DE1955717U

DE1955717U - Mutternkaefig bzw. schraubenhalter, vorzugsweise aus kunststoff, fuer insbesondere einseitig zugaengige rundloecher.

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Publication number: DE1955717U
Application number: DER29592U
Authority: DE
Original assignee: Raymond Druckknopf & Metallwar
Current assignee: Raymond Druckknopf & Metallwar
Priority date: 1964-11-24
Filing date: 1964-11-24
Publication date: 1967-02-16

Description

V RA.639 764^-7.12.66

A* RAYMOND, Druckknopf- und Metallwarenfabrik, Lörrach (Baien) Ea 81pg , . - 1 -

Mutternkäfig "bzw.- Schraubenhalter, vorzugsweise aus Kunststoff, für insbesondere einseitig zugängige Rundlöcher

Die Verwendung von Käfigmuttern herkömmlicher Art setzt die Anordnung unrunder öffnungen voraus, um auf diese Weise das Mitdrehen der Mutter und gegebenenfalls des Mutternkäfigs beim Eindrehen der Schraube zu verhüten. Die erstrebte Festigkeit und Stabilität der Schraubverbindung machen es erforderlich, für den Mutternkäfig metallische Werkstoffe, wie z, B» Stahl oder Bronze, zu verwenden» Wenn man von Sonderausführungen absieht, müssen solche Mutternkäfige gewöhnlich von der der Schraube abgewendeten Seite in das vorgesehene Loch eingesetzt werden*

Bei Schraubverbindungen für geringere Ansprüche fehlt
es nicht an Vorschlägen, Kunststoffmuttern mit geeignet gestalteten Köpfen in Vierkantlöcher oder sonstige das r Mitdrehen verhindernde spezielle öffnungen einzusetzen. Solche Kunststoffmuttern enthalten normalerweise kein
die Schraube aufnehmendes Gewinde, sondern dieses drückt sich erst beim Eindrehen der Schraube unter elastischem

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Aufweiten in das als Schraubenmutter wirksame Kunststoffteil ein. In anderen Fällen wird die Schraube bei gleich- ' zeitigem elastischem Spreizen von der sogenannten Spreizmutter festgeklemmt« Schon hieraus ist zu entnehmen, daß die Zuhilfenahme von Kunststoff für Schraubverbindungen die zulässige Beanspruchung erheblich reduziert. Dadurch · wird die Verwendungsmöglichkeit solcher Kunststoff-Schraubverbindungen beachtlich eingeschränkt.

Neuerung
Die vorliegende Ερ£ϊ·β<&*β@ hat nun einen Mutternkäfig., vorzugsweise aus Kunststoff, zum Gegenstand, der die Anwendung von Schrauben und Muttern in (runden) Bohrungen an Trägern ermöglicht, insbesondere dann, wenn sie nur von der Schraubenseite her zugängig sind. Dabei soll die Belastbarkeit der Schraubverbindung keinesfalls geringer als bisher sein und nur durch die Scher- bzw. Zugfestigkeit der Schraube (üblicher Qualität) begrenzt werden. Das erzielbare Anzugsdrehmoment soll das mit Kunststoffmuttern Erreichte wesentlich übersteigen. Ebenso soll das Lösedrehmoment ausreichend hoch sein« Der bevorzugterweise aus ' Kunststoff zu fertigende Mutternkäfig soll zudem die Schraubverbindung vermöge seiner Elastizität gegen unbeabsichtigtes Lösen durch die Dauereinwirkung von Schwingungen sichern. Schliesslich soil durch die Verwendung eines Mutternkäfigs aus Kunststoff eine Abdichtung der Schraubenlöcher herbeigeführt werden*

Neuerung . ,

Die E-p-f-araduag-wird an einem Ausführungsbeispiel, welches in der anliegenden Zeichnung dargestellt ist, erläutert. Selbstverständlich sind zahlreiche Abänderungen möglich, wie z. B* die Vertauschung von Schraube und Mutter, von der eine Ausführungsform gezeigt wird* .

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Figur I zeigt einen rotationssymmetrischen Muttern-

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käfig gemäss der iä?£i-s)tesiig aus synthetischem Kunststoff im Schnitt längs der Symmetrieachse*

Figur 2 zeigt die für den Mutternkäfig nach Figur 1 vorgesehene Blindmutter im Schnitt.längs der Schraubenachse.

