DE1552836A1 - Verfahren zum Vereinigen einer Metallblechplatte mit einer Mutter - Google Patents

Verfahren zum Vereinigen einer Metallblechplatte mit einer Mutter

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DE1552836A1
DE1552836A1 DE19621552836 DE1552836A DE1552836A1 DE 1552836 A1 DE1552836 A1 DE 1552836A1 DE 19621552836 DE19621552836 DE 19621552836 DE 1552836 A DE1552836 A DE 1552836A DE 1552836 A1 DE1552836 A1 DE 1552836A1
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Description

Verfahren zum Vereinigen einer Metallblechplatte mit einer Mutter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vereinigen einer Metallblechplatte mit einer Mutter, wobei die Platte zwischen einem Pormbackenkopf des Stempels und der Mutter angeordnet wird, und in einer einzigen ununterbrochenen Bewegung Mutter, Platte und Pormbackenkopf gegeneinander bewegt werden, derart, daß durch eine an dem Pormbackenkopf bzw. der Mutter ausgebildete Schneidkante die Platte mit einer Öffnung versehen wird und ein Teil der Platte in eine an der Mutter ausgebildete Nut verdrängt wird.
Bei diesem bekannten Verfahren (USA Patentschrift 2.707·>22), von dem die Erfindung ausgeht, läßt sich die Mutter an der Platte nicht sicher genug befestigen» Es wird zwar durch entsprechende Ausbildung des Formbackankopfes ein Teil des Platten-
BAD ORlGWAU
009848/0194
metalls in die an der Mutter ausgebildete Nut verdrängt. Es ist aber zu befürchten, da3 die Nut von dem Plattenmetall nicht vollständig ausgefüllt wird, so daß kein fester Sitz vermittelt werden kann. Dies gilt umso mehr, wenrjbeim Durchstanzen der öffnung die Stirnseite der Mutter eine Quetschung erfährt, so daß die Nut dadurch ebenfalls in Mitleidenschaft gezogen wird und keinen festen Sitz der Mutter in eier Platte vermitteln kann.
Der Nachteil einer unzureichenden Befestigung der Mutter in der Platte ist an sich schon bei einem anderen bekannten Verfahren (USA Patentschrift 521.825) vermieden, bei dem in einem ersten Arbeitsgang durch Gegeneinanderbewegen eines Stanzwerkzeuges, der Platte und einer Mutter die Platte mit einer öffnung versehen wird und der Rand der öffnung in eine offene Ringnut in der Mutter verdrängt wird. In einem weiteren Arbeitsgang wird dann mittels eines Formbackenkopfes der gesamte Mutterkragen verformt, so daß er den in der Ringnut liegenden Teil des Plattenmetalls überdeckt. Zwecks Verformung des Mutterkragens ist es allerdings erforderlich, daß die Mutter aus einem verhältnismäßig weichen, schmiedbarem Metall besteht, was einerseits zu Schwierigkeiten beim Durchstanzen der Platte führt und andererseits noch insofern nachteilig ist, als das Mutterngewinde erst nach dem Vereinigen des Mutterkörpers mit der Platte eingeschnitten werden kann. Zum Herstellen einer
009343/0194 bad original
h in einer Platte angeordneten Mutter sind deshalb drei Verfahren.'ischritte, nämlich Stanzen, Veri'ormen und Gewindeschneiden notwendig.
Deratec;enÜber ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe aarin zn sehen das Verfahren der eingangs geschilderten Art derart auszubilden, da;? in ein- und demselben Arbeitsgang -ui'ch cQti Fcraibackenkopf eine sichere Befestigung der Mutter in der Platte erfolgt. Diene Aufgabe ist erfindungsgemä2 dadurch .elöst, das bei der einzigen ununterbrochenen Bewe.,ur.j_; durch den Formbackenkopf ein die Nut begrenzender Abcchuitt der Mutter zur Verringerung des Nutraumes verfornt wird ur.d eir.en Teil des Plattenmetalls in der Hut überdeckt.
