DE1253521B - An einer Platte zu befestigende Mutter - Google Patents

Description

DEUTSCHES fm PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT Deutsche Kl.: 47 a - 7

Nummer: 1253 521

Aktenzeichen: M 57262 XII/47 a

1 253 521 Anmeldetag: 22.Juni 1963

Auslegetag: 2. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine an einer Platte zu befestigende Mutter mit einem Stanzteil und einem in Richtung der Mutterachse daran anschließenden Grundkörper, der mit vom Stanzteil abgesetzten, senkrecht zur Mutterachse verlaufenden Auflageflächen versehen ist und zwischen den Auflageflächen und dem Stanzteil Nuten aufweist, in die Plattenmaterial eingepreßt wird.

Bei der Herstellung von Geräten, Automobilteilen od. dgl. aus Metallblechplatten ist es oft notwendig, benachbarte Platten miteinander zu verbinden oder Bügel od. dgl. an einer Platte zu befestigen. Um die Verwendung von Bolzen und anderen mit Gewinde versehenen Befestigungsmitteln bei solchen Zusammenbauvorgängen zu ermöglichen, sind bereits verschiedene Befestigungsarten einer Mutter an einer Platte entwickelt worden. Für diesen Zweck kommen zwei allgemeine Arten von Muttern zur Anwendung. Eine solche Mutternart besteht in einer sogenannten »Kiemmutter«, für die in der Platte eine öffnung gebildet wird; die Mutter wird gegen die Platte gesetzt, wobei ein Führungsabschnitt der Mutter durch die öffnung hindurchgreift. Der Führungsabschnitt wird dann von der Seite her, zu der das Führungsstück durchgreift, durch Abstechen derart verformt, daß die Mutter über den Rand der Öffnung in der Platte greift. Die zweite Form der Mutter wird als »Einschlagmutter« bezeichnet, da sie sich selbst durch Einschlagen ihr eigenes Befestigungsloch bildet, wobei sie als Stanzvorrichtung wirkt. Die Mutter ist mit unterschnittenen Nuten versehen, in die die Öffnungsränder der Platte durch einen Formvorgang hineingepreßt werden, wonach die Mutter an der Platte festliegt.

Während diese beiden Arten von Muttern im eingesetzten Zustand die gleichen Aufgaben erfüllen, nämlich die Befestigung eines Bolzens oder eines anderen mit Gewinde versehenen Befestigungsmittels an einer Platte, sind die bekannten Kiemmuttern und Einschlagmuttern nicht in dem Sinne austauschbar, daß eine und dieselben Muttern sowohl als Kiemmals auch als Einschlagmutter einsetzbar sind. Die Kiemmutter hat nämlich keine unterschnittenen Nuten, in welche das Metall hinein verformt werden kann, während die Einschlagmutter nicht in ein vorher eingeschlagenes Loch hineinpaßt, in dem sie dann genau in ihrer Stellung festgeklemmt werden kann, was auf die darin gebildeten, unterschnittenen Nuten zurückzuführen ist.

Das Fehlen der Austauschbarkeit hat den Nachteil, das insbesondere bei Großserienfertigungen, wie beispielsweise im Automobilbau, stets zwei Mutter-An einer Platte zu befestigende Mutter

Anmelder:

Multifastener Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Plummer E. Double, Detroit, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25. Juni 1962 (204 854)

sorten auf Lager gehalten und in die einzelnen Fertigungspositionen gebracht werden müssen. Die dabei entstehenden Mehrkosten werden noch dadurch erhöht, daß zwischen den beiden Muttersorten wegen ihres ähnlichen Aussehens leicht Verwechslungen vorkommen, die dann zu Produktionsausfällen führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Mutter zu schaffen, die sowohl als Klemm- als auch als Einschlagmutter einsetzbar ist.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer an einer Platte zu befestigenden Mutter mit einem Stanzteil und einem in Richtung der Mutterachse daran anschließenden Grundkörper, der mit vom Stanzteil abgesetzten, senkrecht zur Mutterachse verlaufenden Auflageflächen versehen ist und zwischen den Auflageflächen und dem Stanzteil Nuten aufweist, in die Plattenmaterial eingepreßt wird, dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung zwischen den Auflageflächen und den Nuten axiale Führungsabsätze vorgesehen sind, die mit den axialen Seitenwänden des Stanzteiles fluchten.

