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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine an einem Träger blind zu setzende Mutter.
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Stand der Technik
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Eine Blindnietmutter ist eine Mutter, die dazu bestimmt ist, durch Setzen an einem Träger fest verbunden zu werden. Eine Nietmutter umfasst einen Setzkopf, der dazu bestimmt ist, mit einer ersten Seite des Trägers in Kontakt zu kommen, und einen hohlen Schaft, der dazu ausgelegt ist, in ein Durchgangsloch des Trägers eingesetzt zu werden. Der hohle Schaft umfasst einen Klemmabschnitt, der dazu bestimmt ist, unter der Wirkung einer axialen Zugkraft verformt zu werden, um einen Wulst zu bilden, der an der zweiten Seite des Trägers zur Anlage kommt, so dass der Träger eingeklemmt wird, um den Halt der Mutter an dem Träger sicherzustellen. Ferner wird die Mutter blind gesetzt, das heißt, dass die Mutter im Bereich der zweiten Seite des Trägers und ohne Zugang zu dieser zweiten Seite zu haben, gesetzt wird. Im Allgemeinen umfasst der Schaft einer Blindnietmutter einen Gewindeabschnitt zur Aufnahme eines Gewindeelements, wobei das Gewindeelement ermöglicht, die axiale Zugkraft auf den hohlen Schaft auszuüben, die erforderlich ist, um den Klemmabschnitt zu verformen.
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Insbesondere wenn der Träger aus einem warmaushärtenden oder thermoplastischen Werkstoff gefertigt ist, darf die Nietmutter wenige Druckspannungen einleiten, um den Träger bei dem Setzvorgang nicht zu verformen. Es gibt für diese Werkstoffe geeignete Muttern, wie zum Beispiel Muttern, die einen gerändelten Verdrehsicherungsabschnitt umfassen, der mit in die Öffnung des hohlen Schaftes mündenden Durchgangsöffnungen versehen ist. Die Durchgangsöffnungen ermöglichen, die Mutter optimal anzupassen, wenn das Durchgangsloch des Trägers nicht vollkommen rund ist. Derartige Muttern sind aber nicht für Träger geeignet, die kaum Belastungen aushalten. Es gibt auch Muttern, deren Schaft glatt ist. Beispielsweise kann die Patentanmeldung
EP 1918596 genannt werden, die eine Blindnietmutter offenbart, welche einen verformbaren Teil umfasst, der mit Löchern versehen ist, um die Wand des verformbaren Teils zu schwächen. Aber in diesem Fall ist die Verdrehfestigkeit der an dem Träger zu setzenden Mutter gering. Einige Muttern können geschlitzt sein, um bei dem Vorgang des Setzens Klappen zu bilden, wobei jede Klappe eine breite Tragfläche auf der nicht zugänglichen zweiten Seite des Trägers bietet. Solche Klappen ermöglichen, die Zugfestigkeit an der an dem Träger gesetzten Mutter zu verbessern. Jedoch sind diese Muttern nicht hinreichend für Werkstoffe geeignet, die keine oder wenige Druckspannungen aushalten, insbesondere Werkstoffe, die einer Druckbelastung kleiner oder gleich 200 MPa standhalten, wie kohlenstofffaserverstärkte Epoxidmaterialien oder aber glasfaserverstärkte Vinylester-Materialien.
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Gegenstand der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Blindnietmutter bereitzustellen, die an dem Träger, an dem sie gesetzt ist, wenige Druckspannungen, insbesondere Spannungen von weniger als oder gleich 200 MPa einleitet.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Mutter, die eine ausreichende Verdrehsicherungsfestigkeit aufweist und gleichzeitig die Spannungen an dem Träger minimiert.
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Unter einem Aspekt der Erfindung wird eine an einem Träger blind zu setzende Mutter vorgeschlagen, die einen Setzkopf und einen hohlen Schaft umfasst, wobei der hohle Schaft einen Verdrehsicherungsabschnitt, welcher dem Setzkopf benachbart ist und eine polygonale Außenform aufweist, einen Gewindeabschnitt zur Aufnahme eines Gewindeelements und einen zwischen dem Verdrehsicherungsabschnitt und dem Gewindeabschnitt gelegenen Klemmabschnitt umfasst, wobei der Klemmabschnitt dazu bestimmt ist, bei einem Setzvorgang der Mutter an dem Träger verformt zu werden.
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Der Klemmabschnitt umfasst eine Reihe von Längsschlitzen, die sich entlang einer Längsachse des hohlen Schaftes erstrecken.