Dadurch is« -der Vorteil vermittelt, da2 in einem einzigen Arbeiuügang beirr, Gegeneinanderbewegen des Fcrmbackenkopfes der Plaque uiid der Mutter die öffnung in der Platte ausgeschnitten viirü, worauf das Plattenmetall am Rande der öffnung in Sie an der Mutter ausgebildete Nut ein£epre2t und ferner ein die Nut betreibender Abschnitt durch den Formbackenkopf derart verformt wird, da3 das Volumen des Nutrauraes verringert ist und das Plattenmetall in der Nut überdeckt wird. Damit ist in einfacher und zweckmäßiger Weise ein fester Sitz der Mutter in der Platte vermittelt, da durch die Verringerung des Nutrauraes und durch die Überlappung eine feste Verankerung erzielt wird.
BAD OBlGlMAL OO 9 8V6/O 19" 4
Mehrere Ausführunesbeis^iele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine aus Mutter und Platte bestehende Baugruppe,
Fign;2 und ~j einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 zur Darstellung der Befestigung einer Mutter mit einspringender Nut in einer ersten AusfUhrungsform,
Fign.4 und 5 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1
zur Darstellung-der Befestigung einer Mutter einspringender
mit Nut in einer zweiten Aus führungs form,
Fign.6 und 7 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 zur
einspringender
Darstellung einer Mutter mit wMtmmt Nut in einer dritten Ausführungsform.
Fign.S und 9 einen Schnitt längs, der Linie 2-2 in Fig. 1 zur Darstellung einer Mutter in einer vierten Ausführungsform,
Fign. 10 und 11 einen Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. zur Darstellung der Befestigung der beiden anderen Kanten der Mutter in einer ersten Aus führ ungs form,·
4 8/0194 · QirMM,.
- K - BAD ORIGINAL
Fign. 12 und 13 einen Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig« 1 zur Darstellung der Befestigung der beiden anderen Mutterkanten In einer zweiten Ausführungsform,
Fign. 14 und 1£ einen Schnitt längs der linie 10-10 in Fig, I zur Darstellung der Befestigung der beiden anderen Mutterkanten in einer dritten Ausführungsform*
Fign. 16 bis 1$ Draufsichten und Schnitte zur Darstellung
mit offener Nut der Befestigung einer Mutter/in einer fünften
Ausführungsform,
In der ersten Aus führungs form gemäß den Fign« 2 und 3 weist die mit dem Innengewinde 24 versehene Mutter.21, die gemäß Fig. 1 einen quadratischen Querschnitt hat, eine obere Stirnkante 22 eine Nut 28 und eine Ansehlagschulter 27 auf. Die Nut 28 wird gemäß der"Darstellung in der Zeichnung von den Seiten-' flächen 29, 30* 32 und 33 gebildet, Die untere Nutkante ist mit 31 bezjeichnet. Die Anordnung der Seitenflächen in der gezeigten Welse bildet eine einspringende Nut. Von der Stirn-» seite 23 ujn4 der Nutfläche 33wird die Schneidkante 25 der Mutter 2i gebildet. Das Gewinde 24 sitzt an der Stelle der Längserstreqkung d.er Mutter.
der Metallblechglatte 20 Ist der Formbaokenkopf 35 angeordnet, 402? eine Öffnung 36 aufweist deren Seitenflächen
"■'-.■ ν ". . ■ ■ ■■ j
BAD ORIOINAl -5- »·Μ4*/»1·»
einen etwas kleineren Abstand voneinander aufweiten als ciie Seitenflächen 33 der Nut. An der Unterseite 38 des Formbackenkopfes sind zwei Rippen40 angeformt, deren Gestalt durch die Seiten 2I-I die abgerundete Spitze 42 und die Seitenfläche 43 gebildet ist. Die Seitenfläche 43 bildet zusammen mit den Flächen 37 der öffnung 3° die Schneidkanten 44 des Formbackenkopfes.
Zur Befestigung der Mutter wird entweder der Formbackenkopf oder die Mutter in Bewegung versetzt. Die Mutter kann natürlich auch oberhalb des Formbackenkopfes angeordnet sein. Bei der Bewegung der Mutter 21 des Formbackenkopfes 35 und der
durch Platte 20 gegeneinander wird zunächst/die Schneidkanten 25 und 44 die Platte 20 mit einer entsprechenden öffnung versehen. Dieses Ausstanzen des Aufnahmeloches der Mutter ist an sich bekannt.
