DE1500763A1 - Blindmutteranordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blindmutteranordnung.

Blindmuttern sind in der Technik allgemein bekannt. Im allgemeinen bilden sie eine rohrförmige Vorrichtung, die von einem ihrer Enden her eingestellt werden kann. Die Vorrichtung wird durch Löcher in einem Werkstück so eingeführt, dass ein Teil von ihr über die Rückseite des Werkstückes hinaussteht. Sodann wird eine komprimierende Kraft zwischen den Enden der Blindmutter ausgeübt, um an der Rückseite des Werkstückes eine einem Kopf der Blindmutter an der anderen Seite entgegengesetzte Ausbauchung hervorzurufen. Durch Innengewinde wird eine Befestigungseinrichtung gebildet, die sowohl als eine Mutterscheibe als auch für einen Niet verwendet werden kann.

Das den in der Technik bekannten Vorrichtungen dieser Art innewohnende Problem besteht darin, dass, wenn die Vorrichtung aus einem einzigen Stück besteht, der Stoff, aus dem sie besteht, optimale Eigenschaften für Stauchzwecke aufweisen muß, was auf Kosten der Scherfestigkeit geht, die in dem Werkstück benötigt wird. Ferner wird bei den einfacheren Blindmutterausbildungen ein im wesentlichen gerade hindurchverlaufender Durchgang verwendet, was zu einer Wanddicke führt, die für das Aufstauchen an dem blinden Ende bestimmt ist, was wiederum auf Kosten der Scherfestigkeit in denjenigen Bereichen geht, die in dem Werkstück in Anlage gehalten werden. Da die Vorrichtung aus einem einzigen Stück besteht, selbst wenn die Querschnittsabmessungen etwas verändert werden, um den hinteren Teil unter achsialer Belastung leichter austauschbar zu machen, ist der im Inneren des Werkstückes verfügbare Querschnitt beschränkt, weil ein Dorn oder irgend eine andere Vorrichtung durch ihn hindurchgeführt werden muss; daher ist auch die sich schließlich ergebende Scherfestigkeit begrenzt.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine aus mehreren Teilen bestehende Blindmutter zu schaffen, bei der die Stoffe und Abmessungen so gewählt werden können, wie sie am besten für die jeweiligen Funktionen der Teile geeignet sind. Die erfindungsgemäße Anordnung ist derart, dass sie nicht nur durch die ihr eigene Ausbildung an Ort und Stelle gehalten wird, wenn sie eingesetzt worden ist, sondern auch in Verbindung mit einem Kernbolzen verwendet werden kann, der in die Vorrichtung eingeschraubt wird und dadurch größere achsiale Festigkeit und größeren Scherwiderstand hervorruft.

Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer mit einem Kopf ausgebildeten Hülse, die in ein Werkstück eingeführt werden kann und aus einem Stoff besteht, der in erster Linie hinsichtlich seiner Widerstandsfähigkeit gegen

Scherkräfte ausgewählt ist, sowie einer an der Hülse anbringbaren Mutter, die aus einem Stoff besteht, der in erster Linie für die
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zur Bildung einer Ausbauchung bestimmt ist, um dadurch in Zusammenwirkung mit einem Kopf an der Hülse die Vorrichtung in ihrem Eingriff an einem Werkstück festzuhalten.

Gemäß einem bevorzugten, wenn auch wahlweisen Merkmal der vorliegenden Erfindung, weist die Hülse eine zylindrische Außenwand auf, die in ein Loch in dem Werkstück paßt, sowie eine Nase mit geringerem Durchmesser als die zylindrische Außenwand. Ferner ist zwischen der Wand und der Nase eine äußere Nut vorgesehen. Die Mutter besteht aus einem rohrförmigen Körper mit einem zusammendrückbaren Abschnitt und einem Eingriffsabschnitt. Der Eingriffsabschnitt dient dazu, einen engen Sitz an der Nase der Hülse hervorzurufen, wodurch die Mutter und die Hülse vor dem festen Einsetzen der Vorrichtung zumindest leicht aneinander gehalten werden. Die Vorrichtung wird dadurch fest eingesetzt, dass man den zusammendrückbaren Teil der Mutter zur Bildung einer Ausbauchung zusammendrückt.

