DE2032059A1

DE2032059A1 - Anschweißbare Mutter sowie Vorrichtung zur Herstellung derselben

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Publication number: DE2032059A1
Application number: DE19702032059
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-20
Filing date: 1970-06-29
Publication date: 1971-06-24
Also published as: JPS4827853B1; CA929304A; FR2071951A1; FR2071951B1

Description

Eatsumi Shinjo 9 Q Ji--

Osaka» Japan

Anschweißbare Mutter sowie Vorrichtung zur Herstellung.derselben,

Die Erfindung betrifft anschweißbare Muttern, die an ihrer Sitzfläche mit einem Führungsvorsprung versehen sind, mit dessen Hilfe die Mutter einwandfrei gegenüber der Bohrung ausgerichtet werden kann, durch welche eine Schraube oder ein Schraubbolzen hindurchgeführt werden soll, sowie eine Vorrichtung zur Massen— anfertigung derartiger Muttern.

Es ist bereits bekannt, Schweiß-Muttern mit einem Minrungsvorsprung zur Verankerung einer Schraube an der Rückseite einer Grundplatte zu versehen» Bei dieser bekannten Ausbildung kann es jedoch geschehen, daß der l^?ührun;;_;svorsprung die Schraubenbohrung in Gegenrichtung durchsetzt und hierdurch die Zugänglichkeit des Befestigungsglieds an der Grundplatte behindert, wodurch es nötig wird, den Mihrungsvorsprung mit einer die Dicke der Grundplatte nicht übersteigenden Höhe auszubilden, was zur !Folge hat» für jeden denkbaren Gewindedurchmes— ser ai|weißbare Muttern mit 'Führungen unterschiedlicher Höhe entsprechend der Dicke der Grundplatten, an welchen die Muttern angebracht werden sollen, vorsehen zu müssen, wodurch sich Schwierigkeiten hinsichtlich Lagerhaltung und Erhöhung der Fertigungskosten ergeben. .

An sich bestünde der bequemste und einfachste V/eg zur

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Vermeidung dieser Schwierigkeit darin, einen Führungs— vorsprung von minimaler Höhe vorzusehen, so daß er an eine Grundplatte beliebiger Dicke anpaßbar ist. Die begrenzte Höhe eines Eührungsvorsprungs führt aber zu Schwierigkeiten bei der Ausbildung von Schweißansätzen einer freien Höhe, bei welcher die Schweißansätze wesentlich niedriger sind als der Pührungsvorsprung, was bei der Verwendung der offenen Gesenke wegen deren begrenztem Druck in der Praxis nicht durchführbar ist. Zur Ausbildung der gewünschten !Form und Höhe der Schweißansätze wird daher für die Massenfertigung von Schweiß— Piuttern ein geschlossenes Gesenksystem angewandt.

Bei einem im geschlossenen Gesenk erfolgenden Preß— bzw. Schmiedeverfahren ist jedoch im allgemeinen ein hoher Druck im Augenblick des Pressens erforderlich, wodurch es notwendig wird, eine kostspielige, mehrstufige Kalt— schmiedepresse komplizierten Aufbaus zu verwenden, bei welcher es unvermeidbar ist, daß der Druck auf die im Boden des Gesenks ausgebildeten Stauch-Nuten konzentriert wird, in Vielehe die Schweißansätze gestaucht werden, so daß die Nuten und das Gesenk selbst leicht verformt v/erden können. Insbesondere sind die eckigen Seiten des Gesenks sehr empfindlich für Beschädigung, was zu kürzerer Betriebslebensdauer des Gesenks und des Stempels der Presse führt_u

Im Hinblick auf die Nachteile und Mängel der bekannten Verfahren und Vorrichtungen bezweckt die Erfindung die Schaffung einer neuartigen Mutter sowie eines neuartigen Gesenks für ein offenes Gesenksystem zur Herstellung von" anschweißbaren bzw. Schweiß-Muttern mit einem Führungs—

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vorsprung der gewünschten Form und Höhe, der wegen seiner begrenzten Höhe unter einem durch eine Mehr— zweckpresse lieferbaren reduzierten Druck ausgebildet werden kann, wobei die Schweißansätze und der i'ührungsvor sprung ohne weiteres und maßhaltig gleichzeitig geformt werden können.