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Die so im Bereich des Klemmabschnittes geschaffenen Längsschlitze ermöglichen, Schwächungslinien in dem Querschnitt des hohlen Schaftes zu erzeugen, was die Setzkraft zum Fixieren der Mutter an einem Träger verringert, ohne Gefahr zu laufen, den Träger zu schwächen. Eine solche Mutter ermöglicht somit, einen Verdrehsicherungshalt der Mutter an dem Träger sicherzustellen und gleichzeitig die Kräfte beim Setzen zu verringern.
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Der Klemmabschnitt kann einen dem Verdrehsicherungsabschnitt benachbarten ersten Teil und einen zwischen dem ersten Teil und dem Gewindeabschnitt gelegenen zweiten Teil umfassen, wobei die Längsschlitze sich lediglich in dem zweiten Teil befinden.
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So ist der erste Teil schlitzfrei, und er besitzt eine größere Wandstärke als der zweite Teil, was ihm eine größere Verformungsfestigkeit im Vergleich zu dem zweiten Teil verleiht. Der erste Teil verhält sich nun wie ein Kraftbegrenzungsabschnitt, um die Verformungen des Trägers zu reduzieren. Der zweite Teil begrenzt nämlich die während des Setzens auf den Träger ausgeübten Kräfte.
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Bei einer Ausführungsform mündet jeder Schlitz in die Öffnung des hohlen Schaftes.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist jeder Schlitz ein Sackschlitz.
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Die Mutter kann aus Stahl oder aus Aluminium gefertigt sein.
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Zusammenfassende Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile und Merkmale werden aus der nachfolgenden Beschreibung von besonderen Ausführungsformen der Erfindung, die als nicht einschränkende Beispiele gegeben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, klarer hervorgehen; hierin:
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veranschaulicht 1 auf schematische Weise eine Teilschnittansicht entlang der Achse A-A, einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blindnietmutter;
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veranschaulicht 2 auf schematische Weise eine Unteransicht der Mutter der 1;
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veranschaulicht 3 auf schematische Weise eine Unteransicht einer Durchgangsöffnung eines Trägers; und
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veranschaulicht 4 auf schematische Weise eine Seitenansicht der an einem Träger gesetzten Mutter der 1.
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Detaillierte Beschreibung
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In den 1 und 2 ist eine an einem Träger blind zu setzende Mutter 1 dargestellt. Die Mutter 1 umfasst einen Setzkopf 2 und einen hohlen Schaft 3. Der hohle Schaft 3 umfasst einen Verdrehsicherungsabschnitt 4, einen Gewindeabschnitt 5 und einen Klemmabschnitt 6. Der Verdrehsicherungsabschnitt 4 ist dem Setzkopf 2 benachbart und hat eine polygonale, beispielsweise quadratische, sechseckige und vorzugsweise achteckige Außenform. Außerdem ist der Verdrehsicherungsabschnitt 4 bei Druckspannungen kleiner oder gleich 200 MPa nicht verformbar. Der Klemmabschnitt 6 ist seinerseits dazu bestimmt, bei einem Vorgang zum Setzen der Mutter 1 an dem Träger verformt zu werden. Ferner ist der Klemmabschnitt 6 zwischen dem Verdrehsicherungsabschnitt 4 und dem Gewindeabschnitt 5 gelegen. Mit anderen Worten gesagt befindet sich der Gewindeabschnitt 5 an dem Ende der Mutter 1, das von dem Setzkopf 2 abgewandt ist. Der Gewindeabschnitt 5 umfasst ein Innengewinde 7, das dazu bestimmt ist, ein Gewindeelement aufzunehmen, welches mit dem Innengewinde 7 zusammenwirkt, um eine axiale Zugkraft entlang einer Längsachse B des hohlen Schaftes 3 auszuüben. Der durch das Gewindeelement ausgeübte axiale Zug verformt den Klemmabschnitt 6, um einen Schließwulst C zu bilden, wie in 4 dargestellt. Der so gebildete Schließwulst C ermöglicht, den Träger mit dem Setzkopf 2 einzuklemmen, um die Mutter 1 an dem Träger zu fixieren. Insbesondere ist der Gewindeabschnitt 5 auch nicht bei Druckspannungen kleiner oder gleich 200 MPa verformbar. Vorzugsweise ist die Dicke der Wand des Klemmabschnittes 6 geringer als die des Gewindeabschnittes 5, um die Bildung eines Wulstes C zum Halten der Mutter 1 an dem Träger bei dem Setzvorgang zu ermöglichen.
