DE3102939A1

DE3102939A1 - "PRESS NUT"

Info

Publication number: DE3102939A1
Application number: DE19813102939
Authority: DE
Inventors: Erich 7340 Geislingen Ausprung; Wernfried 7336 Uhingen Benik
Original assignee: SPRINGFIX BEFESTIGUNGSTECHNIK
Current assignee: SPRINGFIX BEFESTIGUNGSTECHNIK
Priority date: 1981-01-29
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1982-09-02
Also published as: EP0071615A1; WO1982002579A1; JPS57144307A

Abstract

The housable nut (1) has teeth (7) on the periphery of the head (2) on the front side (12) which is fixed to the wall. The teeth (7) are manufactured so that their extremities project from the front side (12) in the direction of a flange (3) which is separated from the front side (12) by a groove (4). The flange is at least partly cylindrical on its periphery. The tips of the teeth (7) are located, in the radial direction from the axis of the bolt (1), beyond the periphery of the flange (4). This housable bolt automatically takes a well defined position immediately after being housed in a hole. These housable nuts may in particular be used for being secured to the extremities of borings in plates or the like.

Description

EinpreßmutterPress-in nut

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einpreßmutter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a press nut according to the preamble of claim 1.

Einpreßmuttern dieser Art sind bekannt. eispielsweise ist in der DE-OS 19 58 353 eine solche Einpreßmutter beschrieben, wobei an der einen Seite der Mutter ein sich nach außen keEgelr5rmig verjüngender rnit %&Lhnen veruehcner Kragen vorgesehen ist, dessen größter Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Mutter. Zwischen dem Kragen und der Mutter ist im Bereich des Umfangs des Kragens eine Nut vorgesehen. Beim Einpressen des Kragens in das Bohrloch eines Werkstücks wird bewirkt, daß sich die Zähne in dem Material des Werkstücks, das an das Bohrloch angrenzt, verkrallen, weshalb die Mutter einer Verdrehung um ihre Längsachse einen Widerstand entgegensetzt. Außerdem wird infolge der kegelförmigen Ausbildung des Kragens erreicht, daß beim Einführen desselben in das Bohrloch des Werkstücks Material derart verdrängt wird, daß es nach dem Einpressen der Mutter derart in die zwischen dem Kragen und -der Mutter befindliche Nut eingreift, daß die Mutter in vertikaler Richtung festgelegt ist.Press nuts of this type are known. e for example is in the DE-OS 19 58 353 such a press-fit nut described, with one side of the nut an outwardly tapered, cone-shaped collar with rims is provided, the largest diameter of which is smaller than the diameter of the nut. Between the collar and the nut there is a groove in the area of the circumference of the collar intended. When the collar is pressed into the drill hole of a workpiece, that the teeth are in the material of the workpiece that adjoins the borehole, claw, which is why the nut resistance to twisting about its longitudinal axis opposed. In addition, due to the conical design of the collar, that when it is introduced into the borehole of the workpiece, material is displaced in such a way is that after the nut is pressed into place between the collar and -The nut located groove engages that the nut is fixed in the vertical direction is.

Ein Nachteil einer solchen Einpreßrnutter besteht darin, daß sie infolge der keilförmigen Ausbildung des Kragens schlecht montierbar ist, da keine glatte bzw. plane Auflagefläche vorhanden ist. Die bei einer Vormontage in die Bohrungen von Werkstücken eingesetzten Einpreßmuttern sind daher gegenüber der Vertikalen jeweils um jeweils unterschiedliche Winkel verdreht bzw. gekippt. Aus diesem Grunde nehmen die vormontierten Einpreßmuttern in Bezug auf die bei der weiteren Verarbeitung an ihnen angreifenden Werkzeuge keine definierte Lage ein.A disadvantage of such a press-fit nut is that it as a result the wedge-shaped design of the collar is difficult to assemble because it is not smooth or flat support surface is available. In the case of pre-assembly in the holes Press-in nuts used by workpieces are therefore opposite to the vertical each rotated or tilted by different angles. For this reason take the pre-assembled press-in nuts in relation to the further processing tools attacking them do not have a defined position.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einc Einpreßmutter anzugeben, die so ausgestaltet ist, daß sie nach dem Einsetzen in ein bohrloch eine genau definierte L,ay; einnimmt.The object of the present invention is to provide a press-fit nut indicate, which is designed so that after insertion into a borehole a well-defined L, ay; occupies.

