DE4231715A1

DE4231715A1 - Selbstlochende stanz- und nietmutter

Info

Publication number: DE4231715A1
Application number: DE4231715A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Mueller
Original assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1991-10-10
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2012-09-23
Also published as: JP3348883B2; KR930008329A; CA2073724A1; JPH05196023A; DE4231715C2; US5309618A; US5439336A; CA2073724C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Befestiger und insbesondere selbstlochende Stanz- und Niet-Befestiger ein schließlich Stutzen, Schrauben, Muttern oder dergleichen und sie betrifft Verfahren zum Anbringen solcher Befestiger an einer Tafel.

US-PS 32 99 500 und 33 14 138 beschreiben selbstlochende Mut ter-Elemente einschließlich normaler Muttern, die gleichzei tig eingefaßt werden können, um die Mutter in einer Tafelöff nung sicher zu befestigen. Zusätzlich beschreiben US-PS 39 38 239 und 40 18 257 selbstnietende Muttern einschließ lich Muttern mit einem ringförmigen Schurz- oder Hohlrohr- Abschnitt, bei denen das freie Ende des Hohlrohrabschnitts an einem Formteil radial nach außen verformt wird, um einen mechanischen Formschluß mit einer Tafel zu bilden. Jedoch werden die in den angeführten Patenten beschriebenen selbst nietenden Muttern an einer Tafel mit vorgelochter Tafelöff nung sicher befestigt. Das hat den Nachteil, daß zwei ge trennte Vorgänge erforderlich sind, wobei der erste Vorgang die Erzeugung der Tafelöffnung und ein zweiter Vorgang das Einsetzen des Mutterbefestigers beinhaltet. Zusätzlich erfor dern solche Verfahren auch eine sehr genaue Zentrierung der Mutter relativ zu der vorgelochten Tafelöffnung, wobei ein federvorgespannter Stift durch die Tafelöffnung aufgenommen und die Mutter vor dem Einsetzen an dem Stift zentriert wird. US-PS 39 26 236 beschreibt ein Verfahren zum Anbringen einer Mutter an einer Tafel, bei dem die Tafel mit einem Stanzstempel gelocht wird, der sich durch die Mutterbohrung erstreckt, um in einem fortlaufenden Vorgang zu lochen und die Mutter an der Tafel zu befestigen; jedoch ist der Befe stiger kein nietartiger Befestiger mit einem Hohlrohrab schnitt, der sich durch die gelochte Tafelöffnung erstreckt.

US-PS 38 00 401 beschreibt Verfahren zum Anbringen von Ver schlußteilen, z. B. einem Etikettenring, an einem Behälter in einem kontinuierlichen Vorgang. Diese Anmeldung und die vorher angesprochenen zugehörigen Patente und Anmeldungen be schreiben Verfahren und Vorrichtungen zum Anbringen von Mutter- und Schraubenelementen in einem kontinuierlichen Vor gang an einer Tafel. Die bevorzugten Installations-Verfahren erfordern kein Vorlochen der Tafel, obwohl der Befestiger gleich gut zum Einsetzen in eine vorgelochte Tafelöffnung ge eignet ist.

US-PS 41 93 333 und 38 71 264 beschreiben Mittel zum Anbrin gen eines bolzenartigen Befestigers, wobei der Bolzen einen ringförmigen Endabschnitt enthält, der eine Platte oder ein Baustahlglied durchdringt, das radial um einen aus der Tafel herausgeschnittenen Stopfen verformt werden kann.

Die US-PSen 19 76 019, 24 56 118, 25 21 505, 34 36 803, 37 54 731, 40 39 099 und 40 92 773 beschreiben verschiedene Nietverfahren, bei denen der Befestiger einen ringförmigen Endabschnitt enthält, der mit Preßpassung durch eine Öffnung in einer Tafel eingesetzt werden kann. Der ringförmige Endab schnitt wird dann genietet und durch ein Formteil mit einem ringförmigen Halbtoroid-Formhohlraum radial nach außen ver formt und kann einen vorstehenden zentralen Formabschnitt enthalten, der in dem ringförmigen Nietende des Befestigers aufgenommen wird.

