DE2818588A1 - Gewindeeinlage zur einseitigen befestigung in vorzugsweise duennen blechen - Google Patents

Description

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VIJMA Vyskumny ustav mechanizacie a automatizacie Wove vesto nad Vähom, CSSFi

Gewindeeinlage zur einseitigen Befestigung in vorzugsweise dünnen Blechen

Die Erfindung betrifft eine Gewindeeinlage vor allem für dünnes Blech, die aus einem Stück gefertigt ist.

Zur Ausbildung von Muttergewinde in dünnem Blech v/erden verschiedene Gewindeeinlagen verwendet. Es sind zweiseitige Gewindeeinlagen bekannt und Gewindeeinlagen, die einseitig befestigt werden. Zu den einseitig befestigten Gewindeeinlagen gehören Nietmuttern, die einen hohlen in einem Gewindeteil endenden Schaft aufweisen. Derzeit verwendete einseitige Verbindungsbestandteile, die in einer Öffnung im Blech nur von einer Seite befestigt werden können, nach Art einer "Nietmutter", haben jedoch außer bekannten Vorteilen auch eine Reihe von Nachteilen.

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Ein wesentlicher Nachteil dieser Verbindungs- bzw. Gewindeeinlagen ist ihre Begrenzung auf einen engen und genau begrenzten Befestigungsbereich. Ferner ist aus der technischen Praxis bekannt, daß jeder Verbindungsteil zum Verbinden dünner Bleche außer seiner Hauptfunktion dem Bilden einer festen und verläßlichen Verbindung auch die Punktion einer Verstärkung des dünnen Bleches erfüllen soll. Diese Forderungen erfüllen die bekannten einseitigen Verbindungsteile nicht, da die Größe des gebildeten Verschlußkopfes bei dünnem wie bei dickerem Blech annähernd gleich ist.

Bekannte Verbindungsteile mit einem längsgeschlitzten Schaft zwischen dem Kopf und dem Gewindeteil können nicht zum Erhalt von geschlossenen Verbindungen eingesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine die Nachteile bekannter Ausführungen überwindende Gewindeeinlage zur Befestigung in und Verbindung von insbesondere dünnen Blechen zu schaffen, die eine größere Zugfestigkeit besitzt und eine wirksame Versteifung des Bleches ergibt.

Diese Aufgabe wird bei einer Gewindeeinlage zur einseitigen Nietbefestigung in vorzugsweise dünnen Blechen mit einem am vorderen Ende ausgebildeten Einlegekopf und mit einem Hohlschaft, der auf einem Teil seiner Länge ein Innengewinde aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlschaft im Anschluß an den Einlegekopf einen Teil mit größerer Öffnung und geringerer Wandstärke und zwischen diesem und dem Gewindeteil einen Abschnitt mit kleinerer Öffnung und größerer Wandstärke aufweist und

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daß der Hohlschaft zumindest im Bereich der größeren Öffnung eine angeformte Axialversteifung sowie am Übergang von der kleineren öffnung zur Gewindeöffnung eine Radialnut trägt.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Gewindeeinlage vor allem für dünnes Blech ist, daß durch Verfestigung des Hohlschaftes mit geringerer Wanddicke, durch Anwendung der Axialversteifung und durch Wirkung der Ringnut im Teil des Schaftes mit großer Wanddicke eine große Anpassungsfähigkeit des einseitigen Verbindungsteiles bei seiner Befestigung in Blechen unterschiedlicher Dicke bei hoher Festigkeit des Schließkopfes erzielt wird. Ein weiterer Vorteil beruht darin, daß der Schließkopf bei dünnem Blech am größten ist, wo ein wesentliches Verstärken der Unterlage erforderlich ist. Für dickeres Blech, wo ein Verstärken der Unterlage nicht im gleichen Maße gefordert wird, hat der Schließkopf einen kleineren Durchmesser, jedoch eine erhöhte Widerstandsfähigkeit auf Zugbeanspruchungen und Verdrehen.