Diese Aufgabe wird durch eine Einpreßmutter der eingangs genannten Art gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale ,ekennzeichnet ist.This task is achieved by a press-fit nut of the type mentioned at the beginning Kind solved by the specified in the characterizing part of claim 1 Features that is marked.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einpreßmutter besteht darin, daß sie in einer äußert einfachen Weise in die Bohrungen von Werkstücken derart einsetzbar ist, daß sie automatisch eine genau definierte Lage einnimmt.There is a significant advantage of the press-fit nut according to the invention in that they can be inserted into the bores of workpieces in an extremely simple manner can be used in such a way that it automatically assumes a precisely defined position.

Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Einpreßmutter nach dem Einpressen in die Bohrung eines Werkstücks in Bezug auf ihre Längsachse eine hohe Verdrehfestigkeit auf. Außerdem ist die Mutter nach dem Einsetzen in der Lage in axialer Richtung auf sie einwirkenden Kräften zu widerstehen.Advantageously, the press nut according to the invention after Pressing into the bore of a workpiece with respect to its longitudinal axis is a high Torsional strength. In addition, after insertion, the mother is able to to withstand forces acting on them in the axial direction.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß in Bohrungen eines Werkstücks bei der Vormontage eingesetzte Muttern auch bei relativ heftigen Bewegungen des Werkstücks ihre definierte Lage beibehalten.Another advantage of the present invention is that Nuts used in bores of a workpiece during pre-assembly even with relative violent movements of the workpiece maintain their defined position.

Vorteilhafterweise wird die Einpreßmutter beim Einsetzen automatisch in Bezug auf das Bohrloch zentriert.Advantageously, the press-in nut is automatic when it is inserted centered with respect to the borehole.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Einpreßmutter vor dem Aufbringen der Zähne Fig. 2 eine in die Bohrung eines Werkstücks bei der Vormontage eingesetzte Einpreßmutter; Fig. 2a-2c beispielhafte Kragenformen; Fig. 3 eine in die Bohrung eines Werkstücks eingepreßte Einpreßmutter; Fig. 4 zur Erläuterung der Materialverdrängung heim inpressen eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer in ein Werkstück eingepreßten Einpreßmutter, und Fig. 5 bis 7 weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Einpreßmuttern.In the following the invention and its embodiments are related explained in more detail with the figures. It shows: Fig. 1 a press-fit nut before application of the teeth Fig. 2 one inserted into the bore of a workpiece during pre-assembly Press nut; 2a-2c are exemplary collar shapes; Fig. 3 a press-fit nut pressed into the bore of a workpiece; 4 for explanation Pressing the material displacement home an enlarged view of a part a press-fit nut pressed into a workpiece, and FIGS. 5 to 7 show further embodiments press nuts according to the invention.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besteht eine erfindungsgemäße Einpreßmutter 1 im wesentlichen aus einem Kopfteil 2 und einem an der einen Seite des Kopfteils 2 angeordneten Kragen 3.As can be seen from FIG. 1, there is one according to the invention Press-in nut 1 essentially consists of a head part 2 and one on one side of the head part 2 arranged collar 3.

Dabei ist der Kragen 3 an seinem Umfang vorzugsweise kreiszylindrisch derart ausgebildet, daß er mit einem geringrügigen Spiel in die Bohrung 6 eines Werkstücks 5 (Fig. 2) einsetzbar ist. Der Kragen 3 ist von dem Kopf durch einen ringförmigen Steg 4 beabstandet und weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser des Kopfes 2. Der Durchmesser des ringförmigen Stegs 4 ist kleiner als der Durchmesser des Kragens 3. Auf diese Weise wird in der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise zwischen der dem Kragen 3 zugewandten Fläche 12 des Kopfes 2 und der dem Kopf 2 zugewandten Fläche des-Kragens 3 im Bereich des Umfangs des Kragens eine Nut 13 gebildet. Die mit einem Innengewinde versehene Bohrung der Mutter 1 ist mit 8 bezeichnet.The collar 3 is preferably circular-cylindrical on its circumference designed such that it has a slight play in the bore 6 of a Workpiece 5 (Fig. 2) can be used. The collar 3 is from the head by one spaced annular web 4 and has a diameter which is smaller than the diameter of the head 2. The diameter of the annular ridge 4 is smaller than the diameter of the collar 3. In this way, it can be seen in FIG Way between the collar 3 facing surface 12 of the head 2 and the head 2 facing surface of the collar 3 in the area of the circumference of the collar a groove 13 educated. The bore in the nut 1, which is provided with an internal thread, is denoted by 8.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, werden an der in der Fig. 1 dargestellten Mutter vorzugsweise durch einen Rändelvorgang an dem unteren Ende ihrer dem Kragen 3 zugewandten Umfangs fläche Zähne 7 angebracht. Dabei wird bei diesem Rändelvorgang Material aus dem unteren Umfangsbereich des Kopfes 2 der Mutter derart verdrängt, daß die Zähne 7 in Richtung der Längsachse der Mutter 1 gesehen über die untere StlrnflYche 12 des Kopfes 2 in Richtung auf den Kragen 3 überstehen, wodurch eine Unterschneidung 15 gebildet wird.As can be seen from FIG. 2, the illustrated in FIG Nut preferably by a knurling process on the lower end of the collar 3 facing circumferential surface teeth 7 attached. This knurling process Material displaced from the lower peripheral area of the head 2 of the nut in such a way that that the teeth 7 in the direction of the longitudinal axis of mother 1 seen protrude over the lower face 12 of the head 2 in the direction of the collar 3, whereby an undercut 15 is formed.