Wird die Mutter nach der Erfindung als Einschlagmutter benutzt, dann setzt sich die Mutter nach dem Einschlagen mit ihren Auflageflächen auf die Befestigungsplatte auf und erhält mittels ihrer axialen Führungssätze die Lage, die durch das Einschlagen mittels des Stanzteiles vorgegeben ist. Auch bei einer Verwendung als Kiemmutter in einem bereits zuvor eingeschlagenen Loch sorgen die axialen Führungs-

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absätze für eine einwandfreie und vorherbestimmte Lage der Mutter in der Befestigungsplatte. In jedem Fall ist damit eine einwandfreie Zentrierung herbeigeführt. Die endgültige Befestigung der Mutter erfolgt bei der Verwendung als Einsehlagmutter durch ein nachträgliches Verformen der Randbereiche der Plattenöffnung, während bei der Verwendung als Kiemmutter das Stanzteil der Mutter durch Abstechen verformt wird.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind die an die Führungssätze angrenzenden Nutwände in an sich bekannter Weise eben und auf das Stanzteil zu gegen die Mutterachse hin geneigt. Durch diese Art der Nutenausbildung läßt sich die Nut bei dem nach dem provisorischen Befestigen erfolgenden Abstechen stets vollständig ausfüllen. Damit ist eine feste Verbindung zwischen der Mutter und der Platte herbeigeführt.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Mutter,

F i g. 2 ein Teil der Mutter und insbesondere ihrer Nuten in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen Schnitt zur Darstellung der Verwendung der Mutter als Einschlagmutter,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung der Mutter bei Verwendung als Kiemmutter und

F i g. 5 einen Schnitt ähnlich dem nach F i g. 3 zur Darstellung der Einklemmung der Mutter.

Die in F i g. 1 dargestellte Mutter 10 ist gewalzt und wird in Form eines durchgehenden Bandes gebildet, wobei die einzelnen Muttern 10 von diesem Band abtrennbar und gleichzeitig ausstanzbar sind, um eine Rohlingsöffnung zu bilden, die dann später nach einem bekannten Abstechverfahren bearbeitet wird.

Die Mutter 10 ist vieleckig, vorzugsweise rechteckig, und weist einen massiven Körper 11 auf, über dem sich ein verjüngtes oberes Führungsstück 12 erhebt. Der Körper 11 besitzt eine ebene Bodenfläche 13 sowie zwei seitwärts vorstehende Flansche 14, die obere Auflageflächen 15 aufweisen, welche normalerweise an die Oberfläche einer Platte anstoßen, an welcher die Mutter befestigt werden soll.

Die obere Fläche 16 der Mutter ist ebenfalls eben und mit Scherrändern 17, die sich längs der ebenen Seitenflächen 18 der Mutter erstrecken, und mit zusätzlichen Scherkanten 19 versehen, welche die Ränder 17 verbinden und oberhalb der Flansche 14 liegen. Durch das Mutterführungsstück 12 und den Mutterkörper 11 erstreckt sich eine zentrale Gewindebohrung 20, die zur Aufnahme eines Bolzens od. dgl. dient.

Die Scherkanten 19 begrenzen Mutterschultern 21, die so bemessen sind, daß sie der Stanzkraft, die durch die Mutter ausgeübt wird, wenn diese als Einschlagmutter begrenzt wird, Widerstand entgegensetzen können. Diese Flansche 21 weisen freiliegende rechtwinklige Seitenflächen 22 auf, die sich parallel zur Achse des Loches 20 erstrecken.

In einer Ebene mit den Seitenflächen 22 der Schulter 21 des Führungsstückes 12 liegt ein Führungsabsatz 25. Dieser Absatz wird von einer unteren Kante 26 begrenzt, an der sich die Auflagefläche 15 und die Fläche des Führungsabsatzes 25 treffen, und von einer oberen Kante 27, an der die Auflagefläche 15 und eine Fläche 29 unterhalb der Schulter 21 zu-

sammenstoßen. Wie F i g. 2 zeigt, liegen die Flächen des Absatzes 25 und die Seitenfläche 22 der Schulter 21 in einer Ebene. Die Kante 27, welche die Fläche an dem Führungsabsatz an der von der Auflagefläche 15 abliegenden Seite begrenzt, bildet den Übergang zur Fläche 29, die in Richtung auf die überlagernde Schulter 21 und in Richtung auf die Bohrung 20 geneigt ist, wodurch sie mit der überhängenden Schulter eine Nut 30 bildet. Die Fläche 29 geht in eine nicht geneigte Fläche 31 über, die sich parallel zu den Flächen 25 und 22 erstreckt und die über eine ebene Fläche 32, die parallel zur Oberfläche 16 des Mutterführungsstückes 12 verläuft, mit der Seitenfläche 22 verbunden ist.

In F i g. 2 ist auch das Größenverhältnis zwischen den Flächen 22 und 25 und der Nut 30 dargestellt. Die Abmessung, welche mit »A« bezeichnet ist, stellt dabei die »Führungsstückhöhe« der Mutter dar, d. h. den Abstand zwischen der Oberseite 16 der Mutter und der Auflagefläche 15. Die Abmessung, die mit »B« bezeichnet ist, gibt die »Schulterhöhe« der Mutter wieder und liegt etwa zwischen ein Drittel und der Hälfte der Führungsstückhöhe »A«. Die Abmessung »C« ist die »Führangsabsatzhöhe« und beträgt nicht weniger als 0,25 mm. Die Abmessung »D« ist die »Nuthöhe« der Mutter und beträgt zwischen der Hälfte und zwei Drittel der Führungsstückhöhe minus 0,25 mm oder der Absatzhöhe, je nachdem, welche Höhe größer ist.