Hierauf wird die Metallblechplatte 20 von der Hippe 40 in die Nut 28 gepreßt, wobei die Ansehlagsehulter 27 zur Anlage der Metallblechplatte 20 dient. Durch die Formgebung der Rippen 40 wird die Blechplatte innerhalb der Nut verdrängt, wie in Fig. 2 dargestellt und erhält einen Querschnitt von erheblich verminderter Dicke. Dabei tritt ein Kaltfließen des Metalls auf und die Nut 28 wird im wesentlichen ausgefüllt. An-
00SI4 S/ 0 1 %k BAD ORlOiNAt
.. schließend kommt die Schneidkante 4<i auf die Stirnfläche SJ zu liegen und verformt den Abschnitt 22. in der in Pig, ■ 2 geüeijten Weise. Dadurch wird der Nutraum verringert und ein Teil des Plattenmetalls in der Nut überdeckt. Die durch das Vcfi-i'GiTnen dea Abschnittes 22 vermittelte Überlappung hat eine Verlängerung der Seitenfläche 32 der Nut 28 zur Folge.Der .■feste' Sitz der Mutter in der Platte wird somit durch die Verkleinerung des Nutraumes, durch die ?^berlE;:pung infolge Verdrängens des Abschnittes 22 und durch das stärkere Ein-HT rillen der Nut infolge Verlünjerunf der Seitenfläche ^2 vernittelt. -
In .den Pi0Ii. ·'· und 5 ist eine weitere Ausführungsform einer
einGpringender
■Mu'wtei* -·0! niü mmaamai' I.'uu ^'j gezeigt, iihnlich dem vorgehend beschriebenen Ausfahruni.sbei:s;.-iel weist die Mutter 4o* ein Gewinüe'·:ί.!, den i.u verdrängenden Abschnitt ^I1 die Anschlag-" schulter t·,1 für die Piaute und die Nut -ö mi ν den Seitenflächen -'-ο und τ9 der Bodenfläche ^S unci einem Vorsprung 50 mi'o der Vorderseite 52 auf. Die offene. Seite der Nut 45 ist mit 51 bezeichnet. Die Seitenfläche 46 geht unmittelbar in die senkrechte Seitenfläche 4? des zu verdrängenden Abschnittes kl f über. Infolge des Vorsprungs 50 ist die.Nut auf der dem Abschnitt kl s gegenüberliegenden Seite einspringend.
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Der Formbackenkopf 55 weist wiederum die öffnung 56 mit den Seitenflächen 57, die Unterseite 58 die Rippen 59 mit den Seitenflächen 60 der flachen Stirnseite 62 der Seitenfläche 6l und der Einkehlung 63, 64, sowie die Schneidkanten 65 auf, deren Abstand voneinander kleiner ist als der Abstand der Seitenflächen 4-7 der Mutter. Zur näheren Erläuterung wird auf Pig. 4 verwiesen.
Gemäß Fig. 5 erfolgt die Befestigung der Mutter in der Metallblechplatte nach Ausstanzen einer entsprechenden öffnung in der Platte derart, daß durch den Formbackenkopf der Teil 66 des Plattenmetalls in die Nut 48 verdrängt wird, worauf durch Abtrennen des Lappens 67 von dem Abschnitt 411 der Nutraum verkleinert wird und der Teil 66 des Plattenmetalls teilweise überlagert wird. Beim Zusammenpressen ist auch ein Teil des Plattenmetalls in Kaltfluß unter dem Vorsprung 50 gelangt. Durch die Hohlkehle 6j ist die seitliche Erstreckung des Lappens 67 begrenzt und der Lappen beim Verformen nach unten geführt.