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Insbesondere umfasst der Klemmabschnitt 6 eine Reihe von Längsschlitzen 8, die sich entlang der Längsachse B des hohlen Schaftes 3 erstrecken. Jeder in der Wand des Klemmabschnittes 6 geschaffene Schlitz 8 ermöglicht, die Festigkeit der Mutter 1 gegenüber Verformung, insbesondere gegenüber axialer Verformung entlang der Längsachse B des hohlen Schaftes 3 zu verringern. Die Längsschlitze 8 ermöglichen nämlich, die Kraft zum Setzen der Mutter 1 an dem Träger beim Abstützen des hohlen Schaftes 3, das während des Setzens stattfindet, zu verringern, da sie Schwächungslinien in dem Querschnitt des hohlen Schaftes 3 erzeugen. Beispielsweise mündet jeder Schlitz 8 in die Öffnung 9 des hohlen Schaftes 3. Bei einer weiteren Ausführungsform ist jeder Schlitz 8 ein Sackschlitz. Dank der Reihe von Schlitzen 8 ist der Klemmabschnitt 6 besonders dazu ausgelegt, sich bei Druckspannungen kleiner oder gleich 200 MPa zu verformen.
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Darüber hinaus umfasst der Klemmabschnitt 6 einen dem Verdrehsicherungsabschnitt 4 benachbarten ersten Teil 10 und einen zwischen dem ersten Teil 10 und dem Gewindeabschnitt 5 gelegenen zweiten Teil 11. Vorzugsweise befinden sich die Längsschlitze 8 lediglich in dem zweiten Teil 11 des Klemmabschnittes 6. Das Vorliegen des ersten Teils 10 des Klemmabschnittes 6 ermöglicht, die Längsschlitze 8 gegenüber dem Verdrehsicherungsabschnitt 4 zu entfernen. Insbesondere entspricht die Dicke des Verdrehsicherungsabschnittes 4 derjenigen des Trägers, an dem die Mutter gesetzt werden soll. Somit sind die Längsschlitze 8 jenseits des Trägers und insbesondere jenseits der nicht zugänglichen zweiten Seite des Trägers gelegen, wenn die Mutter 1 in den Träger eingeführt ist. In diesem Fall, wie in 4 veranschaulicht, gewährleistet die Position der Längsschlitze 8 eine Bildung des Schließwulstes C an dem Träger, der ermöglicht, die Druckspannungen während des Setzens zu verringern. Die Mutter 1 kann aus Stahl oder aus Aluminium gefertigt sein.
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In 3 ist ein in einem Träger 13 befindliches Durchgangsloch 12 dargestellt. Der hohle Schaft 3 wird in das Durchgangsloch 12 eingefügt, und der Verdrehsicherungsabschnitt 4 passt zu der Form des Durchgangslochs 12. Das Durchgangsloch 12 hat beispielsweise eine achteckige Form, die mit der achteckigen Außenform des Verdrehsicherungsabschnittes 4 des hohlen Schaftes 3 zusammenwirkt. So ist der Verdrehsicherungsabschnitt dem Durchgangsloch 12 besonders angepasst, um die Rotation der in den Träger 13 eingefügten Mutter 1 zu blockieren. Die polygonale Form des Verdrehsicherungsabschnittes 4 bietet eine ausreichende Verdrehfestigkeit der Mutter 1 an dem Träger 13, ohne übermäßige Druckspannungen während des Setzens der Mutter 1 einzuleiten.
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In 4 ist die in den 1 und 2 definierte Mutter 1, die an dem in 3 definierten Träger 13 montiert ist, nach einem Setzvorgang dargestellt. Der Schließwulst C, der aus der Verformung des Klemmabschnittes 6 hervorgeht, stellt den Halt der Mutter 1 an dem Träger 13 sicher. Während des Setzens verformt sich der Verdrehsicherungsabschnitt 4 nicht und findet kein Aufblähen der polygonalen Form statt. Das Setzen erzeugt folglich keine radialen Spannungen an dem Träger 13. Mit anderen Worten gesagt erfährt nur der Klemmabschnitt 6 die Wirkungen des Setzens, was die Bildung einer erheblichen axialen Spannung, die auf die Bildung des Schließwulstes C zurückzuführen ist, vermeidet. Insbesondere verformen sich der erste und der zweite Teil 10, 11 durch Setzen, um den Wulst C zu bilden.
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Die vorstehend definierte Nietmutter ist besonders für die Automobilindustrie oder die Luftfahrtindustrie geeignet, die Blindnietmuttern mit den vorbeschriebenen Vorteilen, nämlich einer Verringerung der setzbedingten Druckspannungen, verwenden möchte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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