DE3524306A1 - Stanzmuttern, mutter-blech-verbindung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Stanzmuttern, mutter-blech-verbindung und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft selbststanzende, bündig zu installierende Muttern, die automatisch an einem Blech mit Hilfe
eines Stanzkopfes oder dergleichen angebracht werden können, ein Verfahren zum Anbringen einer selbststanzenden
Mutter und eine Muttern-Blech-Verbindung.
Wenn in der nachfolgenden Beschreibung von "selbststanzenden Muttern" oder "Stanzmuttern" gesprochen wird, dann sind
damit auch solche Muttern gemeint, die ein Nietverhalten zeigen, d.h. also auch Stanz- und Nietmuttern, bei deren
Anbringen Mutternteile oder -bereiche verformt werden können. Auch sind unter dem "Blech", an dem die Muttern anzubringen
sind, auch Tafeln, Platten o.dgl. zu verstehen, die in einem automatischen Preß- und/oder Stanzvorgang mit
Muttern versehen werden.
Stanzmuttern sind kommerziell erfolgreich insbesondere in der Automobilindustrie zum Einsatz gelangt, wobei die Stanzmuttern
automatisch mit Hilfe eines Stanzkopfes o.dgl., der in einer großen Presse angeordnet ist, wie sie zur Formung
von Blechteilen benutzt werden, an den gewünschten Stellen der Bleche befestigt werden. Die Stanzmuttern können
dem Stanzkopf als Haufwerk oder in aneinandergereihter Kettenform zugeführt werden; mit jedem Schlag der Presse
bzw. mit jedem Preßhub wird dann mindestens eine Stanzmutter im Blech an der gewünschten Stelle befestigt, wie dies
in den US-Patenten 3 108 368 und 3 96 9 808 der Anmelderin dargestellt und beschrieben wird.
Kommerzielle Stanz- und Nietmuttern werden im allgemeinen aus gewalzten Metallstreifen hergestellt, die, wie in dem
US-Patent 3 152 628 gezeigt, im Querschnitt T-förmig sein
können, oder die Stanzmuttern können an gegenüberliegenden Seiten des Stanzteils flanschartige Ansätze mit darin vorgesehenen
Nuten aufweisen, so daß eine bündige Anbringung der Mutter am Blech möglich ist, wie dies in den ebenfalls
auf die Anmelderin zurückgehenden US-Patenten 3 469 613 und 3 648 747 dargestellt und beschrieben wird. Zum Stand
der Technik gehören auch verschiedene Ausführungsformen der gepreßten oder kaltgeschlagenen Stanz- und Nietmuttern,
wozu beispielsweise auf die US-Patente 3 282 515, 3 736 969, 3 878 599 und 4 389 766 verwiesen wird; kaltgeschlagene
Stanzmuttern haben sich jedoch kommerziell in der Automobilindustrie
nicht sonderlich durchsetzen können, da ihre Herstellungskosten zu hoch und zum Teil auch Probleme mit
ihrem Anbringen verbunden sind. Kaltgeschlagene Stanzmuttern besitzen im allgemeinen ein zentrisches Stanzteil mit
einer Stanzfläche, eine kreisförmige Nut, die das Stanzteil umgibt, und einen flansch- oder schulterartigen Bereich,
der die Nut umgibt. Der der gestanzten Blechkante zunächstliegende Blechbereich wird in die Nut hineinverformt, um
eine mechanische Verbindung zu schaffen. Derartige Anbringungsverfahren sind im allgemeinen sehr druckempfindlich,
wobei ein zu weites Vorlaufen des Stempels ("over-hit") des Stanzkopfes die Mutter verformen kann, insbesondere
die Flanschbereiche, und ein zu geringes Vorfahren des Stempels ("under-hit") in einem schlechten Halt der Muttern
resultiert. Es sind schon verschiedene Versuche unternommen worden, diese Probleme zu lösen, unter anderem eine besondere
Form der Nut, wie sie in dem US-Patent 3 878 599 der Anmelderin dargestellt und beschrieben wird, oder gemäß
US-Patent 4 389 766 durch eine bewußte Deformierung des
Flanschbereichs. Diese Versuche, die mit kaltgeschlagenen Stanzmuttern verbundenen Probleme zu lösen, sind bisher
ohne Erfolg geblieben.
Kürzlich wurde eine vereinfachte quadratische Stanzmutter vorgeschlagen mit einem kegelstumpfförmigen Stanzteil und
dreieckförmigen Flansch- oder Schulterbreichen an den vier Ecken der Mutter, die durch mit dem Boden der das Stanzteil
umgebenden Nut fluchtenden, kanalartigen Ausnehmungen voneinander getrennt sind. Die Stanzmutter wird mit Hilfe eines
Stanzkopfes angebracht, dessen Kopf einen hin- und herbewegbaren Stempel aufnimmt, der die Stanzmutter durch einen
Stößelkopf des Stanzkopfes in das Blech treibt, um dies zu stanzen; gegenüberliegend befindet sich eine Matrize,
die die entsprechenden Blechbereiche in die Mutternnuten drückt, um die Mutter am Blech zu befestigen. Diese Mutter
ist ebenfalls sehr druckempfindlich. Im Falle eines "overhit" werden die ungestützten Flanschbereiche nach außen
verformt, wodurch sich die Mutter im Stanzkopf verklemmt. Im Falle eines "under-hit" wird das Blech nicht hinreichend
unter das kege!stumpfförmige Stanzteil verformt, was zu
für kommerzielle Anwendungen unzureichendem Halt der Mutter führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stanzmutter, eine Muttern-Blech-Verbindung und ein Verfahren zu
deren Herstellung vorzuschlagen, die die erwähnten, mit gepreßten oder kaltgeschlagenen Stanzmuttern verbundenen
Nachteile nicht besitzen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen angegeben. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bildung einer
Muttern-Blech-Verbindung vorzugsweise benutzte Stanzmutter kann kaltgeschlagen oder gepreßt sein und ist relativ einfach
ausgeführt, so daß sie billiger als die kaltgeschlagenen Stanzmuttern gemäß den zuvor angegebenen US-Patenten
ist. Die erfindungsgemäße Stanzmutter ist vorzugsweise polygonal mit mindestens vier Seiten. Die bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Stanzmutter weist ein zentrales Stanzteil mit einer im wesentlichen ebenen, ringförmigen
Stanzfläche auf, die eine sich durch das Stanzteil im wesentliehen senkrecht zur Stanzfläche erstreckende Mutternbohrung
umgibt. Eine Mutternnut umgibt das Stanzteil und besitzt äußere und innere Seitenwände sowie einen Boden;
weiterhin weist die Mutter an gegenüberliegenden Seiten des Stanzteils flanschartige oder schulterartige Ansätte
auf, und zwar zumindest in den Eckbereichen der polygonalen Mutter. Die schulterartigen Ansätze sind jeweils mit
einer Stützfläche versehen, die im wesentlichen parallel zu und vorzugsweise mit Abstand unterhalb der Stanzfläche des
Stanzteils verlaufen, um ein bündiges Anbringen der Mutter an einem Blech zu erreichen. Die innere, dem Stanzteil
zugekehrte Seitenwand der schulterartigen Ansätze, die die äußere Seitenwand der Nut bildet, verläuft vom Nutboden
bzw. -grund geneigt zum Stanzteil, so daß sich eine nach innen sich erweiternde Nut mit gegenüber deren Boden schmalerer
Öffnung ergibt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stanzmutter weist die Nut kanalartige,
radial verlaufende Ausnehmungen auf, die mit Abstand von den Ecken der polygonalen Mutter vorgesehen sind
und jeweils einen Boden haben, der mit dem der Nut zusammenfällt, und die die an den Ecken vorgesehenen schulterartigen
Ansätze voneinander trennen. Bei einem besonders vor-
teilhaften Ausführungsbeispiel sind in der äußeren Nutwand sich in die Ansätze hineinerstreckende, zurückspringende
Bereiche vorgesehen, die in noch zu erläuternder Weise als Druckentlastungskammern wirken.
Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Stanzmutter automatisch an einem Blech mit Hilfe eines Stanzkopfes angebracht
werden, der einen Stößelkopf mit einem hin- und herbewegbaren Stempel und eine gegenüberliegende Matrize besitzt.
Die Matrize weist eine im wesentlichen ebene Endfläche, eine zentrale Bohrung und eine vorstehende, ringförmige
Nietlippe auf, die die Bohrung der Matrize umgibt und im wesentlichen dieselbe Form wie die Mutternnut besitzt und
in diese hineintauchen kann, um die entsprechenden Blechbereiche in die Nut hineinzuverformen, wie ebenfalls später
noch näher beschrieben werden wird. Der Stößelkopf besitzt ebenfalls eine im wesentlichen ebene Endfläche, die eine
polygonale, durch die Endfläche sich hindurcherstreckende Bohrung mit einer Innenfläche besitzt, die derart geformt
ist, daß sie die polygonale Mutter in enger Anlage aufnehmen kann. Mehrere kanalartige Ausnehmungen sind in der
Endfläche des Stößelkopfes derart angeordnet, daß sie sich mit Abstand von den Mutternecken befinden, wenn diese in
der als Mutternkanal dienenden Bohrung gehalten wird. Wie erwähnt nimmt der Mutternkanal einen teleskopartig darin
hin- und herbewegbaren Stempel auf, mit dem die Stanzmutter in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise in das
Blech getrieben wird.
Gemäß dem bevorzugten Verfahren zum Anbringen der Stanzmutter an einem Blech wird das Blech zunächst nahe der Endfläche
der Matrize parallel zu dieser angeordnet und die Mut-
ter in den Mutternkanal eingeführt, wobei deren Stanzfläche dem Blech zugewandt ist, und wird der Stempel auf der gegenüberliegenden
Seite der Mutter in koaxialer Ausrichtung mit der Matrizenbohrung in Position gebracht. Wie bereits erwähnt
können die Stanzmuttern dem Stößelkopf als Haufwerk einzeln oder in streifenförmiger Ausrichtung zugeführt werden,
wobei die Muttern durch leicht trennbare Verbindungen gemäß dem US-Patent 3 845 860 der Anmelderin miteinander
verbunden sein können.
Die sich gegenüber der Matrize im Stößelkopf befindende Stanzmutter wird dann durch Bewegen des Stempels relativ
zum Stößelkopf und zur Matrize bis zu deren Berührung mit der Mutter installiert, wobei die Mutter in Stanzverbindung
mit dem Blech gebracht und an diesem in einer einzigen kontinuierlichen Bewegung befestigt wird. Wie zuvor beschrieben
ist der Stanzkopf an einer großen Formpresse befestigt, und mit jedem Pressenhub wird eine Stanzmutter an der gewünschten
Stelle des Blechs befestigt; der Stanzkopf kann auch so ausgebildet sein, daß er praktisch aus mehreren
Stößelköpfen besteht, so daß auch mehrere Muttern gleichzeitig an einem Blech jeweils an gewünschter Stelle befestigt
werden können.
Beim Anbringen stanzt das Stanzteil der Mutter einen Putzen aus dem Blech, so daß eine gestanzte Blechkante entsteht.
Der Blechputzen wird von der in der Matrize vorgesehenen Bohrung aufgenommen und aus dem Stanzkopf abgeführt. Nach
dem Stanzvorgang verformt die Nietlippe der Matrize einen Teil des Blechs nächst der gestanzten Blechkante in die
Mutternnut hinein um die geneigt verlaufende Außenwand der Nut herum, so daß dieser Blechbereich in der Mutternnut
unterhalb der Nietlippe festgehalten wird. Die Nietlippe verformt den Blechbereich dann gegen den Boden der Nut,
wobei die Blechdicke reduziert und der entsprechende Blechbereich unter die geneigte Außenwand der Nut und vorzugsweise
gegen die innere Nutwand und das Stanzteil verformt wird, so daß dieser Blechbereich in der Mutternnut verankert
wird, während ein benachbarter Teil des Blechs auf der Stützfläche oder den Stützflächen der schulterartigen Ansätze
aufliegt.
Wie erwähnt nimmt die polygonale Bohrung des Stößelkopfes die polygonale Mutter an deren Eckbereichen eng anliegend
auf und sind die schulterartigen Ansätze nachgiebig vorgespannt gegen die Wände der polygonalen Bohrung des Stößelkopfes,
während die entsprechenden Blechbereiche gegen den Nutboden der Mutter verformt werden, so daß Verformungen
der schulterartigen Ansätze oder ein Verklemmen der Mutter in der Stößelkopfbohrung verhindert werden. Die durch die
Endfläche des Stößelkopfes verlaufenden Kanäle können Mutternbruchstücke aufnehmen, die sich ergeben können, wenn
die Presse nochmals einen Hub mit einer Mutter an einer Stelle ausführt, an der im Blech bereits eine Mutter befestigt
ist, was unbeabsichtigt beispielsweise bei Inbetriebnahme der Presse passieren kann. In einer solchen "Doppelstanz"-Situation
("double-hit") werden die abbrechenden, schulterartigen Ansätze explosionsartig nach außen getrieben,
was normalerweise zu Beschädigungen oder gar zum Zerstören des Stößelkopfes führen kann. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Stößelkopfes und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens stützt der Stößelkopf die schulterartigen
Ansätze während des Anbringens der Mutter eng anliegend ab und werden gegebenenfalls entstehende Mutternbruchstücke
schadlos aus dem Kopf durch die erwähnten Kanäle des Stößelkopfes abgeleitet.