Genauer gesagt, ist die erfindungsgemäße anschweiß— bare Mutter mit einem ringförmigen, um eine Bohrung zur Aufnahme eines Innengewindes herum vorgesehenen iiand zur Ermöglichung einer einwandfreien Ausrichtung der Mutter gegenüber einer Schraubenbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß radial zum Eand anschweißbare Ansätze ausgebildet sind, die ebenso wie der Rand an der Sitzfläche der Kutter vorgesehen sind und zwischen sieh V-förmige Eindrückungen und an ihren Seitenflächen Ausbuchtungen aufweisen, die durch das Verpressen der Sitzfläche unter dem durch eine Presse ausgeübten Druck entstanden sind.

Derartige Muttern lassen sich in Massenanfertigung mittels einer Vorrichtung herstellen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein offenes Gesenk mit radial von einer Form-Ausnehmung für einen Führungs— vorsprung abgehenden, eingestochenen Form— bzw. Stauen— Nuten aufweist, daß jede I5ut mit der Ausnehmung über eine Schrägfläche verbunden ist und auswärts von den Ecken eines hutter-Rohlings oder einer zu bearbeitenden Mutter ausläuft, und daß ein Pressen-Stempel in dem Gesenk gegenüberliegender Lage angeordnet ist, welcher den auf das offene Gesenk aufgelegten Mutter-Rohling bzw. die

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Mutter zu verpressen vermag, wobei der Randabschnitt des Mutter-Rohlings oder der Mutter einfach gestaucht und radial zu ihren Seiten hin verformt wird, v/ährend der Mittelteil unter Bildung des Fuhrungsvorsprungs in die Ausnehmung hineingedrängt wird, und wobei das restliche verpreßte Metall unter Bildung von ßchweißansätzen in die Nuten hinein gestaucht wird»

Im folgenden ist die Erfindung in bevorzugten Ausführungs beispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es z^eigen:

l"ig. 1 eine Schnitt seit enansi cht einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf das offene Gesenk gemäß Fig.1,

Fig. 3 eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht der Vorrichtung im Betrieb, -

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Schweiß— Mutter mit den Merkmalen der Erfindung⁵',""'"

Fig. 6 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teil— schnitt durch die Mutter, welcher das Verhältnis zwischen dem Schweißansatz und dem Führungsvor— sprung zeigt,

Fig. 7 eine Aufsicht auf eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schweiß-Mutter und

Fig. 8 eine Aufsicht auf noch eine andere Ausführungs—

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form einer erfindungsgemäßen Schweiß-Mutter.

Die in den Fig. 1-4 dargestellte Vorrichtung weist ein offenes Gesenk 1 auf, in dessen Mitte eine zur For— mung eines Führungsvorsprungs 16 an einer Mutter vorgesehene Bohrung bzw. Ausnehmung 2 vorgesehen ist, von welcher radial eingestochene Nuten 3, im vorliegenden Fall vier Nuten, von halbkreisförmigem Querschnitt ausgehen, in denken an der Mutter auszubildende Schweißansätze 17 geformt werden. Jede Form- bzw. Stauch-Nut 3 ist mit der Kante 4- der Ausnehmung 2 über eine Schräg— fläche 5 verbunden, während ihr anderes Ende 6 so angeordnet ist, daß es ein beträchtliches Stück auswärts von den Ecken 9 eines Mutter-Rohlings 7 ausläuft. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht der Mutter-Rohling 7 aus einem von einem Stahlband abgeschnittenen Stahlquadrat, das vier Ecken 9 und eine Bohrung 8 zur Aufnahme eines Innengewindes aufweist und welches derart auf das Gesenk 1 aufgelegt wird, daß die Ecken 9 jeweils mit einer Stauch-Nut 3 übereinstimmen. Oberhalb des Gesenks 1 ist ein bewegbar geführter Stempel 10 angeordnet, in welchem ein Richtzapfen 11 koaxial durch eine Feder 12 gehaltert ist, so daß er normalerweise in Richtung auf das Gesenk 1 absteht. Ein Durchstoßstempel dient zum Austragen der bearbeiteten Mutter aus dem Gesenk 1.

Wenn der Stempel 10 gemäß Fig. 3 abgesenkt wird, kommt der Richtzapfen 11 in Berührung mit der Schrauben-Bohrung 8 des Mutter-Rohlings 7, wkürch letzterer gegenüber dem Gesenk 1 genau ausgerichtet wird. Anschließend wird der Rohling 7 durch den Stempel 10 zusammengepreßt bzw. gestaucht. Infolge der Stauchung durch den Stempel 10·konzentriert sich die Druckkraft auf einen Mittelabschnitt 14- des Gesenks 1 zwischen den Stauch-Nuten 3» in welchem

