konisch erweiterten, auf ihren Durchmesser zusammendrückbaren Halsansatz aufweist, der in bekannter Weise auf der Aussenseite mit einer Riffelung versehen ist und etwa die gleiche Wandstärke wie der gewindefreie zylindrische Teil der Schraubenmutter besitzt, nach Patent Nr.
243027, gekennzeichnet durch eine mit dem gewindefreien Teil (lId) der Kunststoffmutter (11) im Ein-
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als der Randdurchmesser (d) der Innenwand (llf) desSchraubenmutterhalses (lid), so dass sich der Hals (9) der Pressscheibe beimAnziehen der Befestigungsschraube (2) an die Innenwand (lof) des Schraubenmutterhalses (lld) anpresst.