In der Fig. 2 ist die Lage der Einpreßmutter 1 dargestellt, die sie einnimmt, wenn sie beispielsweise in einem Vormontagegang in die Bohrung 6 eines Werkstücks 5 eingesetzt ist. Beim Einsetzen ist es lediglich erforderlich, den auf den Innendurchmesser der Bohrung 6 abgestimmten Kragen 3 in das obere Ende der Bohrung 6 einzufügen. Die Mutter gleitet dann entlang der Bohrung 6 nach unten, bis die Zähne 7 an der Oberfläche 11 des Werkstücks 5 angreifen.In Fig. 2, the position of the press nut 1 is shown, which it assumes when, for example, in a preassembly gear in the bore 6 of a Workpiece 5 is used. When inserting it is only necessary to the the inner diameter of the bore 6 matched collar 3 in the upper end of the bore 6 to insert. The nut then slides down the hole 6 until the Attack teeth 7 on surface 11 of workpiece 5.

An der Stelle des kreiszylindrisch ausgebildeten Kragens (Fig. 2a) kann auch ein Kragen vorgesehen werden, dessen Umfangsfläche derart ausgestaltet ist, daß sie nur in Teilbereichen an der Innenwand der Bohrung 6 derart angreift, daß eine mittige Führung des Kragens in dem Bohrloch gewährleistet ist. In der Fig. 2b ist beispielsweise ein Kragen dargestellt, der an drei Teilbereichen an der Innenwand der Bohrung 6 angreift. Fig. 2c zeigt als weiteres Beispiel einen Querschnitt eines Kragens bei dem ein Teil des Querschnitts durch eine Sehne weggeschnitten ist.At the point of the circular cylindrical collar (Fig. 2a) A collar can also be provided, the circumferential surface of which is configured in this way is that it only engages in partial areas on the inner wall of the bore 6 in such a way that a central guidance of the collar in the borehole is guaranteed. In Fig. For example, a collar is shown in FIG. 2b, which is attached to three partial areas on the inner wall the bore 6 engages. As a further example, FIG. 2c shows a cross section of a Collar in which part of the cross-section is cut away by a tendon.

Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, welche Lage die Einpreßmutter 1 in dem Werkstück 5 einnimmt, nachdem, beispielsweise von oben ein Schlag auf sie ausgeübt wurde. Durch die Auswirkungen des Schlages sind die Zähne 7 von oben herein den oberflächennahen Bereich des Werkstücks 5 eingedrungen. Dadurch bedingt, erfolgt eine Verformung des am oberen Ende der Bohrung 6 befindlichen Materials des Werkstücks 5 in der Weise, daß Material in die Nut 13 und in die Unterschneidung 15 derart hineingepreßt wird, daß es auch hinter die dem Kopf 2 zugewandte Stirnfläche 14 des Kragens 3 greift. Durch dieses Hintergreifen ist die Einpreßmutter 1 gegen eine Verschiebung in die beiden axialen Richtungen téstgelegt. Die in die oberflchennahen Bereiche des Werkstücks 5 eingreifenden Zähne bewirken die hohe Verdrehfestigkeit der Einpreßmutter 1. Der voranstehend beschriebene Verformungsvorgang ist besonders gut aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 4 zu ersehen.From Fig. 3 it can be seen which position the press-fit nut 1 in occupies the workpiece 5 after, for example, a blow is exerted on it from above became. Due to the impact of the impact, the teeth 7 are in from above penetrated near the surface area of the workpiece 5. Due to this, takes place a deformation of the material of the workpiece located at the upper end of the bore 6 5 in such a way that material in the groove 13 and in the undercut 15 in such a way is pressed in so that it is also behind the end face 14 facing the head 2 of the collar 3 engages. By this reaching behind the press-fit nut 1 is against a Shift in the two axial directions téstleger. The ones close to the surface Areas of the workpiece 5 engaging teeth cause the high Torsional strength of the press-fit nut 1. The deformation process described above can be seen particularly well from the enlarged view in FIG.