Im folgenden iverden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine einseitige Gewindeeinlage in teilweisem Längsschnitt j

Fig. 2 einen Querschnitt A-A der Einlage nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Oberfläche der Gewindeeinlage nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt B-B in Fig. 3,

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Pig. 5 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Einlage mit eingedrücktem Gewindeteil,

Fig. 6 einen Querschnitt C-C in Fig. 5,

Fig. 7 einen Längsschnitt einer Gewindeeinlage vor ihrer formschlüssigen Befestigung,

Fig. 8 das Formen des Schließkopfes bei dünnem Blech,

Fig. 9 den fertigen Schließkopf bei dünnem Blech,

Fig. 10 einen fertigen Schließkopf bei dickerem Blech in teilgeschnittener Seitenansicht.

Die Gewindeeinlage zur einseitigen Befestigung vor allem in dünnem Blech besteht aus einem geformten Schaftteil 1, der an einem Ende einen Kopf 2 und am anderen Ende einen verstärkten Teil 3 mit einer Bohrung 4 mit Innengewinde aufweist. Der hohle Schaftteil 1 enthält auf zwei Drittel seiner Länge eine größere öffnung 5 bei geringerer Wandstärke und im letzten Drittel eine kleinere öffnung 7 bei größerer Wandstärke, an die die Gewindebohrung 4 anschließt. Die kleinere öffnung 7 ist etwas größer als der Durchmesser der Gewindeöffnung 4, um ein Einschrauben eines Gewindedornes des Montagegerätes zu gestatten. Die Oberfläche der Gewindeeinlage kann zylindrisch sein, es ist jedoch vorteilhafter, wenn wenigstens im geformten Schaftteil 1 eine Axialversteifung 9 aus z. B. Längsrippen vorgesehen ist, die durch Einpressungen 8, Längserhebungen 6 oder als Mehrkant ausgeführt werden kann.

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Die Axialversteifung in Form der in Pig. ^l\ dargestellten äußeren Längsrippen kann ζ. B. durch spanlose Umformung des Schaftrohlings im Gesenk oder durch einen Rollvorgang mittels entsprechend ausgebildeter Rollbzw. Walzgeräte hergestellt werden. Die in Fig. 5 dargestellte Axialversteifung 9 wird auf besonders zweckmäßige Weise dadurch geformt, daß der Schaftrohling der Einwirkung von auf einem Kreis nebeneinander angeordneten kugelförmigen Formkörpern ausgesetzt wird, die das Schaftmaterial radial eindrücken und die Längsrillen 8 mit Zwischenstegen 9 ergeben (Fig. 5 und 6).

Die Gewindeeinlage besitzt am Übergang von der Öffnung 7 zur Gewindebohrung H eine äußere Radialnut 12, deren Tiefe ungefähr die Hälfte der Wanddicke des Schaftteiles im Bereich der kleineren Öffnung 7 beträgt.

Zum Befestigen der Gewindeeinlage in einer Montagebohrung 13 eines dünnen Blechs 14 (Fig. 7, 8 und 9) wird die Gewindeeinlage auf einen Gewindedorn 10 des Montagegerätes aufgeschraubt bis der Kopf 2 der Einlage an einen Gegenhalter 11 des Montagegerätes anschlägt. Durch anschließendes Anziehen des Gewindeschaftes 10 mit dem aufgeschraubten verstärkten Teil 3 in Richtung des mittleren Pfeiles in Fig. 8 gegen den festgelegten Kopf 2 der Einlage biegt sich der Schaftteil im übergangsteil zwischen der kleineren öffnung 7 und der größeren Öffnung 5 nach außen und der geformte Schaftteil 1 beginnt sich radial aufzuweiten. Bei weiterem Anziehen des verstärkten Teils 3 mit der Gewindeöffnung H faltet sich der dünnwandige Schaftteil und legt sich mit seiner verformten Außenfläche 13 an die unzugängliche Fläche des dünnen Bleches Ik an. Der Schaftteil im Bereich der kleineren öffnung 7 behält aufgrund seiner größeren Wandstärke seine Form weitgehend bei und stützt sich an der ebenen Innenfläche des umgefalteten