Wie erwähnt sind bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzmutter radiale, kanalartige, durch
die schulterartigen Ansätze verlaufende Ausnehmungen und zurückspringende Bereiche in den äußeren Nutseitenwänden
vorgesehen. Während des Verfahrens zum Anbringen einer derartigen Stanzmutter wird ein Teil des Blechs nachfolgend
auch "Hauptteil" genannt auf den Stützflächen der schulterartigen Ansätze abgestützt und ein Teil in die Mutternkanäle
hineinverformt, so daß eine Sicherung gegen Verdrehung der Mutter erreicht wird. Die zurückspringenden Bereiche,
die als konkave, halbkreisförmige Ausnehmungen in den äußeren
Seitenwänden der Nut ausgebildet sein können, wirken mit der Stößelkopfbohrung derart zusammen, daß Verformungen
der Ansätze verhindert werden. Der Blechbereich, der gegen den Boden der Mutternnut verformt wird, wird auch in die
erwähnten zurückspringenden Bereiche hineingedrückt, vor allem im Falle eines "over-hit", wodurch ein Verformen der
schulterartigen Ansätze der Mutter vermieden wird.
Die erfindungsgemäße Muttern-Blech-Verbindung und das erfindungsgemäße
Verfahren sind somit gegenüber bisher bekannten wesentlich weniger preßdruckempfindlich. Das zweistufige
Verfahren des Verformens der betreffenden Blechbereiche in die Mutternnut garantiert, daß die entsprechenden Blechbereiche
zunächst in der Nut durch ihr Verformen um die geneigt verlaufende äußere Nutseitenwand unter der Nietlippe
festgehalten werden. Wie erwähnt wird dieser festgehaltene Blechbereich dann weiter verformt und in seiner Dicke
reduziert und dabei gegen den Boden der Nut derart gedrückt, daß er mit sowohl der Nutaußenwand, dem gesamten
Nutboden und mit seiner gestanzten Kante vorzugsweise auch noch bis an die innere Nutseitenwand bzw. das Stanzteil in
Anlage kommt. Der geneigt verlaufenden äußeren Seitenwand der Nut kommt im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung
zu. Bei einem "under-hit", bei dem die betreffenden Blechbereiche nicht hinreichend verformt werden, um die gestanzte
Blechkante in enge Anlage an das Stanzteil zu bringen,
verbleibt dennoch hinreichend Halt der Mutter am Blech für kommerzielle Verwendung, da verformtes Blech unter die geneigt
verlaufende äußere Nutseitenwand während der anfänglichen Verformung der betreffenden Blechbereiche gedrückt
wird. Außerdem werden bei einem "over-hit" die schulterartigen Ansätze nicht verformt, weil diese durch die spezielle
Querschnittsform der Bohrung des Stößelkopfes von der Innenfläche der Bohrung fest gehalten und abgestützt werden
und das Blech in die zurückspringenden Bereiche der äußeren Nutseitenwand gedrückt wird.
Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß die
erfindungsgemäße Mutter, die erfindungsgemäße Muttern-Blech-Verbindung
und das erfindungsgemäße Verfahren erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik besitzen.
Die gepreßten oder kaltgeschlagenen Muttern nach der Erfindung sind billiger in der Herstellung als die bisher vorgeschlagenen
mit komplexer Nutkonfiguration. Außerdem stellt das erfindungsgemäße Verfahren einen hinreichenden Halt der
Muttern auch bei "under-hit"-Bedingungen sicher und verhindert ein Verstopfen oder Zerstören des Stanzkopfes bei
einer "over-hit"-Situation. Weitere Vorteile und Vorzugsausführungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung sowie den Ansprüchen. In den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf eine Ausführungsform
der erfindungsgemaßen Stanzmutter;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Stanzmutter;
_. 3 einen seitlichen Querschnitt der in Fig. 2 dargestellten
Stanzmutter, entlang den Pfeilen 3-3;
Fig. 4 eine perspektivische Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stanzmutter
;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellte Stanzmutter;
Fig. 6 einen seitlichen Querschnitt der in Fig. 5 dargestellten
Stanzmutter, entlang den Pfeilen 6-6;
Fig. 7 eine perspektivische Draufsicht auf eine für das Anbringen der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
Stanzmutter geeignete Matrize;
Fig. 8 einen Blick von unten auf die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte, in einem Stanzkopf sich in für das
Anbringen ausgerichteter Lage befindende Stanzmutter;
Fig. 9 einen seitlichen Querschnitt durch den Stanzkopf
und die Stanzmutter gemäß Fig. 8, entlang den Pfeilen 9-9, einschließlich eines Blechs und der
in Fig. 7 dargestellten Matrize;
Fig. 10 einen teilweise seitlichen Querschnitt ähnlich
Fig. 9, entlang den Pfeilen 9-10;
Fig. 11 eine perspektivische Draufsicht auf eine für das Anbringen der in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Stanzmutter
geeignete Matrize;
Fig. 12 einen Blick von unten auf die in den Fig. 4 bis
6 gezeigte Stanzmutter in einem Stanzkopf in für das Anbringen ausgerichteter Lage;
Fig. 13 einen seitlichen Querschnitt des Stanzkopfes und der Stanzmutter gemäß Fig. 12, entlang den Pfeilen
13-13 mit einem Blech und der in Fig. 11 dargestellten Matrize;
Fig. 14 einen Blick von unten auf die in den Fig. 9 und 10 dargestellte Muttern-Blech-Verbindung; und
Fig. 15 ein Blick von unten auf die in Fig. 13 dargestellte
Muttern-Blech-Verbindung.
In den Fig. 1 bis 3 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stanzmutter dargestellt. Die
Stanzmutter 20 hat einen polygonalen Umriß mit vier Seitenwänden 22, zwischen denen sich abgestumpfte Eckbereiche 24
befinden. Die Stanz- und Nietmutter besitzt ein zentrisches Stanzteil mit einer flachen, ringförmigen Stanzfläche 28,
die eine Gewindebohrung 30 umgibt. In den Eckbereichen sind schulterartige Ansätze 32 vorgesehen, die jeweils eine
Stützfläche 34 besitzen, die parallel jedoch mit Abstand unterhalb der Ebene der Stanzfläche 28 des Stanzteils 26
verlaufen, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Eine Nut 36 umgibt das Stanzteil und wird von einer zylindrischen,
inneren Seitenwand 38, die der Außenwand des Stanzteils entspricht, einem Boden 40 und einer geneigten
äußeren Seitenwand 42 gebildet, die der dem Stanzteil 26 zugekehrten inneren Seitenwand der schulterartigen Ansätze
entspricht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 weisen die äußeren Seitenwände 42 der
Rille oder Nut 36 zurückspringende Bereiche 44 in Form konkaver, etwa halbkreisförmiger, zum Stanzteil 26 hin geöffneter
Nuten in den Eckbereichen der Mutter auf. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Stanzmutter besitzt
außerdem radiale, kanalartige Ausnehmungen 46, die die schulterartigen Ansätze 32 voneinander trennen und deren
Boden mit dem Boden 40 der Nut 36 zusammenfällt. Es sei außerdem bemerkt, daß die Seitenwände bzw. Seitenkanten 48
der kanalartigen Ausnehmungen 46 schräg nach außen hin sich verengend verlaufen, um den Halt der Mutter beispielsweise
an einem Blech oder einer Tafel zu erhöhen, wie nachfolgend im einzelnen noch beschrieben werden wird. Schließlich ist die dem Stanzteil gegenüberliegende Seite der Mutter abgestumpft bzw. abgeschrägt ausgebildet (siehe Ziff. 50), um das Gewicht der Stanzmutter zu verringern.
an einem Blech oder einer Tafel zu erhöhen, wie nachfolgend im einzelnen noch beschrieben werden wird. Schließlich ist die dem Stanzteil gegenüberliegende Seite der Mutter abgestumpft bzw. abgeschrägt ausgebildet (siehe Ziff. 50), um das Gewicht der Stanzmutter zu verringern.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Stanzmutter 120, das in den Fig. 4 bis 6 dargestellt wird, besitzt sechs Seitenwände 122, die in Eckbereichen 124 zusammentreffen.