Obwohl die angeführten Patente das Selbstnieten von Schrau ben- und Mutter-Befestigern beschreiben und Verfahren zum In stallieren derselben, beschreiben sie nicht einen selbstnie tenden Mutter-Befestiger, der mit einem Schrauben-Befestiger zusammengebaut ist, wobei die Befestiger-Anordnung in einer Tafel in einem einzigen Vorgang installiert wird.

Dementsprechend ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine vorgefertigte Befestiger-Anordnung zu schaffen, die dazu aus gelegt ist, in einem einzigen Installationsvorgang an einer Tafel angebracht zu werden. Weiter sind die Befestiger-Anord nung und das Verfahren, wie sie hier beschrieben werden, be sonders für Massenproduktions-Anwendungen geeignet, insbeson dere für Kraftfahrzeug-Anwendungen mit Benutzung von automa tischen Pressen. Die Befestiger-Anordnung der vorliegenden Erfindung kann bei einer Tafel mit einer vorgelochten Öff nung benutzt werden, ist aber nicht auf derartige vorgeloch te Einrichtungen begrenzt, da inbesondere die Befestiger-An ordnung ausgelegt ist, die Tafel während des Installierungs- Vorgangs zu durchdringen.

Im Licht des Vorstehenden schafft die vorliegende Erfindung ein Befestiger-Kombinationselement, das zum Anbringen an einer Tafel ausgelegt ist. Das Befestiger-Kombinationsele ment umfaßt ein Mutterelement und ein Schraubenelement. Das Mutterelement hat einen Körperabschnitt mit einer durchgehen den Axialbohrung und einen mit dem Körperabschnitt integrier ten und axial darüber hinaus vorstehenden Stanz- und Mietab schnitt. Das Schraubenelement enthält einen Abschnitt, der innerhalb der Axialbohrung des Mutterelements zurückgehalten ist, und einen mit dem Schaftabschnitt integralen Stempelab schnitt. Der Stempelabschnitt steht über den an der Tafel an greifenden Abschnitt des Mutterelements vor. Die Befestiger- Anordnung ist ausgelegt, in einer Tafel aufgenommen zu werden, und der Stempelabschnitt des Schraubenelements ist ausgelegt, mit einer Öffnung in der Tafel in Eingriff zu kommen, um dadurch allgemein die Befestiger-Anordnung relativ zu der Tafelöffnung zu lokalisieren, und der Stanz- und Niet abschnitt des Mutterelements ist dazu ausgelegt, mit der Tafel in Eingriff zu kommen und dadurch die Befestiger-Anord nung an der Tafel zu vernieten.

Vorzugsweise enthält der Stanz- und Nietabschnitt des Mutter elements einen allgemein rohrförmigen Abschnitt, der von dem Körperabschnitt absteht und der vorzugsweise koaxial mit der Axialbohrung des Körperabschnitts ausgerichtet ist. Der Kör perabschnitt des Mutterelements ist vorzugsweise allgemein rohrförmig mit einer vieleckigen Außenfläche.

Wenn die Befestiger-Anordnung nach der vorliegenden Erfin dung in Tafeln installiert wird, die keine vorgelochten Öff nungen enthalten, enthält der Stempelabschnitt des Schrauben elements vorzugsweise Mittel, um während des Installations vorganges einen Stanzbutzen aus der Tafel auszustanzen und dadurch eine Öffnung in der Tafel zu schaffen. Vorzugsweise enthält der Schaftabschnitt des Schraubenelements eine Außen gewindefläche und die Axialbohrung des Mutterelements ent hält vorzugsweise eine Innengewindefläche. Die Gewindeflä chen des Mutterelements und des Schraubenelements sind ausge legt, miteinander zusammenwirkend in Eingriff zu treten und dadurch das Schraubenelement in der Axialbohrung des Mutter elements zurückzuhalten.

