DE2209688C3

DE2209688C3 - Einsteckmutter

Info

Publication number: DE2209688C3
Application number: DE2209688A
Authority: DE
Inventors: John A. Park Ridge Ill. Pestka; Louis J. Hillpoint Wis. Wronke
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1971-03-03
Filing date: 1972-03-01
Publication date: 1978-03-16
Also published as: US3701373A; GB1318165A; DE2209688B2; IT949802B; JPS4721071U; DE2209688A1; FR2127940A5; SE382099B; JPS5144056Y2; CA943050A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einsteckmutter aus Kunststoff mit einem Kopfteil und einem Schaft, der einen länglichen Hohlteil zur Aufnahme einer Schraube mit einem geringeren Innendurchmesser als dem Gewindeaußendurchmesser des Schraubenschaftes aufweist, dessen Seitenwände in seinem dem Kopfteil benachbarten Bereich elastisch nachgiebig ausgebildet sind, sowie außerhalb des Hohlteiles diametral angeordnete Schaftarme, die mit dem dem Kopfteil gegenüber liegenden Bereich des Hohlteiles verbunden sind und mit das Werkstück hintergreifenden Schultern versehen sind.

Eine derartige Einsteckmutter ist aus der US-PS 42 098 bekannt. Bei dieser bekannten Einsteckmutter sind die beiden Schaftarme jeweils über einen mittleren Bereich entlang ihrer Gesamtlänge mit dem Hohlteil des Schaftes verbunden. Dieser Hohlteil besitzt die Form eines Sackes und weist an seiner Innenseite zwei verstärkte Bereiche auf, die unmittelbar an die Schaftarme angrenzen und in die der Schraubenschaft sein Gewinde schneidet. Daraus folgt, daß bei der in der US-PS 33 42 098 beschriebenen Einsteckmutter der sackartig ausgebildete Hohlteil des Schaftes lediglich eine ummantelnde Funktion für die Schraube besitzt, während die von der Schraube ausgeübte Kraft unmittelbar auf die Schaftarme mittels der Verbindungsbereiche ausgeübt wird. Beim Einschrauben der Schraube werden die Schaftarme infolgedessen auseinander gespreizt, so daß das Ankerelement nicht mehr aus der Werkstücksöffnung entfernt werden kann. Der anfangs rautenförmig ausgebildete sackartige Hohlteil paßt sich dabei in seinem Querschnitt an den des Schraubenschaftes an.

Die aus der US-PS 33 42 098 bekannte Einsteckmutter gewährleistet infolge ihrer oben beschriebenen Funktionsweise einen relativ festen Sitz im Werkstück.

ίο Sie hat jedoch den Nachteil, daß sie bereits im nicht eingebauten Zustand eine wenig kompakte Form aufweist, da der mittig angeordnete sackartige Hohlteil nur über relativ schmale Bereiche mit den ansonsten von diesem getrennt angeordneten Schaftarmen ver-