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ein zur Ausbildung der gewünschten Höhe des Führungs— vorsprungs 16 ausreichender Druck ausgeübt wird. Das mit dem Mittelabschnitt 14 des Gesenks 1 in Berührung befindliche Metall des Mutter-Rohlings 7 wird unter der Druckeinwirkung nach außen verdrängt, so daß sich die Seiten des Rohlings 7 bei 15 ausbeulen, während der Mittelteil des Rohlings infolge des Hohlraums der Ausnehmung 2 keiner Stauchwirkung ausgesetzt ist. Während die Fläche des Rohlings 7 verformt wird, wird jedoch der ungestauchte Abschnitt des Rohlings allmählich in die Ausnehmung 2 hineingedrückt, wodurch der Führungs— vorsprung 16 ausgebildet wird. Gleichzeitig wird ein Teil des Mittelabschnitts 1A- in die Stauch-Huten 3 hineingepreßt, in denen die Schweißansätze 17 ausgebildet werden. Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, wird der Rohling 7 stets nur längs der Randab— schnitte seiner Sitzfläche gestaucht und verformt, wobei die Gesamthöhe H einschließlich des Mihrungsvorsprungs und der Innendurchmesser der Bohrung 8 nicht verändert werden.

Da die ütauch-N'uten 3 andererseits sie mit den Kanten der Ausnehmung 2 verbindende Schrägflächen 5 aufweisen, breitet sich der über den wüten 3 befindliche Abschnitt des Rohlings 7 beim Anlegen der Stauchkraft durch den Stempel 10 in geringerem Maß aus als der mit dem Mittel— abschnitt 14- in Berührung stehende Teil des Rohlings, wodurch der Metallfluß des Rohlings 7 in die Nuten 3 hinein begünstigt wird. Da zudem die Nuten 3 so ausgebildet sind, daß sie außerhalb der Ecken 9 des Rohlings 7 enden-, wird hierdurch auf vorteilhafte Weise verhindert, daß die Nuten 3 durch das Uberschußmaterial der Ecken 9» das radial nach außen gedrängt wird, verschlossen werden, so daß die eingeschlossene Luft die Formung der Schweißansätze 17 be—

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hindern könnte; auf diese Weise v/erden die gewünschte Form und Höhe der Schweißansätze, ungeachtet des gerin- ' geren Drucks gufriedenstellend hervorgebracht. Der bevorzugte halbkreisförmige Querschnitt der Nuten 3 gewährleistet einen gleichmäßigen Ketallflüß in diese Kuten hinein. Nach der auf diese Weise erfolgten Formung des Führungsvorsprungs 16 und der ßchweißansätze 17 wird in der Bohrung 8 mittels eines Gewindebohrers das Innengewinde geschnitten, wodurch eine in Fig. 5 veranschaulichte fertige Schweiß-Mutter erhalten wird.

Anstaut einen Mutter-Rohling zu verwenden, kann auch eine bereits mit Gewinde versehene Kutter behandelt werden. In Fig. 7 ist beispielsweise eine mit Schweißen— sätzeri 17 und einem Führungsvorsprung 16 versehene Sechskant-Mutter dargestellt. Selbstverständlich sind innerhalb des Rahmens der Erfindung weitere Abwandlungen der Form des speziell beschriebenen und dargestellten Mutter-Rohlings möglich; so kann auch eine runde oder eine mehreckige Mutter bearbeitet werden.

■Wie vorstehend erläutert, wird die Schweiß-Mutter in einem offenen Gesenk hergestellt, wobei sich der Randabschnitt des Rohlings oder der Mutter unter reduziertem Druck entsprechend der gewünschten Höhe eines Führungsvorsprungs in alle Richtungen ausbreitet, so daß ein Führungsvor— sprung und Schweißansätze gleichzeitig mit im Vergleich zu einer herkömmlichen, ein geschlossenes Gesenk verwendenden Vorrichtung geringem Druck ausgebildet werden, und für diesen Zweck eine Mehrzweckpresse herangezogen werden kann. Eine auf diese Weise hergestellte Schweiß-Mutter kennzeichnet sich durch zwischen dem Führungsvorsprung und den Schweißansätzen 17 vorgesehene V-fÖrmige Einschnitte 18 (Fig. 6), welche das Schweißmetall an einem Überlaufen

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über den Mhrungsvorsprung 16 unter dem Einfluß der beim Schweißvorgang radial zur Elektrode angelegten elektromagnetischen Kraft und an einem Herabfließen in das Gewinde 19 hindern, wodurch die üblicherweise beim Hindurchführen einer Schraube nach dem Anschweißen der Mutter an der Grundplatte auftretenden Schwierigkeiten ausgeräumt werden. Die Sitzfläche eines Mutter-Rohlings wird unter dem durch einen Stempel ausgeübten Druck ausgebreitet bzw. erweitert, so daß geine Kontaktfläche mit der Grundplatte vergrößert wird und sich eine bessere Stabilität der angeschweißten Mutter ergibt. . -