Bevorzugte Ausführungen des Schraubenelements enthalten einen mit dem Schaftabschnitt an der dem Stempelabschnitt ge genüber liegenden Seite integral verbundenen Kopfabschnitt. Der Kopfabschnitt kann in vieleckiger Form gestaltet sein, kann aber auch mit einer ganzen Anzahl von Abänderungen aus gelegt sein, z. B. mit einer Kugelbolzengestaltung oder der gleichen.

In anderer Hinsicht schafft die vorliegende Erfindung ein zu einer Einheit zusammengebautes Befestiger-Kombinationsele ment. Das Befestiger-Kombinationselement enthält ein Mutter element, ein plastisch verformbares Metalltafel-Glied und ein Schraubenelement. Das Mutterelement enthält vorzugsweise einen Körperabschnitt mit einer axialen Durchgangsbohrung, wobei der Körperabschnitt sich zu einem Stanz- und Nietab schnitt verengt. Der Stanz- und Nietabschnitt endet in einer radial nach außen verformten Lippe. Das Metalltafel-Glied enthält eine eng den Stanz- und Nietabschnitt des Schrau benelements umgebende Öffnung, in der das Mutterelement in nerhalb der Tafelöffnung durch die nach außen verformte Lippe und den Körperabschnitt des Mutterelements eingefangen ist. Das Schraubenelement enthält einen innerhalb der Axial bohrung des Mutterelements zurückgehaltenen Schaftabschnitt und einen mit dem Schaftabschnitt integralen Stempelab schnitt. Der Stempelabschnitt steht über die radial nach außen verformte Lippe des Stanz- und Nietabschnitts des Mut terelements vor.

Vorzugsweise enthält der Stanz- und Nietabschnitt des Mutter elements einen allgemein rohrförmigen Abschnitt, der von dem Körperabschnitt absteht und mit der Axialbohrung des Körpe rabschnitts koaxial ist. Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Körperabschnitt des Mutterelements allgemein rohrför mig und besitzt eine vieleckige Außenfläche.

Bei Anwendungen, bei denen das Befestiger-Kombinationsele ment zum Auslochen eines Butzens aus der Tafel benutzt wird, enthält der Stempelabschnitt des Mutterelements vorzugsweise Mittel zum Auslochen eines Butzens aus der Tafel, wodurch eine Öffnung in der Tafel geschaffen wird.

Vorzugsweise enthält der Schaftabschnitt des Schraubenele ments eine Außengewindefläche, und die Axialbohrung des Mut terelements enthält eine Innengewindefläche. Beide Fläche sind ausgelegt, miteinander zusammenwirkend in Eingriff zu treten und dadurch das Schraubenelement in der Axialbohrung des Mutterelements zurückzuhalten. Das Schraubenelement kann mit einem aus einer ganzen Anzahl von verschiedenen Kopfab schnitten versehen werden, die mit dem Schaftabschnitt an der dem Stempelabschnitt gegenüber liegenden Seite integral verbunden sind. Derartige Kopfausgestaltungen enthalten Viel eckköpfe und Köpfe, die mit einem Kugelstutzenabschnitt ver sehen sind.

Bei einer bevorzugten Ausführung enthält die radial nach außen verformte Lippe des Stanz- und Nietabschnitts des Mut terelements vorzugsweise ein allgemein U-förmiges Profil, das sich zu dem Körperabschnitt des Mutterelements hin öffnet.

Bei einer Ausführung enthält das Metalltafel-Glied einen al gemein planaren Abschnitt entfernt von der Tafelöffnung und einen verformten Tafelabschnitt in der Nähe der Tafelöff nung. Der verformte Tafelabschnitt ist gegenüber dem plana ren Abschnitt versetzt und erstreckt sich vorzugsweise radial nach innen, um mit dem Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements in Eingriff zu treten.