'5 bunden ist. Das hat zur Folge, daß der aus relativ flexiblem Material hergestellte Hohlteil, der zudem noch die Schaftarme überragt, leicht Beschädigungen ausgesetzt ist. In diesem Fall ist die vollständige Ummantelung des Schraubenschaftes nicht mehr gewährleistet, so daß darunter insbesondere das Isolationsverhalten der Einsteckmutter leidet. Derartige Einsteckmuttern werden nämlich insbesondere dazu verwendet, Werkstücke im Abstand voneinander gegeneinander elektrisch isoliert zu verbinden. Im eingebauten Zustand und bei eingesetzter Schraube erhöht sich die Gefahr von Beschädigungen noch mehr, da nunmehr die Schaftarme auswärts gespreizt sind und somit ein nocii größerer Teil des Hohlteiles freigelegt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben und eine eine gute elektrische Isolierung der Schraube sichernde Einsteckmutter zu schaffen, die einerseits einen festen Sitz im Werkstück gewährleistet und andererseits ihre kompakte Form auch im eingeführten Zustand der Schraube beibehält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer eingangs genannten Einsteckmutter dadurch gelöst, daß zwischen dem dem Kopfteil benachbarten Bereich des länglichen Hohlteils und den elastisch nachgiebig ausgebildeten Schaftarmen Freiräume angeordnet sind und daß bei eingeführter Schraube die Außenflächen des dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereiches gegen die Innenflächen der Schaftarme gepreßt sind.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Einsteckmutter ist in ihrer Bauweise bedeutend kompakter als die aus der US-PS 33 42 098 bekannte Steckmutter. Diese kompakte Bauweise wurde durch die Anordnung von Freiräumen innerhalb des Schaftes der Einsteckmutter ermöglicht, die einerseits eine freie Verschiebbarkeit der Schaftarme relativ zu dem dem Kopfteil benachbarten Bereich des Hohlteiles bei Einführung der Steckmutter in die Werkstücköffnung sowie andererseits des dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereiches relativ zu den Schaftarmen bei Einführung der Schraube in den Hohlteil gewährleisten. Dabei bleibt insgesamt die kompakte Form der Steckmutter erhalten, d. h. auch nach dem Einsetzen der Schraube können äußerlich keine Veränderungen festgestellt werden. Trotzdem wird ein fester Sitz im Werkstück gewährleistet.

Die Bedeutung der erfindungsgemäß vorgesehenen Freiräume besteht darin, daß einerseits beim Einsetzen der Einsteckmutter in die Werkstücköffnung die Schaftarme Platz zum Ausweichen besitzen und dadurch, während sich die Öffnungsränder gegen die

''5 vorgesehenen Schultern lehnen, zurückschnappen können, wodurch die Steckmutter fest in der Öffnung gehalten wird. Andererseits kann beim Einsetzen der Schraube der dem Kopfteil benachbarte Hohlteilbe-

reich auswärts in die Freiräume wandern. Dabei werden bei vollständig eingeführter Schraube die Außenflächen u'es dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereiches gegen die Innenflächen der Schaftarme gepreßt und beaufschlagen somit diese mit einer zusätzlichen Kraft. die eine zusätzliche Arretierung der Steckmutter in der Werkstücköffnung bewirkt. Es sei nochmals bemerkt, daß die Verschiebung des dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbcreiches äußerlich nicht wahrnehmbar ist, die Einsteckmutter somit die gleiche Form behält wie vor ι ο dem Einbau, infolge des durch die Tragarme erzielten Schutzes des verschobenen Hohlteilbereiches ist dieser keinen Beschädigungen von außen ausgesetzt und kann somit auch die Isolationseigenschaften der Steckmutter nicht verschlechtern ι >

Während bei der in der US-PS 33 42 098 beschriebenen Lösung die eingeführte Schraube über die Verbindungsbereiche zwischen dem sackartigen Hohlteil und den Schaftarmen unmittelbar eine Kraft auf diese ausübt, die schließlich zu einer Verspreizung derselben führt, durch welche der feste Sitz der Steckmutter in der Werkstücköffnung erzielt wird, werden beim Erfindungsgegenstand durch das Einführen der Schraube in den Hohlteil die Schaftarme nicht unmittelbar mit einer Kraft beaufschlagt, sondern lediglich der dem Kopfteil benachbarte Hohlteilbereich, der diese Kraft dann .;,if die Schaftarme weiter'eitet. Erfindungsgemäß besitzt daher der Hohltei die Aufgabe, sowohl eine vollständige Ummantelung für die Schraube zu bilden als auch den von der Schraube seitlich ausgeübten Druck mittelbar weiterzuleben. Diese spezielle Ausbildung hat den Vorteil, daß insgesamt eine wesentlich kompaktere Bauweise Anwendung finden kann als bei der aus der US-PS 33 42 098 bekannten Steckmutter.

Zweckmäßigerweise sind die Schultern von den Seitenwänden von Ausnehmungen gebildet, die auf den Außenseiten der Schaftarme unmittelbar unterhalb der Unterseite des Kopfteiles angeordnet sind. Die Außenflächen des dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereiches sind vorteilhafterweise mit Vorsprüngen versehen, wodurch die von dem dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereich gegen die Innenflächen der Schaftarme ausgeübte Preßwirkung weiter verstärkt wird.

