DE19808628C2 - Vorrichtung zur Befestigung von Muttern in der Art einer Annietmutter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung von Muttern in der Art einer Annietmutter an einer Fahrzeugstruktur, wie Flugzeugstruktur als Anschlußstruktur zur Aufnahme und Befestigung von Komponenten, wobei die Mutter auf die Anschlußstruktur aufsetzbar ist und mit einem anschließenden hülsenartigen Verbindungsteil in eine Öffnung ein­ setzbar und das hülsenartige Verbindungsteil erweiterbar ist.

Es sind im Flugzeugbau Anordnungen bekannt, die aus einer Anietmutter bestehen und eine Mutter mit ange­ formten Stegen zum Vernieten mit einer Anschlußstruktur aufweisen. Desweiteren sind Blindnietmuttern bekannt, die mittels einer Stauchung einer Hülse mit der An­ schlußstruktur verbindbar sind. Zur Verdrehsicherung der Mutter in der Anschlußstruktur ist die zylindrische Bohrung mit einer Ausnehmung versehen, in die sich beim Stauchvorgang ein Teil der Hülse hineindrängt. Des­ weiteren sind Muttern bekannt, bei der die Verdreh­ sicherung durch eine Verbindungsklebung erfolgt.

Nach der DE-PS 844 232 ist eine Einnietmutter für dünne Bleche bekannt, wobei das hülsenartige Verbindungsteil erweiterbar ist und über einen Ring gehalten wird. Die Verdrehsicherheit ist hierbei nicht gegeben und durch den aufgesetzten Haltering wird keine plane Oberfläche zum Aufsetzen von Komponenten ermöglicht.

Weiterhin ist nach der DE-GM 77 17 103 eine Blindeinnietmutter bekannt, die durch einen Wellring in einem Halteelement festsetzbar ist und in einen Langloch entsprechend eines Kulissensteins verschiebbar ist. Hierbei wird auch eine glatte Aufsetzfläche für Komponenten nicht ermöglicht.

Eine weitere Mutter-Plattenverbindung ist nach der DE 40 28 212 A1 bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfache Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die eine verdrehsichere und leicht zu handhabende Be­ festigung bei Minimierung der Kerbwirkung gewährleistet und das plane Aufsetzen von Komponenten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnung als Langloch in der Anschlußstruktur sich konisch gegenüber der aufgesetzten Mutter erweitert und das Verbindungsteil in korrespondierender Weise zur Anlage an die Wandungsteile der Öffnung formschlüssig anpaßbar ist, wobei das hülsenartige Verbindungsteil die Anschlußstruktur nicht überragt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche gekenn­ zeichnet.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß die aus einer Mutter mit Verbin­ dungsteil bestehende Befestigungsvorrichtung formschlüssig mit einer Anschlußstruktur verbindbar ist und eine aufwendige Nietung, Klebung und dergleichen entfällt.

Insbesondere wird das Verbindungsteil der Befestigungs­ vorrichtung in einem konisch ausgeführten Langloch ein­ gepreßt, wodurch sich eine sichere Befestigung mit einer optimalen Verdrehsicherung ergibt.

Aufgrund der Ausbildung und Verbindung der Be­ festigungsvorrichtung wird gegenüber bekannten Anniet­ muttern, Einpreßmuttern und dergleichen Befestigungen eine Reduktion des mechanischen Spannungsniveaus er­ zielt. Hierdurch wird die Anwendung in bisher restriktiven Bereichen möglich. Zudem kann eine Ge­ wichtseinsparung durch eine günstigere Dimensionierung der Anschlußstruktur erreicht werden.

Die Verdrehsicherheit wird insbesondere durch die Lang­ lochöffnung erzielt, wobei die Axialkräfte über die Konizität der Langlochöffnung aufgenommen werden.

Die Befestigungsvorrichtung wird durch ein Spreizwerk­ zeug, welches in das hülsenartig ausgebildete Ver­ bindungsteil eingreift, auseinander in die Lang­ lochöffnung gedrückt und in dieser formschlüssig ge­ halten. Desweiteren kann die Befestigungsvorrichtung auch in das Langloch mittels eines Stauchwerkzeugs hin­ eingedrängt werden. Diese Vorrichtungen sind einfach zu handhaben und bewirken einen festen und verdrehsicheren Sitz der Befestigungsvorrichtung in den entsprechend ausgebildeten Öffnungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich­ nungen schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Mutterelement mit Ver­ bindungsteil in einer Befestigungsposition,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Mutterelementes in seiner Befestigungsposition,

Fig. 3 eine Darstellung einer konischen Lang­ lochöffnung im Schnitt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Langloch gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 und 6 Anwendungsbeispiele einer Befestigungsvor­ richtung.