■ *

Figur 3 zeigt" den Mutternkäfig nach Figur 1 mit der ' Blindmutter nach Figur 2, montiert in einer Bohrung in einer Trägerwand vor dem Anschrauben eines Bleches, in Ansicht und Schnitt längs der Schraubenachse«

Figur 4 zeigt die Schraubenverbindung eines Bleches

. .: an einem Trägerblech, hergestellt unter Ver-. ·. wendung des Mutternkäfigs mit eingesetzter

Blindmutter, in Ansicht und Schnitt längs der , Schraubenachse»

Figur 5' zeigt einen Schraubenhalter ähnlich dem Muttern-. "..-'■ \ käfig nach Figur 1, der. anstelle einer Blindmut-• ,"' ; ' ter nach Figur .2 den Kopf einer Schraube hält, -,, welcher ähnlich der Blindmutt.er gestaltet· ist, ' " in¹ Ansicht und Schnitt längs der Schraubenachse..

' Der als Ausführungsbeispiel dargestellte Mütternkäfig aus synthetischem Kunststoff, wie Figur 1 zeigt, ist rotationssymmetrisch und besitzt daher, im Gegensatz zu den bekannten Lösungsvorschlägen, gestältlich keine Mittel, die ein Mitdrehen beim Herstellen einer Schraubverbindung verhüten könnten« ·' .

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Der Mutternkäfig 1 besteht auf seiner Unterseite aus einer überstehenden !Ringscheibe 2, die dazu vorgesehen ist, als Anschlag an der Kante des Trägerloches zu dienen·.

Von der Ringscheibe 2 aus erhebt sich der eigentliche Mutternkäfig 3, dessen äussere !Form 4 im wesentlichen zylindrisch ist, mit einem Durchmesser, der um ein Weniges kleiner ist, als derjenige des Trägerloches* Um eine zuverlässige Verankerung des Mutternkäfigs im Trägerloch ' beim Einsetzen zu bewirken, kann es vorteilhaft sein, eine ringförmige Wulst oder irgendwelche anders geartete Ausbuchtungen an der. Aussenseite des Mutternkäfigs an zweckgeeigneter Stelle unter Berücksichtigung der Blechwandstärke anzuordnen, deren äußerer Durchmesser den Lochdurchmesser überschreitet*

Auf der Innenseite 5 ist der Mutternkäfig auf der Höhe der Ringscheibe 2 durch grössere Wanddicke so verengt, daß die lichte öffnung 6 die Schraube gerade noch unbehindert hindurchtreten lässt. Nach oben erweitert sich die lichte Bohrung 7 des Mutternkäfigs konisch, weshalb die Wandstärke kontinuierlich bis nahe der oberen öffnung 8 abnimmt. In der Nähe der oberen öffnung 8 kann die Wandstärke konstant gehalten werden, und zwar mit einem etwas geringeren Durchmesser, als die Blindmutter nach Figur 2 aufweist. Sie kann aber auch mit einer inneren umlaufenden Wulst, die unterbrochen sein kann, versehen werden. Der Übergang vom konischen Teil 7 des Mutternkäfigs zum zylindrischen Ende 8 kann auch ohne Übergang erfolgen und zu einem Absatz gestaltet sein.

Die.für. den Mutternkäfig vorgesehene, vorzugsweise metallische Blindmutter 9 ist in ligur 2 dargestellt. Sie ist

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im vorliegenden Falle ebenfalls von kreisrundem Umfang, wobei die Seitenkanten IO konisch, gestaltet sind. Der konische Teil der Schraubenmutter kann zur Herbeiführung einer innigeren Verbindung mit dem Mutternkäfig aufgerauht sein oder beispielsweise gerändelt werden. Wird die Blindmutter 9 bei der Fertigung von oben her in den Mutternkäfig 1 eingesetzt, so lässt sie sich in-den (zylindrischen) Teil 8 der öffnung unschwer einführen, bis sie an dem konischen Teil 7 einen zunehmenden Widerstand findet. Wie vorher bemerkt, kann die obere öffnung des Mutternkäfigs aber auch so gestaltet werden, daß die eingesetzte Mutter hinter einer Wulst einrastet oder an einem Absatz vor dem konischen Teil 6 hängenbleibt.