Die oben genannten und weitere Merkmale der Erfindung gehen deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen

Fig. 1 eine teilweise als Querschnitt dargestellte Seitenrissansicht ist, in der die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in der Form dargestellt ist, die sie in eingesetzten Zustand hat,

Fig. 2 die Ausführungsform der Fig. 1 in einer Zwischenform zeigt,

Fig. 3 und 4 teilweise als Schnitt dargestellte, die Einzelheiten darstellende Seitenrissansichten sind, in denen die Teile der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform veranschaulicht sind,

Fig. 5 eine Seitenansicht von links der Fig. 4 entlang der Linie 5-5 in Fig. 4 ist und

Fig. 6 die Ansicht eines Kernbolzens ist, der für die Verwendung mit der zusammengebauten Vorrichtung gemäß Fig. 1 geeignet ist.

Fig. 2 zeigt eine Blindmutteranordnung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, die aus einer Hülse 11 und einer Mutter 12 besteht. Diese werden durch einen leichten Reibungssitz aneinandergehalten, so dass sie als ein Ganzes in ein Loch eingeführt werden können, ohne auseinander zu fallen. Sie sind jedoch nur vorläufig aneinander befestigt. Allgemein gesagt, können sie durch Ausübung einer mäßigen Kraft getrennt werden, diese Kraft ist jedoch größer als die für gewöhnlich beim Herunterfallen und Handhaben der Vorrichtung auftretende Kraft.

Die Hülse 11 weist eine Achse 13 mit einem Kopfende 14 und einem Schaftende 15 auf. Ein achsialer Durchgang 16 verläuft von dem einen zu dem anderen Ende. Eine äußere zylindrische Wand 17 ist in der Mitte der Hülse ausgebildet und befindet sich zwischen einer Nase 18 und einem Kopf 19. Der Durchmesser der Nase ist geringer als der der zylindrischen Wand 17. Eine

Außennut 20 ist zwischen der Nase 18 und der zylindrischen Wand 17 ausgebildet. Der Innendurchmesser der Nut ist geringer als der Außendurchmesser der Nase und der zylindrischen Wand.

An der Stirnfläche der Nase an dem Schaftende (das in den Fig. 2 und 4 nach links weist) ist eine äußere Auszackung ausgebildet. Die Zacken 21 verlaufen entlang Radien der Stirnfläche.

Wenn ein Kernbolzen 25 (Fig. 6) verwendet wird, wird in dem Kopfende eine Versenkung 26 sowie eine sekundäre Versenkung 27 ausgebildet. Diese nehmen den Senkkopf 28 des Bolzens auf. Die Versenkung 27 nimmt dabei die Abrundung des Randes 29 des Kernbolzens auf.

Der Bolzen besteht ferner aus einer zylindrischen Außenwand 30, die eng in der Innenwand 31 des Durchganges 16 sitzt, und Gewindegängen 32 am Ende des Bolzens, die in weiter unten beschriebener Weise dazu dienen, in die Mutter 12 einzugreifen.

Die Mutter 12 besteht aus einem rohrförmigen Körper 35 mit einer Achse 36. Die Achsen 13 und 36 verlaufen ineinander, wenn die Vorrichtung zusammengebaut ist. Die Mutter 12 weist einen zusammendrückbaren Teil 37 und einen Eingriffsteil 38 auf, die ineinander übergehen. Durch den rohrförmigen Körper 35 verläuft ein achsiales Loch 39. An der Außenseite des zusammendrückbaren Abschnittes ist eine Lippe 40 ausgebildet, deren radiale Abmessungen geringer sind, als diejenigen einer Schulter 41, die an dem rechten Rand der Nut 20 (Fig. 4) ausgebildet ist. An der Kante der Lippe 40 ist eine Schrägfläche 42 ausgebildet. Innerhalb des achsialen Loches 39 ist eine Bohrung 43, eine Gegenbohrung 44 und ein Gewinde 45 ausgebildet. An der Verbindung zwischen den Bohrungen 43 und 44 ist eine Schulter 46 ausgebildet. An der Außenfläche der Mutter in Nähe der Lippe 40 ist eine äußere Auszackung 47 ausgebildet.

Folgende Abmessungen werden für eine derartige Blindmutteranordnung zur Verwendung in einem 3/8"-Loch vorgeschlagen:

HÜLSE 11

MUTTER 12

Weil es erwünscht ist, dass die Hülse 11 höchste Scherbeanspruchungen aushält, besteht sie vorzugsweise aus einem Stoff, der in erster Linie diesem Zweck dient, wie z.B. 4140-Legierungsstahl.