In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform 21 der erfin dungsgemEßen Einpreßmutter dargestellt, bei der das Kopfteil vielkantig ausgebildet ist. Beispielsweise entspricht das Kopfteil 21 einer Sechskantmutter. Die bei dem Rändelvorgang entstehenden gezählten Bereiche, die hauptsächlich in der Nähe der Kanten entstehen, sind in der Fig. 5 mit 23 bezeichnet.In Fig. 5 there is another embodiment 21 of the invention Press-fit nut shown in which the head part is polygonal. For example the head part 21 corresponds to a hexagon nut. The resulting from the knurling process counted areas that arise mainly near the edges are in denoted by 23 in FIG. 5.

Der Vorteil dieser Ausführungsform 21 der Erfindung besteht darin, daß die Drehfestigkeit der Einpreßmutter infolge ihrer vielkantigen bzw. sechskantigen Ausgestaltung gegenüber der zuvor beschriebenen Einpreßmutter mit der kreiszylindrisuchen Form des Kopfes wesentlich vergrößert ist, wenn die Preßmutter 21 beim Eindrehen einer Schraube in das Material des Werkstücks hineingezogen wird. Dies rithrt daher, weil dann die in das Werkstück eindringenen Kanten 24 zusätzlich zu den Zähnen 23 zur Erhöhung der Drehfestigkeit beitragen.The advantage of this embodiment 21 of the invention is that that the torsional strength of the press-fit nut due to its polygonal or hexagonal Design compared to the previously described press-fit nut with the circular cylinder search The shape of the head is significantly increased when the press nut 21 is screwed in a screw is drawn into the material of the workpiece. This is because because then the edges 24 penetrating the workpiece in addition to the teeth 23 contribute to increasing the torsional strength.

In der Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die in der Fig. 2 dargestellte Preßmutter zusätzlich am Kragen 31 mit Zähnen 16, die ebenfalls vorzugsweise durch einen Rändelvorgang hergestellt sind, versehen ist. Der Kragen 31 ist dabei derart kegelförmig ausgestaltet, daß er sich zu dem von dem Kopf 2 abgewandten Ende hin verjüngt. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß beim Einpressen der Mutter in ein Bohrloch eine Verformung des Materials des Werkstücks sowohl durch die Zähne 16 als auch durch die Zähne 7 bewirkt wird und daß sich nach dem Einpressen besonders viel Material deu <jes Werkstileks hinter der Stirnseite 14 des Kragens 31 befindet. Aus diesem Grunde ist die Preßmutter 20 in einem besonders hohen Maße gegen eine axiale Verschiebung und ein Verdrehen festgelegt. Durch die Zähne 16 wird bewirkt, daß beim Einpressen des Kragens 31 zunächst zur Seite und nach oben geschobenes Material gegen die Stirnseite 12 des Kopfes 2 und von dort aus wieder in radialer Richtung nach innen in die Nut 13 hineingepreßt wird.In Fig. 6 a further embodiment of the invention is shown, in which the press nut shown in FIG. 2 is additionally provided with teeth on the collar 31 16, which are also preferably made by a knurling process, provided is. The collar 31 is designed in such a conical shape that it extends to the tapered from the end facing away from the head 2. There is an advantage to this configuration in that when the nut is pressed into a borehole, a deformation of the material occurs of the workpiece is effected both by the teeth 16 and by the teeth 7 and that after it has been pressed in, a particularly large amount of material becomes apparent in the style of the work located behind the end face 14 of the collar 31. For this reason, the press nut 20 to a particularly high degree against axial displacement and rotation set. The teeth 16 have the effect that when the collar 31 first material pushed to the side and up against the face 12 of the head 2 and from there pressed into the groove 13 again in the radial direction inwards will.

Zusätzlich zu diesem Vorgang wirken die Zähne 7 in der zuvor bereits beschriebenen Weise.In addition to this process, the teeth 7 already act in the previously described way.

In der Fig. 7 ist eine Preßmutter 22 dargestellt, die gemäß der in der Fig. 5 dargestellten Preßmutter 21 ausgestaltet ist, wobei jedoch der Kragen 31 in der im Zusammenhang mit der Fig. 6 bereits beschriebenen Weise ausgestaltet ist.In Fig. 7, a press nut 22 is shown, which according to the in the press nut 21 shown in Fig. 5 is configured, however, the collar 31 configured in the manner already described in connection with FIG. 6 is.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 6 und 7 können an dem Kragen 31 zusätzliche Ansätze 32 vorgesehen sein. In den Fig.In the embodiments of FIGS. 6 and 7, on the collar 31 additional approaches 32 may be provided. In Fig.