Das Stanzteil 126 weist eine ringförmige Stanzfläche 128 auf, die eine Gewindebohrung 130 umgibt.
Dieses Ausführungsbeispiel besitzt sechs schulterartige Ansätze 132 in jedem Eckbereich der hexagonalen Stanzmutter
120, wobei jeder Ansatz 132 eine Stützfläche 134 aufweist, die parallel mit Abstand unterhalb der Stanzfläche 128 verlaufen,
wie am besten aus Fig. 6 hervorgeht.
Weiterhin besitzt die Stanzmutter 120 eine Nut 136, die das Stanzteil 126 umgibt und aus einer inneren Seitenwand
138, die mit der Außenwand des Stanzteils übereinstimmt, einem Boden 140 und einer geneigt verlaufenden äußeren Seitenwand
142, die den inneren, zum Stanzteil gerichteten Seitenwänden der schulterartigen Ansätze 132 entspricht,
gebildet wird. Auch das in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt mehrere radiale, kanalartige
Ausnehmungen 146, die mit gleichem Abstand zwischen den Ecken 124 vorgesehen sind und jeweils einen Boden besitzen,
der mit dem Boden 140 der Nut 136 zusammenfällt bzw. fluchtet. Die Kanäle 146 erstrecken sich durch die schulterartigen
Ansätze 132 und besitzen senkrecht zum Boden 140 der Nut 136 verlaufende Seitenwände 148. Die dem Stanzteil 126
gegenüberliegende Seite der Mutter kann abgestumpft bzw. abgeschrägt sein (siehe Bezugszeichen 150), um das Gewicht
der Mutter zu reduzieren.
Wie erwähnt, ist die erfindungsgemäße Mutter vorzugsweise
polygonal, wobei die Zahl der Seiten von der jeweiligen Verwendung der Mutter abhängt. Wenn die schulterartigen
Ansätze einen relativ großen Abstand voneinander haben, weisen die äußeren Seitenwände der Nut vorzugsweise die
erwähnten zurückspringenden Bereiche 44 (siehe Fig. 1 bis
3) auf. Die Mutternbohrung kann, wie dargestellt, mit Gewinde versehen sein; dies ist jedoch insbesondere in den Fällen
nicht erforderlich, in denen sie für selbstschneidende Schrauben oder Bolzen verwendet wird. Bei den dargestellten
Ausführungsbeispielen ist die innere Seitenwand der Nut vorzugsweise zylindrisch und verläuft senkrecht zum Boden
der Nut (siehe Bezugsziffer 38 in Fig. 1 bis 3 und Bezugsziffer 138 in den Fig. 4 bis 6), um Verformungen des Stanzteils
und Beschädigungen des Gewindes während des Anbringens der Stanzmutter zu vermeiden. Es ist jedoch in besonderen
Anwendungsfällen auch möglich, eine schräg verlaufende
innere Wand für derartige Muttern vorzusehen, so daß beide Seitenwände der Nut zu deren offenem Ende hin aufeinanderzu
verlaufen. Die Stanzmutter wird vorzugsweise aus einem Metall, wie Stahl, hergestellt, das während des Anbringens
der Mutter sich nicht verformt. Es ist jedoch auch möglich, die Stanzmutter nach der Erfindung als Stanz- und Nietmutter
zu verwenden, wobei das Stanzteil während des Anbringens der Mutter verformt wird, um den Halt der Mutter an
einem Blech, einer Tafel od.dgl. zu erhöhen. Wenn also in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen von "Stanzmutter"
gesprochen wird, dann ist damit gleichzeitig im Rahmen der Erfindung auch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Mutter als sogenannte "Stanz- und Nietmutter" gemeint.
In den Fig. 7 bis 10 wird ein Stanzkopf dargestellt, der sich zum Anbringen der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
Stanzmutter nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignet.
Zum Stanzkopf gehört eine Matrize 54, ein Stößelkopf 56 und ein Stempel bzw. Schaftteil 58 des Stößelkopfes, wie
in Fig. 10 dargestellt. Die Matrize besitzt eine im wesentlichen flache Endfläche 60, eine zentrale Bohrung 62 und
eine ringförmige Nietlippe 64, die sich aus der Endfläche 60 erhebt. Wie am besten aus Fig. 7 hervorgeht, wird die
Nietlippe 64 derart gestaltet, daß sie teleskopartig von der Nut 36 der Stanzmutter aufgenommen werden kann. Demnach
ist die Innenfläche oder Bohrung 62 zylindrisch, um sich eng an die zylindrische Seitenwand 38 des Stanzteils anzulegen,
und die Außenwand 66 der Niet- oder Matrizenlippe 64 ist im wesentlichen quadratisch mit abgeschrägten Ecken 68.
Außerdem ist die Außenwand 66 der Nietlippe zu deren freien Ende hin zurückspringend schräg verlaufend gestaltet, um
ein Reißen des Blechs bzw. der Platte, an dem bzw. der die Mutter angebracht wird, zu vermeiden, den Halt zu erhöhen
und ein Hängenbleiben der Nietlippe in der Mutternnut zu vermeiden.
Der Stößelkopf 56 ist mit einer im Querschnitt quadratischen zentrischen Bohrung oder Mutternkanal 70 versehen, an
dessen Innenwände sich die Seitenwände 22 der Stanzmutter 20 anlegen, wie am besten aus den Fig. 8 und 10 hervorgeht.
In der Endfläche 74 des Stößelkopfes sind mehrere kanalartige Ausnehmungen 72 vorgesehen, die senkrecht zum Mutternkanal
70 verlaufen und gleiche Abstände von den Ecken des Mutternkanals besitzen, wie aus Fig. 8 hervorgeht. Außerdem
ist die Breite der kanalartigen Ausnehmungen 72 größer als die Maximalabmessung der schulterartigen Ansätze 32 der
Stanzmutter, um Bruchstücke dieser Ansätze zum nachfolgend noch beschriebenen Zweck aufnehmen zu können. Der Stempel
oder Schaftteil 58 des Stößels kann quadratischen Querschnitt aufweisen und ist teleskopartig im Mutternkanal 70
bewegbar, wie ebenfalls nachfolgend noch erläutert werden wird.