Der Mutternkäfig nach Figur .1 mit der eingesetzten Blindmutter nach Figur 2 ist insbesondere dazu vorgesehen, bei nur einseitig zugängigen Blechwänden 11 in runde Löcher 12, wie z. B. bei Karosserien, angewendet zu werden. Zu diesem Zwecke braucht der Lochdurchmesser 12 nicht etwa genauestens auf denjenigen des Mutternkäfigs abgestimmt zu werden* Es genügt, wenn der Lochdurchmesser mit der üblichen Toleranz etwas grosser gehalten wird. Um einen Schutz vor Herausfallen und Gewähr für die richtige Lage des Mutternkäfigs zu haben, kann eine Wulst, die vorangehend beschrieben wurde, zweckmässig sein.

Das zu befestigende Blech 13 soll eine der Schraube angepasste öffnung 14 erhalten, oder diese soll durch eine " Unterlegscheibe mit geeignetem lichtem Durchmesser verengt werden* Wegen der am Trägerblech 11 anliegenden Ringscheibe 2 des Mutternkäfigs lässt sich das anzubringende Blech 13 nicht direkt auf das Trägerblech auflegen.

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Wird nunmehr die Schraube 15 in das Gewinde der Blindmutter'9 eingedreht, so wird die Blindmutter zunehmend in den Mutternkäfig 1 hineingezogen, wobei der konische Innenteil 7 die Schraubenmutter am Mitdrehen hindert. Dabei wird der Mutternkäfig mit seinem über die Kante der öffnung 12*hinausragenden Teil aufgeweitet, wodurch die ■Klemmung des Mutternteiles am Trägerblech vergrössert wird und der Mutternkäfig sich auf der unzugängigen Seite des Bleches 11. fest verankert. Der für den Mutternkäfig verwendete Kunststoff, beispielsweise Polyamid, verfestigt sich hierbei in einem Maße, daß die Schraube bis an die Grenze ihrer zulässigen Beanspruchung angezogen werden kann. Versuche haben bestätigt, daß bei Schrauben aus gewöhnlichem Stahl eher das Schraubengewinde ausbricht, als daß der Mutternkäfig abgeschert wird. Die erzielte Verbesserung mit dem■Mutternkäfig aus Kunststoff ist also beträchtlich. .-'·.....

Selbstverständlich muß der Mutternkäfig entsprechend der· jeweils zur Anwendung kommenden Schraubenart ausgelegt und bemessen werden, um die erfinderische Wirkung in vollem Umfange zu erzielen.

Der Mutternkäfig aus Polyamid ersetzt also ohne Einbuße an Belastbarkeit solche aus Metall. Dabei hat er den Vorzug, vermöge seiner kennzeichnenden Eigenschaft sich selbst und die Schraubenmutter amJiitdrehen zu hindern,

Neuerung so daß der Mutternkäfig· nach der Erfindung- für Rundlbcher verwendbar ist, ohne indessen hierauf beschränkt zu sein.

Die isS&iS^Ss- ist natürlich nicht beschränkt auf Mutternkäfige mit Blindmuttern der beschriebenen Art. Es soll in weiterer Ausgestaltung der J&J&^aäui^ möglich sein, auch

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unrunde Muttern in entsprechenden Mutternkäfigen zu verwenden. Wesentlich hierbei ist lediglich, daß die öffnung des Mutternkäfigs mindestens zum Teil konisch gehalten wird. Dazu muß die Schraubenmutter angepasst sein und mindestens zum Teil ebenfalls eine konisch gehaltene Begrenzung aufweisen* Des weiteren ist der Mutternkäfig nicht allein dazu geeignet, eine Schraubenmutter in Form einer Blindmutter aufzunehmen. Er kann, auch als Schraubenhalter dienen, wie.Figur 5 zeigt und eine mit konischem Kopf versehene Schraube festhalten, wobei sich in dieser Anwendung der gleiche Vorgang in umgekehrter Anordnung ergibt, wie er'vorgängig bei der Anwendung einer Blindmutter beschrieben worden ist.

Weitere Vorzüge des Mutternkäfigs bzw. Schraubenhalters nach der M^iSi*ihg sind die Fähigkeit, die Schraubenlöcher abzudichten, die Korrosionsfreiheit, die Isolation der zu verbindenden Bleche voneinander, die Geräuschdämpfung sowie die Sicherung vor Lockerung der Schraubverbindung unter der Einwirkung von Schwingungen. Sohliesslich ist die praktisch unbeschränkte Wiederverwendbarkeit nach Demontagen, von Vorteil. -.. · .