Bei einem bevorzugten Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das Schraubenelement mit dem Mutterelement zusammenge baut und der Stempelabschnitt des Schraubenelements an der Tafel angesetzt. Der Stempelabschnitt des Schraubenelements wird dann durch die Tafel hindurchgestoßen und der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements durch die Tafel getrie ben. Der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements wird radial verformt und dadurch wird das Befestigungs-Kombina tionselement in der Tafel eingefangen. Zu dem Verfahren gehört vorzugsweise, daß der Stempel gleichzeitig mit dem Durchleiten des Stempelabschnitts durch die Tafel zum Aussto ßen eines Butzens aus der Tafel benutzt wird. Um eine überle gene Befestigungsintegrität zwischen der Anordnung und der Tafel zu erreichen, gehört zu der Erfindung auch das Verfor men des Stanz- und Nietabschnitts des Mutterelements zu einem U-förmigen Profil, das sich zu dem Körperabschnitt des Mutterelements hin öffnet, wobei die Tafel im wesentlichen den U-förmigen Freiraum ausfüllt. Vorzugsweise wird der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements zum Verformen der Tafel benutzt, während der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements durch die Tafel getrieben wird.

Das Befestiger-Kombinationselement der vorliegenden Erfin dung ist besonders geeignet zum Übertragen von einem Beschic kungstrichter oder einer anderen Quelle zu einem Installa tionsgerät. Die Anordnungen können innerhalb des Installa tionsgeräts durch automatische Mittel zurechtgelegt werden, welche die Befestiger einsetzbereit stapeln und ausrichten.

Es ist zu verstehen, daß die Mutter- und Schraubenelemente der vorliegenden Erfindung eine ganze Anzahl von Gestaltun gen aufweisen können. Das Wort "Befestiger" wird hier so be nutzt, daß es nicht nur die Funktion eines Befestigungsmit tels zum Anbringen eines Bauglieds an einer Tafel betrifft, sondern auch das Mittel des Anbringens des Befestigers an der Tafel.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht des Befestiger-Kom binationselementes nach der vorliegenden Er findung,

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des Befestiger-Kombinationselementes nach Fig. 1, die zum Installieren in einer Tafel angesetzt ist,

Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des Befestiger-Kombinationselementes nach Fig. 1 in einem frühen Zustand der Befestiger- Installation,

Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene Darstellung des Befestiger-Kombinationselementes aus Fig. 1 in der Endstufe der Installation,

Fig. 6 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des Befestiger-Kombinationselementes aus Fig. 1, vollständig in eine Tafel eingesetzt, und

Fig. 7 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des Befestiger-Kombinationselementes aus Fig. 1 in eine Tafel eingesetzt, und zwar mit einer zweiten Ausführung des Stanz- und Nietab schnitts des Befestigers.

Wie vorstehend beschrieben, ist das Befestiger-Kombinations element der vorliegenden Erfindung besonders geeignet zum permanenten Anbringen des Kombinationselementes an einer Platte oder einer Tafel, insbesondere einem Metallblech oder dergleichen, wie es z. B. in der Kraftfahrzeug-Industrie ver wendet wird. Das Befestiger-Kombinationselement ist beson ders geeignet zur Installierung durch eine in der Kraftfahr zeug-Industrie zum Ausbilden von Metallblechteilen, ein schließlich Karosserie-Tafeln und dergleichen, benutzten speziellen Presse. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist aber auch auch gleich gut geeignet zur Anwendung mit einer üblichen Presse. Bei solchen Anwendungen installiert die Presse ein oder mehrere Befestiger-Kombinationsele ment(e) mit jedem Hub der Presse, wobei die Befestiger-Kombi nationselemente je ein permanentes Teil der Tafel werden und benutzt werden, um andere Bauteile, wie Laschen oder derglei chen, an der Tafel anzubringen. Weiter ist das Befestiger- Kombinationselement der vorliegenden Erfindung besonders zum Anbringen an relativ dünnen Blechen oder Tafeln geeignet, wie sie bei der Kraftfahrzeug- und der -Zubehör-Industrie be nutzt werden. Dementsprechend bezieht sich das Wort "Tafel", wie es hier gebraucht wird, auf jede Platte, Tafel oder jedes Metallblech mit einer Dicke, die für den praktischen Einsatz des Stanz- und Nietabschnitts des Befestigerelements an der Tafel gering genug ist.