Wie bereits erwähnt, wird der Stanzkopf zum Anbringen erfindungsgemäßer
Stanzmuttern normalerweise in einer großen Presse montiert. Dabei wird die Matrize 54 an einer Platte
der Presse als Matrizvenhalterung befestigt und der Stößelkopf 56 mit dem Stempel 58 an der gegenüberliegenden
Platte - Werkzeugplatte - angebracht. Die Presse kann dazu benutzt werden, um gleichzeitig mit dem Anbringen der Muttern
das Blech bzw. die Platte in die gewünschte Form zu bringen, wobei dann eine oder mehrere Stanzmuttern mit jedem
Preß- bzw. Verformungsschritt der Presse an diesem Blech bzw. dieser Platte befestigt werden können. Eine derartige
Presse erzeugt normalerweise mehrere Tonnen Druck, und es ist daher schwierig, die zum Anbringen der Mutter
notwendige Kraft des Stößelkopfes exakt zu steuern. Der Stößelkopf 56 ist nur teilweise dargestellt, da der Stanzkopf
als solcher, zu dem der Stößelkopf 56 und der Stempel 58 gehören, in bekannter Weise ausgebildet sein kann. Zum
Stanzkopf gehört normalerweise auch eine Einspeisung, mit der Stanzmuttern in den Mutternkanal 70 unterhalb des Stempels
58 zugeführt werden, sowie eine Kopplung, wozu auf die eingangs erwähnten Patente verwiesen wird.
Nachdem die bevorzugten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Stanzmutter und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stanzkopfes beschrieben wurden, wird nachfolgend das
bevorzugte Verfahren zum Anbringen einer Stanzmutter an einem Blech od.dgl. beschrieben. Dabei sei zunächst darauf
hingewiesen, daß die entsprechenden Bauteile des Stanzkopfes jeweils entweder an der Matrizenhalterung oder der Werkzeugplatte
einer entsprechenden Presse befestigt sein können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Matrize
an der unteren Pressenplatte, der Matrizenhalterung befestigt.
Selbstverständlich kann der Stanzkopf jedoch auch um 180 verdreht, und zwar in einer Anordnung, bei der das
Stanzen von unten nach oben erfolgt, eingebaut werden. Die in der vorliegenden Beschreibung diesbezüglich benutzten
Ausdrücke, wie "obere", "untere", "Boden" und dergleichen sind daher "relative" Ausdrücke. Die dargestellte Matrize
54 ist generell zylindrisch mit einer Führung 76 in Form
einer Abflachung oder Keilnut, um die Matrize genau relativ zum Stößelkopf und zur gerade anzubringenden Stanzmutter
auszurichten. Die Matrize besitzt auch eine rückwärtige Gegenbohrung 78, die koaxial zur Bohrung 62 verläuft und
mit dieser in Verbindung steht, um eine reibungslose Abfuhr der Putzen zu gestatten.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren, wozu auf die Fig. 8 bis
10 verwiesen wird, wird ein Blech P od.dgl. zunächst oberhalb der Endfläche 60 der Matrize parallel zu dieser in
Position gebracht und die Nietlippe 64 auf die Nut 36 der Stanzmutter 20 ausgerichtet, wie dies in den Fig. 9 und 10
dargestellt ist. Dann wird eine Stanzmutter 20 in den Mutternkanal 70 des Stößelkopfs unterhalb des Stempels 58
gegeben, wie in Fig. 10 dargestellt. Der Stempel ist in Fig. 9 nicht gezeigt, um die Lage der kanalartigen Ausnehmungen
72 und deren Länge relativ zu den Abmessungen der Stanzmutter 20 zu zeigen. Wie in den erwähnten US-Patenten
der Anmelderin beschrieben wird, gelangen die Stanzmuttern normalerweise durch einen quer verlaufenden Zuführungskanal
des Stanzkopfes in den Mutternkanal 70 mit Hilfe eines Vereinzelungsmechanismus,
beispielsweise einer Klinke, und werden unterhalb des Stempels 58 in der Einmündung des Zuführung
skanals in dem Mutternkanal gehalten. Die Presse wird dann geschlossen, wodurch die ebene Endfläche 74 des
Stößelkopfes gegen das Blech P gedrückt wird und der Stößel sich im Mutternkanal abwärts bewegt und dadurch die Stanzmutter
20 gegen das Blech drückt und dieses in der in Fig. 9 dargestellten Weise stanzt. Das Blech P wird zwischen der
oberen, inneren Kante 80 der Nietlippe 64 und der äußeren Kante 82 des Stanzteils durchtrennt, so daß ein Putzen S
entsteht, der im wesentlichen die Form des Stanzteils besitzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Putzen
S kreisförmig, es sei denn, das Stanzteil wird gleichzeitig
vernietet, und wird von der Bohrung 62 der Matrize aufgenommen und durch die Gegenbohrung 78 abgeführt.
Wie zuvor beschrieben, wird der der ausgestanzten Kante benachbarte Blech- bzw. Plattenbereich dann in die Mutternnuten
in einem kontinuierlichen, zweistufigen Vorgang verformt. Dieser Plattenbereich wird zuerst um die äußere,
geneigte Seitenwand 42 der Mutternnut 36 unterhalb der Nietlippe 64 gebogen, wodurch der entsprechende Blechbereich in
den Nuten für die endgültige Befestigung festgeklemmt wird. Die weitere Bewegung der Mutter 20 unter dem Stempel 58
drückt die Nietlippe weiter in die Mutternnut, und der besagte Blechbereich wird dann verformt und "verdünnt" gegen
den Boden der Nut gedrückt, so daß dieser Blechbereich radial nach außen unter die geneigte äußere Nutwand verformt
wird, um diese äußere Nutwand eng und fest zu berühren bzw. zu umfassen, wobei gleichzeitig eine Verformung
radial nach innen erfolgt, so daß ein Teil dieses verformten Blechbereichs auch die innere Seitenwand 38 fest berührt,
mit dem Ergebnis einer mechanischen, verriegelnden Verbindung zwischen dem besagten Blechbereich und der Mutternnut,
ohne daß Risse od.dgl. im Blech auftreten.
Daraus ergibt sich, daß nach dem Anbringen der Mutter das
Blech P aus einem Hauptteil 84, der auf den Stützflächen 34 der schulterartigen Ansätze der Mutter aufliegt, einem zweiten
Teil 86, der sich vom Hauptteil aus in die Mutternnuten gegen und unter die geneigten äußeren Seitenwände 42 erstreckt
und diesen anliegt, und einem dritten Blechteil bzw. -bereich 88 besteht, der dünner verformt gegen den
Boden der Nut liegt und dem gesamten Boden der Nut, der geneigten äußeren Wand und vorzugsweise der.inneren Wand 38
der Nut anliegt. Die mechanische Verbindung zwischen Blech und Mutter wird somit durch eine Form der verformten Blechbereich
gebildet, die im Querschnitt einer bein- oder fußartigen Verankerung gleichkommt, wobei der "Beinbereich11
durch den Teil 86 und der "Fußbereich" durch den Teil 88 gebildet wird, so daß das Blech sicher in der
Nut gehalten wird. Wie weiterhin aus Fig. 14 hervorgeht, werden Blechbereiche 90 in die kanalartigen Ausnehmungen
der Mutter verformt, so daß sich eine Sicherung gegen Verdrehung der Mutter ergibt und gleichzeitig dafür gesorgt
wird, daß eine Beschädigung der Mutternansätze verhindert wird.