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dünnwandigen Schaftteil ab (Fig. 9)· Die Größe des so geformten Schließkopfes in dünnem Blech 14 ist gegenüber herkömmlichen Nietmuttern wesentlich größer, was eine wesentliche Erhöhung der Festigkeit der eingebauten Einheit auf Zug mit sich bringt. Durch die direkte Abstützung des dickwandigeren Schaftteils, dessen durch die Längsversteifung verstärkte Wände schräg nach radial außen verlaufen (Fig. 9), an der Wand des voll umgefalteten dünnwandigeren Wandteils und dessen parallele Anlage am Blech werden in Fig. 9 nach oben gerichtete, auf den dickwandigen Gewindeteil 3_S ^ einwirkende Zugkräfte direkt in das Blech eingeleitet, das im Bereich der Blechöffnung durch den Kopf 2 und insbesondere durch die verformten Schaftteile wesentlich verstärkt ist.

Die im Schaft eingearbeitete Ringnut 12 begünstigt die Abbiegung des dickwandigeren Schaftteils 7 von dem Gewindeteil 3_S ^. Sie stellt keine Schwachstelle dar, weil sie bei dem Umform-Befestigungsvorgang der Einlage geschlossen wird. Dabei bewirken die Axialversteifungen 9 im Bereich des dünnwandigen Endteils 5 der Einlage bei der Umformung eine gleichmäßige Umfangsabstützung an den inneren Wänden der Blechbohrung und somit eine genaue Zentrierung. Die Axialversteifung 9 im Bereich des dickwandigeren Mittelteils 7 der Einlage sorgt für eine hohe Festigkeit der fertig eingesetzten Einlage gegenüber Zugkräften. Die radial äußere Ringnut 12 gewährleistet, daß im Übergang zwischen dem steifen Gewindeteil 3> 4 und dem Mittelteil 7 die intensive Materialumbiegung erreicht und auch nicht durch die eventuell auch in diesem Abschnitt vorhandenen Axialversteifungen behindert wird. Diese Ringnut 12 hat einen Querschnitt vorzugsweise in Dreieckform, der nach dem Umformvorgang das Schließen der Ringnut und

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eine dichte Anlage der vorzugsweise konischen Nietwände aneinander gewährleistet, wie dies aus einem Vergleich der Fig. 7 und 9 hervorgeht.

Das einseitige Befestigen einer Gexvindeeinlage in eine Montageöffnung 13 in dickerem Blech 15 erfolgt in ähnlicher Weise, wobei Unterschiede lediglich in der geringeren Größe seines Schließkopfdurchmessers und eine Widerstandsfähigkeit gegen Zugbeanspruchungen der Gewindeverbindung bestehen. Aus Fig. 9 und 10 ist der weite Bereich für die Anwendung der einseitigen Gewindeeinlage ersichtlich.

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Loerseiie

Claims (4)

1. Ansprüche

   Γι.

   Gewindeeinlage zur einseitigen Nietbefestigung in vorzugsweise dünnen Blechen mit einem am vorderen Ende ausgebildeten Einlegekopf und mit einem Hchlschaft, der auf einem Teil seiner Länge ein Innengewinde aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlschaft (1) im Anschluß an den Einlegekopf (2) einen Teil mit größerer öffnung (5) und geringerer Wandstärke und zwischen diesem und dem Gewindeteil (3j 4) einen Abschnitt mit kleinerer öffnung (7) und größerer Wandstärke aufweist und daß der Hohlschaft (1) zumindest im Bereich der größeren Öffnung (5) eine angeformte Axialversteifung (9) sowie am Übergang von der kleineren Öffnung (7) zur Gewindeöffnung (4) eine Radialnut (12) trägt.
2. 2. Gewindeeinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialversteifung (9) durch Einpressungen (8) gebildet wird.
3. 3. Gewindeeinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialversteifung (9) durch einen Mehrkant gebildet wird.
4. 4. Gewindeeinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialversteifung durch Längserhebunren (6) gebildet wird.

   233-(S9243)-SdSl

   WtHML IMSPSCTED

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