In den Fign. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform einer Mutter 70,mit einer Hut 75 dargestellt, deren äußere Seite einspringend ausgebildet ist. Die Mutter 70 weist wiederum das Gewinde 72, den zu verdrängenden Abschnitt 71 die Anschlags ehulter 74 und die Nut 75 mit den Seitenflächen 76, 78,79 und 82 und die Bodenfläche 77 auf. Die Anschlagschulter 74 bildet auch den Vorsprung 8l. Die oben offene Seite der
.-.„...--,j;-.8- .009848/0194 bad original
Nut ist mit 80 bezeichnet. Der Formbackenkopf 85 besteht aus der öffnung 86> den gegenüberliegenden Seitenflächen 87 mit der Schneidkante 88 und den Rippen 90 auf der Unterseite 92. mit den Seitenflächen 89 und 91. Im befestig- " ten Zustand der Mutter gemäß Fig. 7 ist der Teil 94 des PlattenmetaHs in den verkleinerten Nutraum verdrängt worden. Durch die Schneidkanten 88 ist der Lappen 93 von dem Abschnitt 71 abgetrennt und über den Teil 94 gefaltet worden. Somit erfolgt die Befestigung durch den verkleinerten Nutraum und die beiden einander gegenüberliegenden Überlappungen durch den Vorsprung Bl und den Lappen 95·
In den Fign. 8 und 9 ist eine vierte Ausfuhrungsform einer Mutter 100 gezeigt. Darin weist die Mutter 100 wiederum das Gewinde 102, den Abschnitt 101, die Schneidkante 103 und die Nut 105 mit den Seitenflächen 104, 107 und der Bodenfläche ΓΟβ, sowie eine Rippe I08 mit der Oberseite 109 und eine Nut 111 von geringerer Tiefe als die Nut I05 mit der Seitenfläche 110 auf. Der Formbackenkopf 115 mit der öffnung II6 den Seitenflächen 117 und Schneidkanten II8 weist auf seiner Ohterseifce 125, wie in Fig. 8 dargestellt, die Rippen 123 mit den Seitenflächen 121 Ond 124 und die Ausnehmung 122 mit den Machen 120 und I19 ^t
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Bei der Gegeneinanuerbeviegung des Formbackenkopfes 115 cer Platte 20 und der Mutter 100 wird zunächst durch die Schneidkanten 105, 118 die Platte mit der entsprechenden Öffnung versehen und dann gemäß Fig. 9 der Plattenteil 126 in die Nut verdrängt. Da die Rippe 125 des Formbackenkopfes gegenüber dem Abschnitt 108' der Mutter seitlich versetzt ist, wird der Abschnitt 108 seitlich in die Nut 105 verdrängt und bildet die Seitenfläche 107a* die zur Überlappung des Plattenteils 126 dient.
In den Fign. 10'und 11 ist gezeigt, wie beispielsweise die zwischen den in der vorgehend beschriebenen Weise befestigten Seiten der Vierkantmutter liegenden beiden anderen Seiten befestigt, bzw. verformt sind, so daß der Reibungswiderstand gegen Lösen der Mutter bei ihrem Belasten vielter erhöht wird, bzw. eine Abdichtung gegen den Durchtritt von Flüssigkeit zwischen Mutter und Platte vermittelt ist. Dazu wird durch Stauchen der entsprechenden Mutterseiten gleichzeitig mit dem Befestigen der beiden anderen Mutterseiten in der Nut die Auflagefläche zwischen Platte und den gestauchten Seiten der Mutter vergrößert.
In Fig. 11 sind, die Querseiten der Mutter 21 mit 130 bezeichnet. Der Fqrmbacfeenkopf 35 weist an den entsprechenden Seiten die Seitenfläche 132, Schneidkanten 133 und an der
IHM BAD OWGlNAL
Unterseite 137 die -Rippe. 135 mit der Seitenfläche 136 und der Stirnfläche ,l'$A auf. Beim Gegeneinanöerbeweeen von Mutterplstte und Formbaekenkopf wird durch die Schneidkanten 13p und die Rippe lj;5 der äußere Teil der Querseiten 130 verdrängt und oestaucht, s.o. daS der Wulst l4o entsteht und der Teil l4l des Pia tt.enme tails eine Querschnittsverengung erfährt. Das Verüräntei. des Metalls durch die Schneidkanten 133 und Rippen 11 L? erfolr.-c; längs der Kanten 1?9·
Ir1 den Fii-Τι. .12 und 13 ist eine abgeänderte Form des Formbacken· . kopfes i-;ezei£z, dessen Untierseite 155 mit der Rippe I50 vercehen ist;, die in den in Fig. 12 gezeigten Abmessungen von der Seitenfläche 15<i und der Stirnseite 152 gebildet ist. Die Innenfläche 151 bildet die Schneidkante 153· Durch das Verdrängen eine.;- Teils des-Muttermetalls fc*»itt die Querschnittsverringe- VOi-L1: der Platte 20 und der Wulst 157 auf.