Während der Endphase des Anbringens der Mutter an dem Blech, in der die entsprechenden Blechbereiche verformt
und gegen den Nutboden unter Reduzierung ihrer Dicke gedrückt werden, werden die Eckbereiche 24 in dem Mutternkanal
70 abgestützt, wie dies aus den Fig. 8 und 10 hervorgeht. Die schulterartigen Ansätze 32 werden federnd nach
außen vorgespannt gegen den Mutternkanal 70, ohne daß während der Verformung der betreffenden Blechbereiche in den
Boden der Mutternnut die flanschartigen Ansätze verformt werden. Das Blech kann auch in die zurückspringenden Bereiche
44 der geneigten äußeren Seitenwand 42 der Mutternnut verformt werden, wodurch die Ansätze 32 druckentlastet werden.
Die zurückspringenden Bereiche 44 stellen somit quasi Entlastungskammern dar. Eine Verformung der Ansätze der
Mutter reduziert den Halt der Mutter am Blech und kann auch zu Verklemmungen der Mutter im Stößelkopf führen. Durch
das erfindungsgemäße Verfahren wird somit der Stanzkopf besonders geschont. Sollte die Nietlippe 64 ihre eigentliche
Endposition in die Mutternnuten einmal überlaufen, so wird der Druck in die keilartigen Ausnehmungen 46 und die
zurückspringenden Bereiche 44 abgeleitet und die schulterartigen Ansätze nicht verformt. Sollte die Nietlippe andererseits
einmal nicht ganz so weit in die Mutternnuten hineinfahren, wie sie es eigentlich sollte, und die entsprechenden
Blechbereiche nicht hinreichend gegen den Boden der Mutter verformen, so daß diese Bereiche die innere Nut-
wand nicht voll berühren, dann ist eine derart eingesetzte Mutter für die vorgesehenen Gebrauchszwecke immer noch hinreichend
befestigt, da das Blech unter die geneigt verlaufende äußere Wand der Nut während des ersten Verformungsschrittes verformt wird und auch gegen den Nutboden, wobei
sich das Blech ebenfalls gegen die geneigte äußere Nutwand verformt. Dies ist ein ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen
Nut, der erfindungsgemäßen Nut-Blech-Verbindung
und des erfindungsgemäßen Verfahrens. Außerdem sind die kanalartigen Ausnehmungen 72 im Stößelkopf so ausgelegt,
daß sie Mutternbruchteile aufnehmen können, wenn beispielsweise eine Mutter im Falle eines sogenannten "Doppelstanzens"
bei einem wiederholten Pressenhub an eine Stelle gelangt, an der bereits eine Mutter im Blech befestigt
ist. In diesem Fall werden beim zweiten Pressenhub die schulterartigen Ansätze der bereits am Blech befestigten
Mutter von dieser abgetrennt und der Rest der Mutter einschließlich des Stanzteils durch das Blech hindurchgedrückt.
Die zweite Mutter wird dann an der Stelle der ersten Mutter befestigt. Die abgetrennten schulterartigen
Ansätze gelangen in die Kanäle 72 des Stößelkopfs und werden nach außen abgeführt, ohne den Stößelkopf zu beschädigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren vereint daher die Vorzüge
einer vollständig gestützten Mutter, des Verhinderns der Verformung flanschartiger Ansätze sowie des Ausschließens
von Beschädigungen des Stößelkopfes, in-dem die erwähnten Maßnahmen vorgesehen werden, um auch eine "Doppelstanz"-Situation
schadlos zu beherrschen.
In den Fig. 11 bis 13 ist ein zweites Ausführungsbeispiel von Teilen eines Stanzkopfes dargestellt, der zum Installieren
der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Stanzmutter 120 verwendet werden kann. Zu diesem Stanzkopf gehören eine
Matrize 154, ein Stößelkopf 156 und ein hin- und herbeweg-
barer Stempel bzw. Schaftteil 158 des Stößels. Die Matrize weist eine ebene Endfläche 160, eine zentrische Bohrung 162
und eine vorstehende Nietlippe 164 auf, die die Bohrung 162 umgibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nietlippe
164 im wesentlichen kreisförmig, um von der kreisförmigen Mutternnut 136 aufgenommen zu werden, und besitzt
vorzugsweise eine geneigte Außenwand 166, wodurch ein Aufreißen oder Abreißen von Blechteilen und ein Klemmen der
Nietlippe in der Mutternnut vermieden werden.
Der Stößelkopf 156 weist eine hexagonale Bohrung oder Mutternkanal
170 auf, der die äußeren Seitenwände 122 der hexagonalen Stanzmutter 120 anliegend aufnimmt und die Stanzmutter
an den Eckbereichen 124 voll abstützt, wie dies aus den Fig. 12 und 13 hervorgeht. Wie zuvor beschrieben, besitzt
der Stößelkopf außerdem vorzugsweise mehrere radiale, kanalartige Ausnehmungen .172 in seiner ebenen Endfläche 174, die
geeignet sind, Mutternbruchstücke aufzunehmen, wenn die
Presse in einem zweiten Hub eine Mutter an einer Stelle installieren sollte, an der sich bereits eine Mutter befindet.
Die dargestellte Matrize 154 ist grundsätzlich zylindrisch und besitzt eine Keilnut 176, die als Führung dient,
um die Matrize und eine in ihr befindliche Gegenbohrung 178, die den Putzen aufnimmt und abführt, präzis auszurichten.
Das Verfahren zum Anbringen der Stanzmutter 120 an einem
Blech P entspricht dem zuvor bereits beschriebenen. Das Blech P wird zunächst auf die Matrize 154 parallel zu deren
Endfläche 160 aufgelegt. Sodann wird eine Stanzmutter 120 in den Mutternkanal 170 des Stößelkopfes 156 mit der Stanzfläche
128 des Stanzteils 126 zum Blech hin gerichtet befördert. Sodann werden der Stößelkopf 156 und der Stempel 158,
wie beschrieben, relativ zur Matrize 154 bewegt. Der Stern-
pel 158 berührt dann die Stanzmutter, um diese in das Blech P zu stanzen. Das Blech wird dabei zwischen der inneren
oder Stanzkante 180 der Nietlippe 164 und der äußeren Kante 182 des Stanzteils 126 gestanzt. Der Putzen S wird dann
von der Bohrung 162 der Matrize aufgenommen und durch die Gegenbohrung 178 abgeführt. Die der gestanzten Blechkante
zunächst liegenden Blechbereiche werden dann in die Mutternnut 136 in einem kontinuierlichen, zweistufigen Verfahren
verformt. Zunächst wird der betreffende Blechbereich um die äußere Seitenwand 142 der Nut in die Nut unter der Nietlippe
164 verformt, so daß das Blech in der Nut eingeklemmt wird. Als nächstes wird der betreffende Blechbereich dann
gegen den Boden der Nut durch die Nietlippe 164 gedrückt und dabei in der Dicke reduziert, wobei Blech radial nach
außen gegen die geneigte äußere Nutwand 142 und radial nach innen gegen die innere Seitenwand 138 der Nut gedrückt
wird, so daß eine mechanische Verriegelung zwischen den betreffenden Blechbereichen und der Mutternnut in der bereits
beschriebenen Weise erfolgt. Wie am besten aus Fig. 13 hervorgeht, leitet die geneigte Außenwand 166 der Nietlippe
das Blech radial nach außen, so daß es in feste Anlage unter die geneigte Außenwand der Nut gelangt.