Die Befestigungsvorrichtung 1 umfaßt im wesentlichen eine Mutter 2 mit Innengewinde 3 sowie ein koaxial daran anschließendes Verbindungsteil 4, 4a, welches aus einem hülsenförmigen Element gebildet wird. Dieses Verbindungsteil 4, 4a ist in einer Öffnung 5 als Langloch einer Anschlußstruktur 6 fixiert. Die Öffnung 5 ist gemäß Fig. 1 und 2 konisch ausgebildet.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, schließen die freien Enden der Verbindungsteile 4, 4a der Be­ festigungsvorrichtung 1 bündig mit einer Rückseite 6a der Anschlußstruktur 6 ab. In diesen Fällen ist das Langloch 5 mit einer Konizität ausgebildet. Der größere Durchmesser D der Öffnung 5 liegt an der Rückseite 6a der Struktur und der kleinere Durchmesser D1 der Öffnung liegt an der Vorderseite 7 der Anschlußstruktur 6.

Das Verbinden der Vorrichtung mit der Öffnung 5 erfolgt gemäß Fig. 1 über ein eingeführtes Spreizwerkzeug 8, welches schematisch dargestellt ist. Das hülsenförmige Verbindungsteil 4 wird hierdurch gegen die Wandung der Öffnung 5 gedrückt, so daß ein formschlüssiger Verbund mit der Anschlußstruktur 6 entsteht und die Be­ festigungsvorrichtung 1 verdrehsicher in dieser Öffnung gehalten ist.

Gemäß Fig. 2 wird die Befestigungsvorrichtung 1 in der Weise über ein Stauchwerkzeug 9 verformt, daß sich ein Wellring 10 an der Vorderseite 7 der Anschlußstruktur 6 sowie ein Verbindungsteil 4a ergibt, der sich an die konische Öffnungswand klemmend anlegt. Das Verbindungsteil 4a weist innenseitig in dieser Ausbildung keine Konizität auf.

Die Abmessungen der Langlochöffnung sind mit den Parametern d und e als Funktion der Bohrtiefe X zu beschreiben (Fig. 4). Sie werden nach Erfordernis und Fertigungstechnik und Festigkeit festgelegt. Bei e = konstant mit Schaft bzw. Formfräser zu fertigen bei e konstant * x, (d = konstant) ist das Langloch quetschbar bzw. mit schwenkbarem Fräser hergestellt. Die Mutter ist dann als Drehteil auszuführen.

Wie in den Fig. 5 und 6 näher dargestellt, kann bei­ spielsweise ein Rohr 15 mittels einer Schelle 17 oder ein Gerät 16 mit der Anschlußstruktur 6 über die Be­ festigungsvorrichtungen 1 verbunden werden. Die Schrauben 18 werden dann in die Mutter 2 der Vor­ richtung 1 eingeschraubt und diese halten dann die Schelle 17 oder das Gerät 16 fest und verdrehsicher an der Anschlußstruktur 6.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Befestigung von Muttern in der Art einer Annietmutter an einer Fahrzeugstruktur, wie Flugzeugstruktur als Anschlußstruktur zur Aufnahme und Befestigung von Komponenten, wobei die Mutter auf die Anschlußstruktur aufsetzbar ist und mit einem anschließenden hülsenartigen Verbindungsteil in eine Öffnung einsetzbar und das hülsenartige Verbindungsteil erweiterbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (5) als Langloch in der Anschlußstruktur (6) sich konisch gegenüber der aufgesetzten Mutter (2) erweitert und das Verbindungsteil (4, 4a) in korrespondierender Weise zur Anlage an die Wandungsteile der Öffnung (5) formschlüssig anpaßbar ist, wobei das hülsenartige Verbindungsteil (4, 4a) die Anschlußstruktur (6) nicht überragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das hülsenartige Verbindungsteil (4a) in der konischen Öffnung (5) gehalten ist und zwischen der Mutter (2) und dem Verbindungsteil (4a) ein angestauchter Wellring (10) gebildet ist.