DD253854A1 - Spreizbare einsetzmutter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine spreizbare Einsetzmutter aus einem vorrangig metallischen Werkstoff, die unter Verwendung einer handelsueblichen Schraube zur Befestigung von Bauteilen an einer Gehaeusewand, in die eine Bohrung eingebracht wird, dient und die sich hinter der Gehaeusewand durch Spreizung verankert. Erfindungsgemaess ist die spreizbare Einsetzmutter mit einer nicht durchgehenden Bohrung, in die ein Gewinde geschnitten wurde, versehen und an der der Bohrungsoeffnung gegenueberliegenden Stirnseite sind Schlitze derart angeordnet, dass eine bestimmte Anzahl von spreizbaren Stegen vorhanden ist. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist vorzugsweise zur Anwendung in Raumzellen und Fahrzeugaufbauten vorgesehen, in denen entsprechend ihrem Verwendungszweck unterschiedliche Ausrüstungen bzw. Einbauten an den Wänden mit Hilfe einer leicht zu handhabenden, in Bohrungen einsetzbaren, spreizbaren Einsetzmutter, die in Verbindung mit einer handelsüblichen Schraube mit vorzugsweise metrischem Gewinde eine statischen und dynamischen Beanspruchungen gerecht werdende sichere und jederzeit wieder lösbare Befestigung gewährleistet, angeordnet werden müssen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind bereits Befestigungselemente mit Innengewinde bekannt, die in Bohrungen einer Gehäusewand durch eine bestimmte Außenprofilierung vorzugsweise infolge einer gewindeähnlichen Profilierung einschneid- oder einformbar sind. Der Nachteil besteht neben der Notwendigkeit eines zusätzlichen speziellen Montagewerkzeuges in der vielfacht recht komplizierten und technologisch aufwendig herstellbaren Form.

Des weiteren sind spreizbare Einsätze für Bohrungen bekannt, bei denen die Verklammerung in der Bohrung einer Gehäusewand durch ein zusätzliches Bauteil bewirkt wird.

So wird z. B. in DT-OS 3335628 ein Spreizdübel mit einziehbarem Spreizkörper beschrieben, wobei der Spreizkörper im wesentlichen kugelförmig ist, ein Innengewinde enthält und mittels eines Gewindebolzens unter radialer Aufweitung des Spreizbereiches in die Spreizhülse einziehbar ist. Solche mehrteiligen Einsätze haben den Nachteil, daß sie einen größeren Fertigungs- und Montageaufwand erfordern. Ein Fehlen des Spreizelementes durch Verlieren, Vergessen oder unbeabsichtigtes Herausdrücken aus der Verbindung führt zu einer Unmöglichkeit der Herstellung der Verbindung bzw. zu einer erheblichen Einschränkung der Funktionssicherheit.

Ein weiterer Nachteil derartiger Lösungen besteht darin, daß das Spreizen der Einsätze und das Verspannen der Bauteile zeitlich zusammenfällt. Dadurch wird ein erhöhtes Drehmoment beim Einschrauben des Befestigungsbolzens erforderlich. Dieses erhöhte Drehmoment, welches vom Monteur bei der Montage aufgebracht werden muß, setzt sich zusammen aus dem Spreizmoment und dem Anzugsmoment. Dadurch erhöht sich die Gesamtbeanspruchung des Befestigungsbolzens, was häufig zu Brüchen bereits während der Montage führen kann.

Es sind ferner spreizbare, einteilige Gewindebuchsen bekannt, die durch ein sich verjüngendes Innengewinde gekennzeichnet

Derartige Gewindebuchsen haben den Nachteil, daß sie teilweise nur mit zugehörigen speziellen Bolzen oder Schrauben gepaart werden können und sich große Schwankungen in der Haftfestigkeit der Gewindeeinsätze im Grundmaterial der Gehäusewandung in Abhängigkeit von der Festigkeit des Grundmaterial und des Bohrungsdurchmessers in der Gehäusewand im verspannten Zustand ergeben.

Diese letztgenannten Mangel sind bei dem durch DD 154727 bekanntgewordenen einteiligem,spreizbaren Gewindeeinsatz dadurch beseitigt worden, daß der einteilige Einsatz mit Außenprofilierung entsprechend seines Verwendungszweckes, wiez. B.