Wie zuvor beschrieben, besteht die sich ergebende Muttern-Blech- Verbindung aus einem Hauptteil 184 des Bleches, das
an den Stützflächen 134 der schulterartigen Ansätze anliegt, einem zweiten Teil oder "Beinbereich" 186, der sich
vom Hauptteil in die Mutternnut 136 erstreckt, und einem dritten Teil oder "Fußbereich11 188, der derart verformt
ist, daß er dem gesamten Nutboden 140 anliegt, unter die geneigte Außenwand 142 reicht und vorzugsweise auch der
inneren Seitenwand 138 anliegt. Wie weiter aus Fig. 15 hervorgeht, gehören zum Hauptteil 184 Blechbereiche 190, die
in die radialen, kanalartigen Ausnehmungen 146 der Stanz-
mutter, die sich durch deren schulterartige Ansätze 132 erstrecken, hineinverformt sind. In Fig. 13 ist der Stempel
158 etwas zurückgezogen dargestellt, um die Lage und Funktion der kanalartigen Ausnehmungen 172 im Stößelkopf 156
darzustellen. Wie zuvor beschrieben, können die kanalartigen Ausnehmungen 172 Bruchstücke der schulterartigen Ansätze
dann aufnehmen, wenn die Presse eine zweite Mutter an der Stelle im Blech installiert, wo sich bereits eine
Mutter befindet. Das Verfahren des Anbringens ist ansonsten dasselbe, wie es im Zusammenhang mit dem Anbringen der in
den Fig. 1 bis 3 dargestellten Stanzmutter erläutert wurde.
Selbstverständlich können sowohl die beschriebenen Stanzmuttern, ihre Verbindungen mit einem Blech oder einer Platte
od.dgl. als auch das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden. So können die schulterartigen
Ansätze beispielsweise für bestimmte Anwendungsfälle durchgehend um das Stanzteil ausgeführt sein und Entlastungsausnehmungen
in den Eckbereichen vorgesehen werden. Weiterhin kann die Stanzmutter, die vorzugsweise kalt geschlagen
oder gepreßt ist, jede beliebige Zahl an Seiten besitzen, wobei die Eckbereiche vorzugsweise im Stößelkopf
abgestützt werden, wie dies beschrieben wurde. Es ist jedoch auch möglich, im Stößelkopf nur beispielsweise jeden
zweiten Eckbereich zu halten bzw. zu stützen, was in den Fällen angewandt werden könnte, in denen die Stanzmutter
eine größere Anzahl von Seitenwänden besitzt und Druckreduzierbereiche in der Außenwand der Nut vorgesehen werden,
die ein Verformen der schulterartigen Ansätze während des Anbringens der Mutter verhindern.
br/hk/br
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Claims (1)
- Dr.-lng. Reinnar König · : .Qipl.-ing.: Kla'u-ö-©engen Wilhelm-Tell-Str; ΛΛ 4OOO Düsseldorf 1 Telefon 39 7O2B Patentanwälte5. Juli 1985 352430636 114 BMULTIFASTENER CORPORATION, 12668 Arnold Avenue
Detroit, Michigan 48 239 (U.S.A.)"Stanzmuttern, Mutter-Blech-Verbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung"Patentansprüche:Stanzmutter mit einem Stanzteil, einer das Stanzteil mindestens teilweise umgebenden Nut und mindestens einem die Nut wiederum zumindest teilweise umgebenden * flanschartigen bzw. schulterartigen Bereich bzw. An- i satz, gekennzeichnet durch einen polygonalen Umriß, Λ einem zentrischen Stanzteil (26; 126) mit einer ringförmigen Stanzfläche (28; 128), einer sich durch das Stanzteil (26; 126) im wesentlichen senkrecht zur Stanzfläche (28; 128) erstreckenden, vorzugsweise mit Gewinde versehenen Bohrung (30; 130), eine das Stanzteil (26; 126) umgebende Nut (36; 136) mit inneren und äußeren Seitenwänden (38; 138 bzw. 42; 142) und einem Boden (40; 140), flansch- bzw. schulterartige Ansätze an den Ecken der polygonalen Stanzmutter (20; 120) auf gegenüberliegenden Seiten des Stanzteils (26; 126), eine Stützfläche (34; 134) jedes schulterartigen Ansatzes (32; 132), die jeweils parallel zu und mit Abstand unterhalb der Ebene der Stanzfläche (28; 128) verläuft, wobei die dem Stanzteil zugekehrten Wände der Ansätze (32; 132) die äußere Seitenwand (42; 142) der Nut (36; 136) bilden, die (42; 142) vom Nutboden(40, 140) aus zum Stanzteil (26; 126) hin geneigt verläuft, so daß die Nut eine gegenüber ihrem Boden schmalere Öffnung besitzt.2. Stanzmutter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch vorzugsweise radiale, kanalartige Ausnehmungen (46; 146), die sich durch die Ansätze (32; 132) erstrecken, mit Abstand von den Mutternecken verlaufen und die Ansätze voneinander trennen.3. Stanzmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Seitenwand (38; 138) zylindrisch ist und im wesentlichen senkrecht zum Nutboden (40; 140) verläuft.4. Stanzmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Seitenwand (42; 142) konkave, vorzugsweise halbkreisförmige, zurückspringende Bereiche (44; 144) aufweist, die sich in die schulterartigen Ansätze (32; 132) an den Ecken der polygonalen Stanzmutter erstrecken.5. Stanzmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der kanalartigen Ausnehmungen (46; 146) mit dem Boden (40; 140) der Nut (36; 136) jeweils zusammenfällt bzw. in diesen übergeht.6. Stanzmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zurückspringenden Bereiche (44; 144) in den in den Eckbereichen vorgesehenen, schulterartigen Ansätzen (32; 132) zum Stanzteil (26; 126) hin öffnen.7. Stanzmutter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den polygonalen Außenumriß der Mutter bildenden Außenflächen eben sind und in die Eckebereiche übergehen, und daß die den Eckbereichen bzw. schulterartigen Ansätzen (32; 132) zugekehrte Wand des Stanzteils die im wesentlichen senkrecht zum Nutboden (40; 140) verlaufende innere Seitenwand (38; 138) der Nut bildet.8. Stanzkopf zum Anbringen einer Mutter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 an einer Tafel od.dgl., gekennzeichnet durch eine Matrize mit einer im wesentlichen ebenen Endfläche (60; 160), einer zentrischen Bohrung (62; 162) und einer vorstehenden Nietlippe (64; 164), die die Bohrung (62; 162) umgibt und im wesentlichen denselben Umriß wie die Nut (36; 136) beisitzt und von der Nut aufgenommen werden kann, durch einen Stößelkopf (56; 156) mit einer im wesentlichen