Um eine leichte Einführbarkeit der Steckmutter in Werkstücköffnungen zu gewährleisten und um ein Einschnappen der Öffnungsränder in die Ausnehmungen der Schaftarmc zu ermöglichen, weisen der dem Kopfteil entgegengesetzte Hohlteilbereich und in Verlängerung damit die Schaftarme konisch zulaufende Außenflächen auf.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Von dieser ist

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Einsteckmutter,

Fig.2 eine Draufsicht der in Fig. I gezeigten Steckmutter, wobei ein Stück des Kopfteils angeschnitten ist, um die Konstruktion des Schafts genauer zu zeigen, der sich axial von der Unterseite des Kopfteils (>o weg erstreckt,

Fig.3 ein zentraler, vertikaler Schnitt durch die Steckmutter, im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in F i g. 2, bevor die Schraube eingedreht ist,

F i g. 4 ein detaillierter Schnitt entlang der Linie 4-4 in <>5 F i g. 3,

Fig. 5 ein zentraler, vertikaler Schnitt ähnlich wie Fi g. 3, bei dem der Schaft der Steckmutter noch nicht ganz in die öffnung des Werkstücks eingeführt ist,

Fig. 6 ein Schnitt ähnlich wie Fig. 3, nachdem die Steckmutter völlig in die öffnung des Werkstücks eingeführt und durch die Schraube in ihrer Endstellung befestigt worden ist; und

Fig. 7 ein vertikaler Schnitt, der im wesentlichen entlang der Linie 7-7 in F i g. 6 geführt ist, wobei der Kopfteil der Steckmutter durch strichpunktierte Linien angedeutet ist.

In der Zeichnung sind zur Bezeichnung gleicher Teile in allen Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet worden. Die erfindungsgemäß ausgebildete einstückige Einsteckmutter aus Kunststoff trägt durchgehend die Bezugsziffer 10.

Ein zentraler, längsseitig geöffneter und seitlich erweiterungsfähiger, dem Kopfteil 12 benachbarter Bereich des länglichen Huhheiles 14 zur Aufnahme der Schraube 32 ist mit 16 gekennzeichnet. B": der beschriebenen Ausführung ist der Bereich 16 im Querschnitt im wesentlichen rautenförmig, wie aus Fig. 7 klar hervorgeht. In entgegengesetzten Richtungen angeordnete, seitlich nachgebende Schaftarme 18 erstrecken sich zwischen dem Kopfteil 12 und dem dem Kopfteil gegenüberliegenden Bereich 20 des Hohlteiles 14 und sind so geformt, daß sie mit diesem ein Ganzes bilden. Der dem Kopfteil gegenüberliegende Bereich 20 des Hohlteiles ist konisch geformt, um das Einsetzen der Steckmutier in eine Werkstücköffnung zu erleichtern.

Jeder der Schaftamie 18 ist mit Schultern 26 versehen, die das Werkstück 22 hintergreifen und von den Seitenwänden von Ausnehmungen gebildet sind, die auf den Außenseiten der Schaftarme unmittelbar unterhalb der Unterseite des Kopfteiles angeordnet sind. Zwischen dem dem Kopfteil 12 benachbarten Bereich 16 des länglichen Hohlteiles 14 und den elastisch nachgiebig ausgebildeten Schiif'armen 18 sind Freiräume 28 angeordnet, damit die Arme, wie in Fig. 5 gezeigt, nach innen federn können, nachdem der Hohlteil 14 in eine entsprechendt Öffnung des Werkstücks eingeführt wurde. Bei der beschriebenen Ausführungsform hat die öffnung des Werkstücks eine vieleckige Form, damit sie der vieleckigen Form entspricht, die durch den .Schaftumfang der Einsteckmutter gegeben ist, der unmittelbar neben dem Kopfteil 12 liegt. Durch die Elastizität der Arme 18 kann die Steckmutter, wie in A b b. 5 gezeigt, eingesetzt werden, und die Arme können automatisch nach außen federn, wodruch die Schultern 26 an der Unterseite des Werkstücks 22 festgeklemmt werden, wie in A b b. 3 gezeigt. Wenn die Steckmutter auf diese Weise befestigt ist, kann sie den mit Gewinde versehenen Schaft 30 einer Schraube 32 aufnehmen, A b b. 6. Eine Platte 24 ist an der Außenfläche des Kopfteils 12 angebracht. Das Einführen des Schraubenschaftes 30 bewirkt, daß die gegenüberliegend angeordneten Wände des dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereiches 16 auseinandergedrückt werden, wodurch die Vorsprünge 34 des Hohlteilbereiches 16 gegen die Innenflächen der Arme 18 gepreßt werden.