Kordel, Rändel oder anders geartete Profile, und einer beliebigen Zahl Längsschlitzen versehen, in seiner inneren Gewindekontur derart gestaltet wird, daß der äußere Gewindedurchmesser innerhalb des Gewindeeinsatzes auf den inneren Gewindedurchmesser in einem axialen Bereich verringert wird.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Gewindeeinsätze besteht darin, daß zur ordentlichen Funktion der Werkstoff des Gewindeeinsatzes eine höhere Festigkeit haben muß als das Grundmaterial, in welches der Gewindeeinsatz eingebaut werden soll. Femer ist die begrenzte Aufspreizung des Spreizeinsatzes, die sich konstruktiv durch die Gewindetiefe in Abhängigkeit vom gewählten Gewinde ergibt, für bestimmte Einsatzfälle von Nachteil.

Weiterhin sind Dübel bekannt, die durch Bohrungen in Gehäusewänden gesteckt werden können und so gestaltet sind, daß beim Anziehen der Befestigungsbolzen durch die spezielle Gestaltung der Dübel Elemente dieser Dübel radial ausknicken und sich hinter der Gehäusewand verankern. In DD 237534 ist z. B. ein Dübel beschrieben, bei dem die Querschnittskontur der beiden Schenkel im mittleren Bereich des Dübels eine Ellipse bildet, die zum Schaft und Kopfteil hin allmählich in einen Kreis übergeht, die beiden zueinanderweisenden Flächen der Schenkel durch einen Spalt getrennt sind, dessen lichte Weite der Differenz zwischen dem großen und kleinen Ellipsendurchmesser entspricht und die Spaltflächen der Schenkel in Fortsetzung der Längsbohrung des Kopfteiles mit Längsrillen versehen sind. Beim Einsatz dieses Dübels für Befestigungen an Gehäusewänden oder dgl. wird dieser durch Eindrehen des Befestigungsbolzen in die Längsbohrung des Schaftes unter radialem Ausknicken der beiden Schenkel axial zusammengefaltet, wobei sich hinter der Gehäusewand eine als Gegenlager wirkende Abstützung ergibt. Durch die Ellipsenform der Schenkel, die im mittleren Bereich amstärksten ausgeprägt ist, ergibt sich beim Zusammenfalten des Dübels eine in radialer Richtung wirkende Kraftkomponente, die das Ausknicken begünstigt.

Die vorstehend beschriebenen Dübel haben den Nachteil, daß das Ausknicken wieder mit dem Verspannen der Bauteile zusammenfällt. Des weiteren sind zum Einleiten des Ausknickvorganges relativ große Drehmomente an den Befestigungsbolzen aufzubringen und durch die große notwendige plastische Verformung der Dübel nur verhältnismäßig weiche vorzugsweise Plastwerkstoffe als Dübelmaterial geeignet.

Es lassen sich demzufolge keine Befestigungen erreichen, die hohen statischen und dynamischen Beanspruchungen gerecht werden.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, eine spreizbare Einsetzmutter zuschaffen, die einfach im konstruktiven Aufbau ist, universell und ohne zusätzliches Montagewerkzeug eingesetzt werden kann und eine Verbindung mit hoher Festigkeit garantiert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Befestigung von Bauteilen, die einer statischen und dynamischen Beanspruchung gerecht wird, an einer beliebigen Stelle einer Gehäusewand, bei der die Rückseite nicht zugänglich ist und in die ein Durchbruch vorrangig in Form einer Durchgangsbohrung bei der Montage eingebracht werden kann, mit Hilfe jeder normalen genormten Schraube und einer einfachen Einsetzmutter zugewährleisten.

Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch die Entwicklung einer spreizbaren Einsetzmutter, die aus einem vorrangig metallischen Werkstoff besteht, in ihren Abmessungen der Dicke der Gehäusewand und dem Durchbruch in der Gehäusewand angepaßt, mit einer nicht durchgehenden Bohrung, in der sich ein Innengewinde bestimmter Länge, abgegrenzt vom übrigen Bohrungsteil durch einen Gewindeauslauf oder einen Freistich, befindet und mit Schlitzen an der der Bohrungsöffnung gegenüberliegenden Seite versehen ist, gelöst, wobei zur Befestigung von Bauteilen die spreizbare Einsetzmutter in den Durchbruch durch die Gehäusewand derart eingesetzt wird, daß eine Verdrehung der Einsetzmutter durch vorhandenen Kraftoder Formschluß nicht möglich ist und durch Eindrehen einer Schraube, die gleichzeitig durch das zu befestigende Bauteil geschoben werden kann, die Einsetzmutter sich hinter der Gehäusewand aufspreizt. Ein wesentliches Merkmal der spreizbaren Einsetzmutter besteht darin, daß sie im aufgespreizten, verspannten Zustand mit der die Aufspreizung bewirkenden Schraube eine Einheit bildet, wobei jedoch der Teil der Schraube, der die Aufspreizung bewirkt, nicht für die Festigkeit der Verbindung ausschlaggebend ist.

Erfindungsgemäß kann die spreizbare Einsetzmutter zum definierten Aufspreizen mit einer inneren und/oder äußeren Ringnut an der Stelle des gewünschten Aufbiegens der durch eine bestimmte Anzahl von Schlitzen gebildeten Stege versehen sein. Gleichzeitig kann damit in Abhängigkeit von den Festigkeitswerten des Werkstoffes der spreizbaren Einsetzmutter das Moment, welches an der Befestigungsschraube zum Spreizen der Stege aufgebracht werden muß, herabgesetzt werden. Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal zur Steuerung des Aufspreizmomentes ist der Spitzenwinkel der nicht durchgehenden Bohrung der Einsetzmutter, der in Abhängigkeit vom Werkstoff in bestimmten Grenzen gewählt werden kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung der spreizbaren Einsetzmutter

Fig.2: einen senkrechten Schnitt durch einen Befestigungspunkt mit unangezogener Befestigungsschraube Fig. 3: einen senkrechten Schnitt durch einen Befestigungspunkt mit vollständig angezogener Befestigungsschraube.

Die in den Figuren 1-3 dargestellte spreizbare Einsetzmutter 1 weist eine nicht durchgehende Bohrung 2, in die ein Innengewinde 3 eingeschnitten ist, auf und hat auf der der Bohrungsöffnung gegenüberliegenden Seite eine bestimmte Anzahl von Schlitzen 4 mit bestimmter Breite und Tiefe, die die Stege 11 in ihren Abmessungen festlegen.

Darüber hinaus kann die spreizbare Einsetzmutter 1 mit einem Bund 5 einer inneren Nut 6 und einer äußeren Nut 7 sowie einer profilierten Mantelfläche (nicht dargestellt) versehen sein.

Die spreizbare Einsetzmutter 1 wird in einen entsprechenden vorbereiteten Durchbruch in der Gehäusewand 8 soweit kraftschlüssig eingetrieben, bis die spreizbare Einsetzmutter 1 mindestens bündig mit der Gehäusewandaußenseite abschließt.

Eine Schraube 9 mit Unterlegscheibe 12 wird durch das zu befestigende Bauteil 10 hindurch in die spreizbare Einsetzmutter 1 eingeschraubt. Durch das Anziehen der Schraube 9 werden die Stege 11 der spreizbaren Einsetzmutter 1, die sich hinter der Gehäusewand befinden, aufgetrieben und bewirken sowohl eine sichere Befestigung des Bauteiles 10 als auch eine Sicherung der Schraube 9.

Claims (7)

1. Spreizbare Einsetzmutter, gekennzeichnet durch eine nicht durchgehende Bohrung 2 mit Innengewinde 3 und mit auf der, der Bohrungsöffnung gegenüberliegenden Seite, angeordneten Schlitzen 4.

2. Spreizbare Einsetzmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bund 5 an der den Schlitzen gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

3. Spreizbare Einsetzmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige äußere Nut 7 und/oder eine innere Nut 6 eingebracht ist.

4. Spreizbare Einsetzmutter nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Innengewinde 3 ein Freistich anschließt.

5. Spreizbare Einsetzmutter nach Anspruch 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund Aufnahmeflächen oder -bohrungen zum Ansetzen eines Festhaltewerkzeuges aufweist.

6. Spreizbare Einsetzmutter nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche profiliert ist.

7. Spreizbare Einsetzmutter nach Anspruch 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Mantel ein exentrisch angeordnetes Verdrehsicherungselement befindet.