Von diesen Abmessungen hat die Schulterhöhe »ß« große Bedeutung, da diese Schulter zum Stanzen dient, wenn die Mutter als Einschlagmutter benutzt wird; diese Schulter muß stark genug sein, um ein Einschlagen in eine Metallplatte zu ermöglichen, ohne daß es dabei zu einer Verformung der Mutter kommt, welche die Nut 30 oder die mit Gewinde versehene Bohrung 20 beschädigen könnte. Die Führungsstückhöhe »C« ist so groß, daß die Mutter genau innerhalb des vorgeschlagenen Loches in die gewünschte Stellung gebracht wird, wenn die Mutter als Kiemmutter verwendet wird. Die Nuthöhe »£>« ist so ausreichend zu wählen, daß ein ausreichender Metallfluß unterhalb der Schulter 21 in die Nut hinein möglich ist, womit die Mutter an der Platte festgelegt ist, wenn sie als Einschlagmutter verwendet wird.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten Befestigungsbeispiel liegt die Mutter 10 mit ihrer Bodenfläche 13 fest auf einer Grundplatte 40 auf. Eine Platte 41 wird zwischen die Mutter 10 und einen Formstempel 42 gelegt, der einen Hammervorsprung 43 aufweist, welcher eine Öffnung 44 in der Formbacke umgibt. Beim Niederfahren des Formstempels 42 und der Mutter 10 wird das Mutterführungsstück durch die Platte 41 hindurchgedrückt; der Stempel sticht dabei ein Loch für den Führungsabschnitt 25 aus. Bei der anschließenden weiteren Berührung zwischen dem Formstempel und der Platte bildet sich in der Platte eine Verzahnung 45 aus, sobald die Platte auf den Auflageflächen 15 der Mutter zum Anschlag kommt, und das Plattenmaterial wird, wie es bei 46 gezeigt ist, in die Nuten 30 hineingepreßt. Der Führungsabsatz 25 verhindert dabei einen nennenswerten Seitwärtsfluß des Metalls unmittelbar neben dem Boden des in der Platte geformten Loches und unterstützt den Metallfluß in die Nut 30.

Bei der in den F i g. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die Mutter 10 als Kiemmutter benutzt. Zum Befestigen wird die Mut-

Claims (2)

ter dabei fest an eine Grundplatte 47 angelegt. Auf das Führungsstück 12 der Mutter wird dann eine Platte 48 mit einem darin vorgesehenen Loch 49 aufgesetzt. Das Loch 49 weist die Form des Mutterführungsstückes und in der Querrichtung auch dieselbe Abmessung bei einem Spiel von 0,25 mm in jeder Seitenabmessung auf. Das Loch wird nach unten auf der Toleranz O und nach oben auf der Toleranz von 0,07 mm gehalten, um eine Abnutzung des Stempels, der das Loch 49 in der Platte 48 bildet, zu berücksichtigen. Wenn die Platte und die Mutter provisorisch zusammengebaut sind, wird die Mutter mit einer Abstechbacke 50 verformt, die ein mittleres kreisförmiges Loch 51 von einem Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als der Durchmesser der Mutter in der Querrichtung, und einen kreisförmigen Schneidrand 52 besitzt, welcher den Scheitel einer kegelstumpfförmigen Abstechfläche 53 bildet, die in einen sich an der Seite nach außen erstreckenden Anschlagflansch 54 übergeht. Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß der Schneidrand 52 die Oberfläche 16 des Mutterführungsstückes nur im Bereich der Ecken desselben berührt und daß die Abstechbacke 50 um eine Strecke vorgetrieben wird, die ausreicht, um die Kanten des Mutterfuhrungs-Stückes mit einer Vertiefung 55 zu versehen. Die geneigte kegelstumpfförmige Abstechfiäche 53 drückt das Muttermetall seitwärts nach außen weg; die Ecken der Mutter überlagern entsprechend der Dar- stellung bei 56 dann die Kanten des Loches 49. Außerdem wird das Muttermetall gemäß der Darstellung bei 57 verschoben, um die Nuten 30 an den Kanten zu füllen und auf sichere Weise eine seitliche Berührung zwischen der Mutter und den Rändern des Plattenloches 49 herzustellen. Patentansprüche:

1. An einer Platte zu befestigende Mutter mit einem Stanzteil und einem in Richtung der Mutterachse daran anschließenden Grundkörper, der mit vom Stanzteil abgesetzten, senkrecht zur Mutterachse verlaufenden Auflageflächen versehen ist und zwischen den Auflageflächen und dem Stanzteil Nuten aufweist, in die Plattenmaterial eingepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Auflageflächen (15) und den Nuten (30) axiale Führungsabsätze (25) vorgesehen sind, die mit den axialen Seitenwänden (22) des Stanzteiles (12) fluchten.

2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Führungsabsätze (25) angrenzenden Nutwände (29) in an sich bekannter Weise eben und auf das Stanzteil (12) zu gegen die Mutterachse hin geneigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 799188, 2 707 322,
641.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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