Wie oben beschrieben, ist der dem Kopfteil benachbarte Hohlteilbereich 16 im Querschnitt im wesentlichen rautenförmig. Durch diese Konstruktion wird die seitliche Elastizität der gegenüberliegend angeordneten Flächen des Bereichs 16, die die Schraube aufnehmen und die Vorsprünge 34 tragen, verstärkt. Der Gewindeaußendurchmesser des Schraubenschaftes 30 ist größer als der Innendurchmesser des Hohlteiles 14, und da der Schraubenschaft sein ρίρρηρς OpwlnHp in

den Bereich 16 schneidet, werden die Vorsprünge 34 in entgegengesetzten Richtungen zur Seite gedrückt und schließlich gegen die Innenflächen der Schaftarme 18 gepreßt.

Der dem Kopfteil 12 gegenüberliegende Bereich des Hohlteilses 14 ist vollständig verschlossen, so daß der Schraubenschaft 30 abgekapselt und dadurch gegen das Werkstück 22 elektrisch isoliert ist. Dadurch wird ein eventuelles Überspringen von Funken zwischen dem Werkstück und dem Schraubenschaft vermieden. Die beschriebene Einsteckmutter 10 ist so kunstruiert, daß sie nach herkömmlichen Gußverfahren in einem Stück gegossen werden kann. Dadurch werden die Produktionskosten erheblich gesenkt. Die seitlich beweglichen Wände des Bereiches 16 sind so starr oder fest, daß der Schraubenschaft 30 entlang den Innenflächen der gegenüberliegenden Wände des Bereiches 16 Gewinde schneiden kann. Trotzdem besitzt der Bereich 16 eine so große Elastizität, daß er seitlich nachgibt, wenn ein Schraubcnschaft in den Hohlteil 14 eindringt, wodurch die als Verschluß dienenden Vorsprünge 34 fes< gegen die Arme 18 gepreßt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einsteckmutter aus Kunststoff mit einem Kopfteil und einem Schaft, der einen länglichen Hohlteil zur Aufnahme einer Schraube mit einem geringeren Innendurchmesser als dem Gewindeaußendurchmesser des Schraubenschaftes aufweist, dessen Seitenwände in seinem dem Kopfteil benachbarten Bereich elastisch nachgiebig ausgebildet sind, sowie außerhalb des Hohlteiles diametral angeordnete Schaftarme, die mit dem dem Kopfteil gegenüber liegenden Bereich des Hohlteiles verbunden sind und mit das Werkstück hintergreifenden Schultern versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem Kopfteil benachbarten Bereich (16) des länglichen Hohlteils (14) und den elastisch nachgiebig ausgebildeten Schaftarmen (18) Freiräume (28) angeordnet sind und daß bei eingeführter Schraube (30) die Außenflächen des dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereichc: gegen die Innenflächen der Schaftarme gepreßt sind.

2. Steckmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultern (26) von den Seitenwänden von Ausnehmungen gebildet sind, die auf den Außenseiten der Schaftarme (18) unmittelbar unterhalb der Unterseite des Kopfteiles (12) angeordnet sind.

3. Steckmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen des dem Kopfteil benachbarten Hohlteilbereiches (16) mit Vorsprüngen (34) versehen sind.

4. Steckmutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Kopfteil gegenüberliegende Hohlteilbereich (20) und in Verlängerung damit die Schaftarme (18) konisch zulaufende Außenflächen aufweisen.