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet ein offenes Gesenk, in welches Stauch-Nuten in der V/eise eingestochen sind, daß ihre Enden jeweils mit der Kante der den fführungsvorsprung formenden Ausnehmung übe?? Schrägflächen verbunden sind und sich die Nuten auswärts über die Ecken des auf das Gesenk aufgelegten Mutter-Rohlings hinauserstrecken, wodurch die bei den herkömmlichen Vorrichtungen auftretende Schwierigkeit ausgeschaltet wird, daß infolge der Verdrängung des gestauchten Metalls des Mutter-Rohlings oder einer Mutter Luft in die die Schweißansätze formenden Nuten eingeschlossen wird, so daß das vollständige Formen der Schweißansätze behindert wird. Infolge der Überwindung dieser Schwierigkeit.wird das gestauchte Metall des Mutter-Rohlings gleichmäßig und zwangsläufig in die Stauch— Nuten hinein verformt, wodurch die gleichmäßige Ausbildung von 3?orm und Höhe der Schweißansätze auf die gewünschte V/eise ermöglicht wird, und zwar ungeachtet des durch die begrenzte Höhe, des Führungsvorsprungs bedingten begrenzten Drucks und ohne Verwendung einer Mehrstufen-Schmie— depresse. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Gesenk einfach aufgebaut sein und über lange Zeiträume hinweg mit einem Mindestmaß an Abnutzung und Beschädigung in .betrieb gehalten werden.

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Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin eine Vorrichtung zur Herstellung einer anschweißbaren bzw· Schweiß-Mutter mit Schweißansätzen und einem an ihrer Sitzfläche vorgesehenen Führungsvorsprung, wobei.ein offenes Gesenk mit einer in seinem Zentrum vorgesehenen !Form-Ausnehmung und von dieser radial abgehenden 3?orm- bzw. Stauch-Nuten mit dazwischen befindlichen Schrägflächen vorgesehen ist, das sich auf vorteilhafteste-V/eise für die Massenfertigung unter Verwendung einer Mehrzweckpresse eignet. Die erfindungsgemäße anschweißbare Mutter weist einen ringförmigen Führungsvorsprung und Schweißansätze auf, die mit zwischengefügten V-förmigen Eindrückungen radial zum i'ührungsvorsprung ausgebildet sind, und besitzt die Vorteile, daß sie. bei Anbringung an einer Grundplatte die Zugänglichkeit des Befestigungsglieds nicht behindert und daß sie mit begrenztem Druck nach dem Offengesenk-Verfahren unter Verwendung einer Allzweck-Presse hergestellt werden kann·

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Claims

Bat entansprüche

Anschweißbare Mutter mit einem ringförmigen, um eine Bohrung zur Aufnahme eines Innengewindes herum vorgesehenen Rand zur Ermöglichung einer einwandfreien Ausrichtung der Mutter gegenüber einer Schrau— benbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß radial zum Hand (16) anschweißbare Ansätze (17) ausgebildet sind, die ebenso wie der Rand an der Sitzfläche der Mutter vorgesehen sind und zwischen sich V—förmige Eindrückungen (18) und an ihren Seitenflächen Ausbuchtungen (15) aufweisen, die durch das Verpressen der Sitzfläche unter dem durch eine Eresse ausgeübten Druck entstanden sind»

Vorrichtung zur Massenfertigung von anschweißbaren Muttern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein offenes Geserik (1) mit radial iton einer Form-Ausnehmung (2) für einen Führungsvorsprung (16) abgehenden, eingestochenen form— bzw. Staueh-Nuten (3) aufweist, daß jede Nut mit der Ausnehmung über eine Schrägfläche (5) verbunden ist und auswärts von den Ecken eines Mutter-Rohlings C?) oder einer zu bearbeitenden Mutter ausläuft, und daß ein Pressen— Stempel (10) in dem Gesenk gegenüberliegender Lage angeordnet - ist, welcher den auf das offene Gesenk aufgelegten Mutter-Rohling bzw. die Mutter zu vorpressen vermag, wobei der Randabschnitt des Mutter-Rohlings oder der Mubter einfach gestaucht und radial zu ihren Seiten hin verformt wird, während der Mittelteil unter Bildung des Führungsvorsprungs in die Ausnehmung hineingedrängt wird, und wobei das restliche verpreßte Metall unter üildung von Schweißansätzen (17) in die !Juten hinein gestaucht wird.

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