Weil die Mutter 12 unter achsialer Zusammendrückkraft nachgeben muß, besteht sie vorzugsweise aus einem Stoff, der diese Aufgabe erfüllt, beispielsweise einem rostfreien Stahl 304, der so behandelt worden ist, dass er den Zustand "A" QQ-S-763 aufweist. Der Kernbolzen kann aus Legierungsstahl 4140 bestehen, um die Hülse, in der er sitzt, wirkungsvoll zu verstärken.

Wie man aus der vorstehenden Abmessungstabelle ersehen kann, bildet der Innendurchmesser des achsialen Loches in Nähe der Lippe 40, d.h. also der Innendurchmesser der Bohrung 43, einen engen Sitz auf der Außenfläche der Nase 18. Durch Zusammendrücken dieser beiden Teile können die Hülse 11 und die Mutter 12 vorläufig zusammengebaut werden, wie in Fig. 2 dargestellt. Sodann wird diese zusammengesetzte Anordnung in ein Loch 48 in einem Werkstück 49 eingesetzt werden. Dieses Werkstück kann eine einzelne Platte sein, wie dargestellt, oder auch eine Anordnung oder ein Stapel von Platten, die durch die Hülse gegen quergerichtete Scherkräfte zusammengehalten werden sollen. Andererseits könnte das Werkstück auch lediglich eine Platte sein, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung Gewinde bildet. Während die Hülse 11 mit einem zylindrischen Schraubenkopf mit einer Versenkung dargestellt ist, könnte sie ebenso gut auch einen typischen Senkkopf aufweisen, der in eine in dem Werkstück ausgebildete Versenkung passen würde.

Um die Vorrichtung in die in Fig. 1 gezeigte Form zu bringen und dadurch fest einzusetzen wird ein Dorn in das Gewinde 45 eingeschraubt und sodann wird die Anordnung der Fig. 2 zwischen diesen Gewinden und dem Kopf dadurch zusammengedrückt, dass man auf den Dorn einen Zug und auf den Kopf einen Zug ausübt. Zunächst bewegen sich die Nase 18 und die Bohrung 43 teleskopartig ineinander, bis die Lippe 40 an der Schulter 41 anstößt. Die Lippe 40 wird sogleich nach innen umgebogen, und zwar teilweise wegen der äußeren Schrägfläche an ihr, die an der Schulter anstößt, und weil beim Entlangziehen der die Bohrung 43 bildenden Wand an der Nase die rohrförmige Ausbildung der Lippe die Neigung hat, sich nach innen einzurollen, wodurch sie auf den Boden der Nut 20 gezogen wird und dort eine Verriegelung bildet. Sodann bildet der der Lippe nächstgelegene Teil des zusammendrückbaren Abschnittes eine Ausbauchung 50, und die äußeren Auszackungen liegen fest an den Werkstück an und stellen einen Reibungseingriff an dem Werkstück her, der darauf gerichtet ist, der Drehung der Mutter gegenüber dem Werkstück Widerstand entgegenzusetzen, wenn ein Drehmoment auf das Gebilde ausgeübt wird. Sodann liegt die Nase 18 an der Schulter 46 an, so dass diese Auszackungen förmlich in diese Schulter eindringen, um die Mutter gegenüber der Hülse drehfest zu halten. Es ist somit ersichtlich, dass diese beiden Auszackungsgruppen dazu dienen, die Mutter und die Hülse drehfest aneinander zu halten und die von ihnen gebildete Anordnung gegenüber dem Werkstück drehfest zu halten.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung kann als eine Mutterplatte verwendet werden, indem man einen Kernbolzen oder einen sonstigen mit Gewinde versehenen Gegenstand in das Gewinde 45 einschraubt. Das kann dazu dienen, andere Gegenstände an dem Werkstück anzubringen und auch, die Blindmutteranordnung festzuhalten. Wenn die Anordnung zusammen mit einem Bolzen verwendet wird, wird sie durch den Kernbolzen verstärkt, wenn ein solcher verwendet wird. Der Kernbolzen ist jedoch ein wahlweises Merkmal der Erfindung.

In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird ein achsialer Zug von etwa 318 kg benötigt, um die Mutter und die Hülse fest einzusetzen. Diese beachtliche Kraft deutet an, dass die Vorrichtung tatsächlich recht verlässlich sein wird. Sie wird jedoch noch verlässlicher sein, wenn ein Kernbolzen wie der in Fig. 6 gezeigte in die Gewinde eingeschraubt wird und fest angezogen wird, weil dadurch ein ständiger, die Befestigungsvorrichtung zusammendrückender Druck aufrechterhalten wird.