In den'Figii. i-t und I5 ist eine weitere Ausführungsform für die Befestigung der Querseiten 207 einer Mutter 202 an einer Metallblech.latte dargestellt. Die auf der Auflage 227 abgestützte Kutter 202 wird von dem Formbaekenkopf 215 derart verformt, da.ι der Teil 233 der Mutter von der Schneidkante 226 des Formbackenkopfes bzw. von der Rippe. 221 an den Querseiten 207 der Mutter nach unten abgedrückt und über die Metallblechplatte gepreßt wird. Dabei ergibt sich eine innige Anlage zwi-
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sehen der Außenkante 23I des Teils 233 und der Innenkante 2.32 der Platte. Die Rippe 221 des Formbackenkopfes 215 hat die in Fig. 15 gezeigte Form und weist die Flächen 222, 223, 224,225 an der Unterseite 217 auf. Die Schneidkanten 226 sind an den Innenseiten 216 ausgebildet.
Eine weitere Ausführungsform für das Befestigen der Mutter in einer Platte an den rai: Nuten versehenen Seiten der Mutter ist in den FiJ-. 16 - 18 dargestellt. In Fig. 17 v/eist die Mutter 240 das Gewinde 242, die Anschlagschulter 249 den Abschnitt 24l, die obere Stirnfläche 24>, und die Nut 247 mit den Seitenflächen 245 UTiG 2t6 und der Bcdenfläche 248 sowie, die Schneidkante 24-r auf und ist auf dem Tisch 2^1 abgestützt. Der Formbackenl:cpf 2βθ entspricht in seinen Abmessungen der Darstellung in Fig· 17 ist an seiner Unterseite 261 mit einer Rippe 2β2 versehen, die von den Seitenflächen 263, 264 und der Stirnseite 265 gebildet ist. Von der Innenkante 266 erstreckt sich die schräge Fläche 267, die zur Bildung der Schneidkante 268 mit der Innenseite 269 der Ausnehmung in dem Formbackenkopf spitzv;inklig verläuft. In der Draufsicht gemäß Fig. l6 ist die obere Stirnseite 243 der Mutter die Seitenflächen 245 und 246 der Nut 247 und die Anschlagschulter 249 ersichtlich. Die Befestigung der Mutter an der Platte 255 i- der Mut 247 erfolgfc demnach an allen Seiten der Mutter.
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009848/0194 BAD original
Bei der Gegeneinanderbewegung des Formbackenkopfes der Mutter und der Platte wird gemäß Fig. l8 zunächst die Platte mit der entsprechenden öffnung versehen und dann die Teile 271, 272". und 275 der Platte in die Nut -247 uncer Bildung einer Einprägung 270 verdrängt* Ferner wird von dem Abschnitt 2'H durch die Schneidkante 268 der Lappen 276 abgetrennt und zur Verkleinerung des Nutraumes über den Teil 273 der Platte gefaltet. Die durch die Lappen 27β entstehenden Kanten am Abschnitt 2^1-1 sind mit 275 bezeichnet und insbesondere in Fig. 19 ersichtlich.
BAD
-15- 009848/0194

Claims (1)

  1. PATENTANWALT« 15528
    DH. ing. H. NEGENDANK · dipl-ixo, H. HAUCK · uipl,puys. W. SCHMITZ
    HAMBURG-MÜNCHEN
    I- HAMBURG HO · NKUER WALL ti
    "P. ι-λΟ ν,/ι·' TKL. 3β7*ί8 ON» :»« ma
    . NBOKIIAPATBXT IIAHBUR«
    MUJ(CUEX IS · MOZARTSTR. »3
    Multifassener Core.