.Schutz

Claims

Ra 81ps

Schutz-

1« Hutternkäfig "bzw. Schraubenhalter (l) , vorzugsweise aus Kunststoff» für insbesondere einseitig zugängige ' Rundlöcher, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere (4) und innere Form (5) derselben um die Schraubenachse rotationssymmetrisch gestaltet ist, wobei die Unterseite als !Plansch (2) endet, deren öffnung (5) sich nach oben im wesentlichen kegelig erweitert*

2. Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß die öffnung (5) derselben vor der kegeligen Erweiterung (7) zunächst zylindrisch (6) ist und kontinuierlich ineinander übergeht.

3* Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach Anspruch 1 oder,2, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Durchmesser auf der Unterseite nicht geringer ist als der Schraubengewindedurchmesser und diesen nur wenig über- - steigt.

4.'Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach Anspruch 5» ' dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Eingang in der .öffnung eine ringförmige Wulst, die unterbrochen sein kann, angeordnet ist, wodurch der lichte Durchmesser ."■'.■ im Bereich der Wulst etwas geringer ist als der Schrau-• . bengewindedurchmesser. . . . ' ■

Ra 81pg ■ · . ■ . - 9 -

. 5· Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach einem der vor-" · angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung desselben nach der kegeligen Erweiterung ('7) bis zum oberen Ende zylindrisch (8) oder nahezu zylindrisch ist und kontinuierlich ineinander übergeht.

6«' Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach Anspruch 5» ' ' ' dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Durchmesser

an der Oberseite um ein Geringes kleiner ist als der . ' . äussere größte Durchmesser der zur Verwendung kommen-· den Schraubenmutter bzw. des Schraubenkopfes*

7· Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach Anspruch 6, ■'-·." dadurch gekennzeichnet, daß am' oberen Eingang in der ■ ,; ' Öffnung eine ringförmige'Wulst, die unterbrochen sein... ■ ·. '-»- kann_t angeordnet ist, wodurch der lichte Durchmesser '"■"v im· Bereich-der Wulst etwas verringert wird. ■

•8'. Mutternkäfig bzw.' Schraubenhalter nach^; einem der vor-

". angehenden Ansprüche« dadurch gekennzeichnet, daß _x· der Planschdurchmesser (2)-desselben grosser ist als die' Bohrung (12) im Trägerblech;-(11).

9.·Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach Anspruch 8, . . dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des äusse-' rein im wesentlichen zylindrischen Hauptteiles (3) etwas kleiner ist als die Bohrung (12) im Trägerblech (11).

10. Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Flansches (2) auf der Aussenseite eine ringförmige Wulst oder irgendwelche anders geartete Ausbuchtungen angeordnet sind, deren Durchmesser etwas grosser ist als derjenige des Loches (12) im Träger (11). .

Ea 81pg · . - 10

11. Befestigungsvorrichtung, bestehend aus einem Mutternkäfig bzw» Schraubenhalter, nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Schraubenmutter bzw* mit einer Schraube, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenseite '. der Mutter (9) bzw» des Schraubenkopfes im wesentlichen dem Mutternkäfig bzw. dem Schraubenhalter entsprechend konisch (10) gestaltet ist. ■■-..

12» Befestigungsvorrichtung, bestehend aus einem Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter (l), vorzugsweise aus Kunststoff, und einer Mutter (9) bzw. Schraube,- dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (5) des Mutternkäfigs bzw. Schraubenhalters und die einander entsprechenden Aussenseiten der Schraubenmutter (9) bzw. des Kopfes "der Schraube im wesentlichen pyramidal gestaltet sind.·

13» Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Mutter (9) bzw. dem Schraubenkopf verdrängte Material der Wand ■ des Käfigs bzw« Halters sich verfestigt und zur Verankerung desselben am Träger (11) dient.

14. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mutternkäfig bzw. den Schraubenhalter anstelle Kunststoff andere verfestigungsfähige Werkstoffe, die im Ausgangszustand weniger fest als der Schrauben- bzw. Mutternwerkstoff sind, verwendet werden.

15« Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenmutter ' (9) bzw* die Schraube mit ihrem Kopf fertigungsmässig in den Mutternkäfig bzw. Schraubenhalter (l) eingesetzt und vom elastischen Hand bzw* von einer Wulst gehalten wird. ' ·

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