ebenen Endfläche (74; 174), einer polygonalen Bohrung (70; 170) durch die Endfläche, wobei die Innenfläche der Bohrung so geformt ist, daß sie die polygonale Mutter eng anliegend aufnehmen kann, und mit mehreren kanalartigen Ausnehmungen (72; 172) in der Endfläche (74; 174), die mit Abstand von den Mutternecken verlaufen, wenn diese in der Bohrung bzw. dem Mutternkanal (70; 170) gehalten werden, und durch einen teleskopartig im Stößelkopf (56; 156) hin- und herbewegbaren Stempel (58; 158).9. Verfahren zum Anbringen einer Mutter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, vorzugsweise mit Hilfe eines Stanzkopfes gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß'■■""" "-■ : "" 352A306a) ein Blech (P) nahe der Endfläche (60; 160) der Matrize (54; 154) und parallel dazu angeordnet, die Mutter (20; 120) in dem Stößelkopf (56; 156) mit ihrem Stanzteil (26; 126) zum Blech (P) gerichtet untergebracht und auf der Rückseite der Mutter der Stempel (58; 158) koaxial zur Bohrung (62; 162) der Matrize ausgerichtet wird,b) der Stempel (58; 158) relativ zum Stößelkopf (56; 156) bis zur Berührung mit der Stanzmutter (20; 120) bewegt wird und die Mutter bis zur Anlage an das Blech schiebt und sie dann am Blech in einer kontinuierlichen Bewegung befestigt,c) das Stanzteil (26; 126) einen Putzen (S) aus dem Blech (P) stanzt und dabei eine gestanzte Blechkante erzeugt und der Putzen (S) in die Matrizenbohrung (62; 162) befördert wird,d) die Nietlippe (64; 164) einen Teil des Bleches nahe der gestanzten Blechkante in die Mutternnut (36; 136) um die geneigte äußere Seitenwand (42; 142) der Nut verformt und dabei diesen Blechbereich in der Mutternnut unter der Nietlippe einklemmt,e) die Nietlippe (64; 164) dann diesen Blechbereich gegen den Boden (40; 140) der Nut verformt und dabei diesen Blechbereich in der Dicke reduziert und ihn unter die geneigte äußere Seitenwand (42; 142) drückt und dadurch diesen Blechbereich in der Mutternnut verkeilt und den an den verformten Blechbereich angrenzenden Blechabschnitt auf die Stützfläche bzw. Stützflächen (34; 134) der schulterartigen Ansätze (32; 132) aufsetzt, und daßf) die Außenseiten der schulterartigen Ansätze (32; 132) nachgiebig gegen die Innenfläche der Bohrung bzw. des Mutternkanals (70; 170) des Stößelkopfes (56; 156) an den Ecken der polygonalen Mutter vorgespannt bzw. gedrückt werden, während der erwähnte Blechbereich gegen den Nutboden (40; 140) verformt wird.10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des verformten Blechbereiches in die kanalartigen Ausnehmungen (46; 146) der Mutter verformt wird.11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des verformten Blechbereichs in die zurückspringenden Bereiche (44; 144) der äußeren Seitenwand (42; 142) der Nut (36; 136) unter Zusammenwirken mit der inneren Oberfläche des Mutternkanals (70; 170) des Stößelkopfes (56; 156), wodurch eine Verformung der schulterartigen Ansätze (32; 132) verhindert wird, hineinverformt wird.12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des verformten Blechbereichs um die innere Seitenwand (38; 138) der Nut (36; 136) in Anlage an diese innere Seitenwand (38; 138) verformt wird, während ein anderer Teil des verformten Blechbereichs unter die geneigt verlaufende äußere Nutseitenwand (42; 142) in Anlage mit dieser bis zumindest nahe an den Nutboden verformt wird und sich dabei vorzugsweise auch an die innere Seitenwand (38; 138) anlegt.13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter bündig bzw. fluchtend am Blech befestigt wird, wobei Teile des auf die Stützflächen (34; 134) gelegten Blechbereichs in die kanalartigen Ausnehmungen (46; 146) der Mutter verformt werden.14. Vorzugsweise unter Verwendung eines Stanzkopfes nach Anspruch 8 mit einer Mutter gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 hergestellte Mutter-Blech-Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (Hauptteil 84; 184) des Blechs den Stützflächen (34; 134) der schulterartigen Ansätze (32; 132) anliegt und parallel, im wesentlichen fluchtend bzw. bündig mit der Stanzfläche (28; 128) der Stanzmutter (20; 120) verläuft, wobei vorzugsweise Bereiche dieses Blechhauptteils in die kanalartigen Ausnehmungen (46; 146) verformt sind, daß ein zweiter Teil (86; 186) um die inneren, dem Stanzteil (26; 126) zugekehrten Seitenwände der flanschartigen Ansätze (32, 132) in Anlage an die äußere Seitenwand (42; 142) der Nut (36; 136) verformt sind, und daß ein dritter Blechteil, der der gestanzten Blechkante benachbart liegt, unter Verringerung seiner Dicke gegen den Nutboden (40; 140) derart verformt ist, daß er dem gesamten Nutboden auch unterhalb der geneigt verlaufenden, äußeren Seitenwand (42; 142) der Nut (36; 136) anliegt, und daß vorzugsweise die gestanzte Blechkante die innere Seitenwand (38; 138) der Nut berührt, so daß der zweite und dritte Blechteil (86; 186 bzw. 88; 188) eine mechanische Verriegelung des Blechs in der Mutternnut bilden.15. Verbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzteil (26; 126) zylindrisch ist und die innere Seitenwand (38; 138) der Nut (36; 136) im we-sentlichen senkrecht zum Boden (40; 140) der Nut (36; 136) verläuft.16. Verbindung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die polygonale Stanzmutter (20; 120) mindestens sechs Außenseiten mit jeweils einem schulterartigen Ansatz (32; 132) an jeder Ecke besitzt.17. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (86; 186) des verformten Blechbereichs zumindest teilweise in die zurückspringenden Bereiche (44; 144) verformt ist.
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- 1985-05-10 GB GB08511862A patent/GB2161571B/en not_active Expired
- 1985-07-05 FR FR8510306A patent/FR2567217B1/fr not_active Expired
- 1985-07-06 DE DE19853524306 patent/DE3524306A1/de not_active Withdrawn
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