Claims (9)

1. Blindmutteranordnung für den Einsatz in einem Werkstück, das mit einem durch es hindurchgehenden Loch ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Hülse (11) und einer Mutter (12) besteht, dass die Hülse (11) eine Achse (13), ein Kopfende (14), ein Schaftende (15) und einen axialen Durchgang (16) aufweist, dass ein Kopf (19) und ein Schaft gemeinsam die Hülse bilden, dass der Schaft eine zylindrische Außenwand (17) aufweist, die in das durch das Werkstück hindurchgehende Loch eingesetzt werden kann, sowie eine Nase (18) mit geringerem Durchmesser als die Wand (17) und eine Nut (20) zwischen der Wand (17) und der Nase (18), dass die Mutter (12) einen rohrförmigen Körper (35) mit einer Achse (36) aufweist, der einen zusammendrückbaren Teil (37) und einen Eingriffsteil (38) aufweist, dass ein axiales Loch (39) durch die Mutter (12) hindurchgeht und die Durchmesser des Loches (39) und des Durchganges (16) so bemessen sind, dass die Nase (18) derart in den zusammendrückbaren Teil (37) hineingedrückt werden kann, dass die Hülse (11) und die Mutter (12) aneinandergehalten werden, dass in dem axialen Loch (39) im Bereich des Eingriffsteils (38) ein Innengewinde (45) ausgebildet ist, dass die Mutter (12) an ihrem an dem zusammendrückbaren Teil gelegenen Ende eine Lippe (40) trägt, die dazu dient, in die Nut (20) einzudringen, und dass eine zwischen dem Eingriffsteil und dem Kopf ausgeübte zusammendrückende Kraft die Lippe in Richtung auf und in die Nut zieht und den zusammendrückbaren Teil zur Bildung einer Ausbauchung (50) zusammendrückt.

2. Blindmutteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11) aus einem Stoff besteht, der in erster Linie hinsichtlich seiner Widerstandskraft gegenüber Scherkräften ausgewählt ist, während die Mutter (12) aus einem Stoff besteht, der in erster Linie zur Verformung für die Bildung der Ausbauchung (50) geeignet ist und zur Bildung eines Eingriffsmittels für mit Gewinde ausgebildete Gegenstände dient.

3. Blindmutteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende der Nase (18) eine Auszackung (21) ausgebildet ist, die dazu dient, an einer Fläche (46) der Mutter anzugreifen und die Mutter gegenüber der Hülse drehfest zu halten.

4. Blindmutteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11) aus einem Stoff hergestellt ist, der in erster Linie hinsichtlich seiner Widerstandskraft gegenüber Scherkräften ausgewählt ist, und dass die Mutter (12) aus einem Stoff hergestellt ist, der sich in erster Linie zur Verformung zur Bildung der Ausbauchung und zur Schaffung eines Eingriffsmittels für mit Gewinde ausgebildete Gegenstände eignet.

5. Blindmutteranordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Mutter (12) an dem in Nähe des zusammendrückbaren Teils (37) gelegenen Ende eine äußere axial verlaufende Auszackung ausgebildet ist, die an dem Werkstück angreift, um die Drehung der Mutter gegenüber dem Werkstück zu verhindern.

6. Blindmutteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende der Nase (18) eine Auszackung ausgebildet ist, die an einer Fläche der Mutter angreift und die Hülse drehstarr mit der Mutter befestigt.

7. Blindmutteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse aus einem Stoff hergestellt ist, der in erster Linie hinsichtlich seiner Widerstandskraft gegenüber Scherkräften ausgewählt ist, und dass die Mutter aus einem Stoff besteht, der sich in erster Linie zur Verformung für die Bildung der Ausbauchung und zur Schaffung eines Eingriffsmittels für mit Gewinde ausgebildete Gegenstände eignet.

8. Blindmutteranordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem axialen Loch (39) der Mutter eine Schulter (46) ausgebildet ist, die in den zusammendrückbaren Teil (37) weist, und dass die Auszackung (21) an der Schulter (46) angreift, wenn der zusammendrückbare Teil zur Bildung der Ausbauchung (50) zusammengedrückt wird.

9. Blindmutteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Mutter in Nähe der Lippe (40) eine Auszackung ausgebildet ist, die dazu dient, bei Bildung der Ausbauchung an dem Werkstück anzugreifen.