Nach der Fig. 1 umfaßt die Befestiger-Anordnung 10 ein Schraubenelement 12 und ein Mutterelement 14.

In den Fig. 1 und 2 enthält das Schraubenelement 12 einen Kopfabschnitt 16, einen Schaftabschnitt 18 und einen Stempel abschnitt 20. Das Mutterelement 14 enthält einen Körperab schnitt 22, der sich zu einem Verniete-Abschnitt 24 verengt. Das Mutterelement 14 enthält eine Bohrung 26, um das Schrau benelement 12 darin aufzunehmen und zurückzuhalten. Obwohl viele Verfahrensweisen benutzt werden können, um das Schrau benelement 12 innerhalb der Axialbohrung 26 des Mutterele ments 14 aufzunehmen und zurückzuhalten, ist vorzugsweise der Schaft 18 des Schraubenelements 12 mit Gewindegängen 28 und die Axialbohrung 26 des Mutterelements 14 mit Gewindegän gen 30 ausgestattet. Die Gewindegänge 28 treten zusammenwir kend mit den Gewindegängen 30 in Eingriff, und halten dabei zwangsweise das Schraubenelement 12 innerhalb des Mutterele ments 14 zurück, wobei sie auch ein einfaches Abnehmen des Schraubenelements 12 von dem Mutterelement 14, wenn ge wünscht, zulassen.

Wie es in den US-PSen 48 31 698, 45 55 838 und 46 10 072 be schrieben ist (die nachfolgend mit den drei Endziffern als PS ′698, ′838 bzw. ′072 zitiert werden) auf welche hier zu Vergleichszwecken verwiesen wird, ist das Mutterelement 14 zum Vernieten ausgelegt, mit der Tafel 33 vernietet zu werden. Wie in den PSen ′698 und ′072 beschrieben, hat der Verniete-Abschnitt 24 vorzugsweise die Form eines Rohrstücks 32. Das Rohrstück 32 besitzt ein freies Ende 34.

Der Stempel 20 ist vorzugsweise nicht mit Gewinde versehen, erstreckt sich ein Stück 36 über das freie Ende 34 des Rohr stücks 32 hinaus und endet in einem freien Ende mit einer allgemein zylindrischen Lochungsfläche 39. Obwohl eine allge mein zylindrische Lochungsfläche 39 bevorzugt wird, sind auch andere Oberflächengeometrien möglich, wie vieleckig, oval oder dergleichen. Im Gegensatz zur Lehre der PS ′698, die einen an einer Presse befestigten Lochstempel verwendet, um die Tafel während der Installation des Mutterelements zu durchlochen, verwendet die Befestiger-Anordnung nach der vor liegenden Erfindung den Endabschnitt 38 des Stempels 20, um die Tafel 33 (bei nichtvorgelochten Anwendungen) während der Installation des Befestiger-Kombinationselementes 10 zu durchstoßen. Dementsprechend kann das Befestiger-Kombina tionselement 10 der vorliegenden Erfindung als sein eigenes Installations-Werkzeug funktionieren, wobei der Endabschnitt 38 des Stempels 20 zum Durchstoßen einer Öffnung in der Tafel 33 wirksam ist.

Wie in der PS ′698 beschrieben, wirkt das Formteil 40 mit der Tafel 33 und dem Rohrendstück 32 des Mutterelements 14 so zusammen, daß das Mutterelement 14 an der Tafel 33 vernie tet und dadurch ein sicherer mechanischer Formschluß zwi schen dem Mutterelement 14 und der Tafel 33 ausgebildet wird. Obwohl der restliche Abschnitt dieser Beschreibung sich auf die Selbstlochungs-Eigenschaften des Befestiger-Kom binationselementes 10 konzentriert, ist zu verstehen, daß das Element 10 genausogut an Tafeln mit vorgelochten Öffnun gen arbeitet. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nun in Verbindung mit Fig. 3 bis Fig. 5 beschrieben.