    TELBOH-NEOEILVPATK-NTMUNCHe-V
    Anmeldetag 28. Nover.ber 1962 München,!^.. h'overcboi· \%1
    Priorität 28. November l'jSl
    Anwaltsakte 11 lSi'j)
    Heue Patentansprüche
    1. Verfahren zum Vereinigen einer Metallblechplaüe mit einer Mutter, wobei die Platte zwischen einem Fcrmbacker.kopf üea Stempels und der Mutter angeordnet v/ird, und in einer einzigen ununterbrochenen Bewegung Mutter, Platte und Fornbacker.-koof gegeneinander bewegt v/erden, derart, da.3 durch eine an dem Pormbackenlcopf bzw. der Mutter ausgebildete Schneidkante die Platte mit einer Öffnung versehen wird und ein Teil der Platte· in eine an der Mutter ausgebildete Nut verdrängt wird, dadurch gekennzeichnet, daiE bei dieser Bewegung durch den Pormbackenkopf (35,55*85,155,26.0) ein die Nut (28Λ5,75* 105,247) begrenzender Abschnitt (22,41,71,108,2^1) der Mutter (21,40*,· 70, 100, 240) zur Verringerung des Hutraumes verformt wird und einen Teil des Plattenmetalls in der Nut überdeckt.
    2.. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Verwendung einer Mutter, die eine dem Abschnitt (22,41' ,71,.**8"i 241)
    - 1 - 009848/0194
    BAD
    Lu;/.olibc .rtc Antchla^Kchulter (27*'+'- '> 7-^24?) für die Platte . ui>'-ei. t ur.u bei der die Kut -zwischen der AnschlEgschulter U!.l· uo;., Abcohnitt an^eorunet ist.
    YuriV.hrt-n nueiv nhc.rueh i euer 2, iekeun2.eichr.et iurch die Vorv.-o'.-vri.-i,, ^iner Kutter (-1) mit einspringender Kut (28), i.cbei au-ch VerI1CiT.en üe.: AbEchnicteo (22) das Einspringen Ie^' Kuu VOi1CtUrI:j v?ir<; (Fi-. 2 ur.-' ').
    Vex'i'ahrcr. r.ach .'.:;.;;.ruch ", gekennzeichnet .uran die Verweniu·. ei:.er Mutter,. Jeren Kur (-^,71;) auf cer oeir Abschnitt ( -I*,".".} .e e:.ü:;erlie ;en :e:. 3oite ;riureiner:; Vci'E-rui^ (:jC, ■ ΐΊ)'ζ'--Ζ". lv.: ·."-:- .'ei fen . ·>3;: in iie Hut ν e:1· er an _ ter./Teilr des Γ..γ«:ο:_':::.;:·.1..1γ ver.. eher.'-ii-« (?ij::. - - 7).
    Ve:-:\ihrv.-. ::„ca Ans. ruoh 1, ^ekennzeiclmet durch aie Vervienl.u:. - ei..ο. l.'.u^tei·., bei ier ue." AbccrJ.itt (1C8) ^viischen der Ku-: (IG. ) w^:.vi de:· AnwChl.:_.;ahulrer anQeordne^ i-ct-uiiä als .■zur llMZ ..arcliel lie^fer.ce ^'i.-.-e aucgebildet ist (Pi^n. 8 und ■?).
    Verrohren'nach, einem der Ans. rüche 1 - 6, dadurch ge kenn-■«eiohr.et, d::.7 die Verformunj des die liut begrenzenden Abiohnit^es auf zwei einander ^esei.überüe.genaen- Seiten der Γλχζζβτ :'uroh^efülir-t wird, und die beiden Querseiten der Mutter durch Fressen mittels des Formteekenkotfes in ii'^iige Aniare an die Pla;z-e gebrach" werden.
    >.,Mk« 009848/0196
    BAD RIGINAL
    7* Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querseiten (130) der. Mutter durch Aufpressen der Platte gestaucht werden (Fign. 10 bis 15).
    8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, datf die Qucrceiten (207) der Mutter abgedrückt unrl über die' Platte ^•ecre3t werden (fign. 14, 15).
    009848/0194 BAD ORIGINAL
    ι*
    L ear'se i te
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