6 und .7 sind solche möglichen Ansätze 32 durch unterbrochene Linien dargestellt. Diese Ansätze, die so ausgebildet sein können, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem Kragen 3 der Fig. 1 bis 5 beschrieben wurde, ermöglichen ein automatisches Ausrichten der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Einpreßmutter in dem Bohrloch beispielsweise beim Vormontagegang.6 and .7 are such possible approaches 32 by broken lines shown. These approaches, which can be designed as already in Connection with the collar 3 of FIGS. 1 to 5 has been described, allow a automatic alignment of the press nut shown in Figs. 6 and 7 in the Borehole, for example, in the pre-assembly process.

Die vorzugsweise durch eine Rändelung hergestellten Zähne 7, 16 und 23 können auch so ausgebildet sein, daß sie schräg zur Längsachse verlaufen. Es ist auch denkbar bei den Ausführungsformen der Fig. 6 und 7 die Zähne C bzw .23 und die Zähne 16 derart herzustellen, daß sie schräg zur Längsachse der Mutter und in entgegengesetzten Richtungen verlaufen. In diesen Ausführungsformen können auch die Zähne 7 bzw. 23 oder die Zähne 16 schräg zur Längsachse und die Zähne 16 oder die Zähne 7 bzw. 23 parallel zur Längsachse verlaufen.The teeth 7, 16 and preferably produced by knurling 23 can also be designed so that they run obliquely to the longitudinal axis. It is also conceivable in the embodiments of FIGS. 6 and 7, the teeth C or .23 and produce the teeth 16 so that they are oblique to the longitudinal axis of the nut and run in opposite directions. In these embodiments can also the teeth 7 or 23 or the teeth 16 obliquely to the longitudinal axis and the teeth 16 or the teeth 7 and 23 run parallel to the longitudinal axis.

Claims

Claims C EEpressnut with a head and one on the one Side of the head arranged collar, the end face facing the collar of the head protrudes in the radial direction outward beyond the collar and wherein the Collar is connected to the head by a web in such a way that on the circumference between there is a groove on the collar and head, and on the circumference of the nut Teeth are provided, characterized in that the collar (3) on its circumference is at least partially circular cylindrical and that on the outer circumference of the the end face (12) of the head (2) facing the collar (3) teeth (7) generated in this way are that the lower ends of the teeth (7) each over the end face (12) in the direction protrude on the collar (3) and that the tips of the teeth (7) in the radial direction viewed further from the central axis of the press nut than the circumference of the Collar (3).

2. Press nut according to claim 1, characterized in that the head (2) has a circular cylindrical circumference.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the head (2) is designed according to a polygonal nut and that the teeth (7) in particular in the area of the edges (24).

4. Press nut according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the circumference of the collar (3) is designed such that the collar (3) with a slight play can be used in a bore (6) located in the workpiece (5).

5. Press nut according to one of claims 1 to LI, characterized in that that on the collar (31) further teeth (16) are provided in such a way that they are accordingly run in a cone, which extends in the direction of the end facing away from the head (2) tapered towards.

b. Press nut according to claim 5, characterized in that on the the head (2) facing away from the end of the collar (31) a shoulder (32) is provided which engages in the bore (6).

7. Press nut according to one of Claims 1 to 6, characterized in that that the teeth (7.23) and the. further teeth (16) parallel to the longitudinal axis of the press nut get lost.

8. Press nut according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the teeth (7,23) and the other teeth (16) obliquely to the longitudinal axis of the press nut get lost.

9. Press nut according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the teeth (7) arranged at the lower end of the head (2) are parallel or oblique run to the central axis of the press nut and that the arranged on the scraper (51) further teeth (16) inclined or parallel.

only Mlttej CllSe of Prejnuttei run.

10. Press nut according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the teeth (7) present on the head (2) are inclined in one direction to the longitudinal axis the press nut and that the further teeth arranged on the collar (31) (16) run obliquely to the longitudinal axis in the opposite direction.

11. Press nut according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the collar (3) or the extension (32) is designed in the shape of a circular cylinder.

12. Press nut according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the collar (3) or the approach (3 ;?) is designed such that it is at partial areas the inner wall of the bore (6) engages in such a way that it is centered in the bore (6) is held.