Wie anhand der Fig. 3 bis 5 zu sehen, wird bei Anwendungen, bei denen das Befestiger-Kombinationselement 10 durch eine Formpresse installiert wird, das Kombinationselement 10 über einen (nicht gezeigten) Installationskopf zu einem Ort an dem Stempelkopf 42 geführt. Der Stempelkopf 42 wird durch eine Platte einer Formpresse angetrieben. Das Formglied 40 ist an einer zweiten Platte der Formpresse angebracht, wo durch eine vorbestimmte Beziehung mit dem Stempelkopf 42 und dem Befestiger-Kombinationselement 10 eingehalten wird. Sobald das Befestiger-Kombinationselement 10 in ihre Einsetz position zwischen dem Stempelkopf 42 und dem Formglied 40 ge bracht ist, wird der Stempelkopf gegen den Kopfabschnitt 16 des Schraubenelements 12 bewegt (Pfeil 44) und treibt da durch das Befestiger-Kombinationselement 10 in Kontakt mit der Tafel 33. Die Patente ′072 und ′698 enthalten beide Er klärungen über entsprechende Ausführungen der Installations köpfe und Formglieder, die zum Installieren von selbstlochen den und -nietenden Befestigern der hier beschriebenen Art ausgelegt sind. Für den Zweck der Offenbarung reicht es aus, festzustellen, daß der Stempelkopf 42 mit ausreichender Kraft zu dem Formglied 40 hin angetrieben wird, um das Befe stiger-Kombinationselement 10 in die am Formglied 40 abge stützte Tafel 33 zu installieren. Die Einzelheiten dieses In stallations-Vorgangs werden nun besprochen.

Während der Endabschnitt 38 den Stempel 20 gegen den zentra len federgespannten beweglichen Einsatz 46 der Matrize 40 an getrieben wird, wird durch die Schneidfläche 39 des Stempels 20 ausreichende Scherkraft auf die Tafel 33 ausgeübt, um dort den Butzen 48 herauszudrücken. Dieser Lochungs- oder Ausdrückvorgang schafft die Öffnung 50 innerhalb der Tafel 33. Der Butzen 48 wird abgeworfen, und zwar fällt er durch die Öffnung 52 des zentralen Formabschnitts 46 ab.

Fig. 4 zeigt nun, daß, während der Stempelkopf 42 seinen Ab wärtsweg fortsetzt, der zentrale federgespannte Abschnitt 46 der Form 40 eventuell seinen untersten Wegpunkt erreicht und an einer weiteren Abwärtsbewegung gehindert wird (der zur Verhinderung weiterer Bewegung des zentralen federbelasteten Einsatzes 46 benutzte Mechanismus ist nicht gezeigt). An dieser Stelle läßt irgendeine weitere Abwärtsbewegung des Stempelkopfs 42 den rohrförmigen Endabschnitt 32 des Mutter elements 14 radial nach außen spreizen, wie bei 54 gezeigt, und das so, wie es durch die Toroid-Hohlraumform 56 der Matrize 40 bestimmt wird. Während des Verlaufs der Abwärtsbe wegung des Mutterelements 14 wird der Abschnitt 58 der Tafel 33 in der Nähe des Mutterelements 14 in den Toroid-Hohlraum 56 der Matrize 40 nach unten verformt.

Wie nun in Fig. 5 zu sehen, wird, sobald der Stempelkopf 42 seinen weitesten Abwärtshub erreicht hat, das Rohrendstück 32 des Mutterelements 14 so radial nach außen gespreizt, daß es eine Lippe oder vorzugsweise einen U-förmigen Profilteil bildet, der sich zu dem Körperabschnitt 22 des Mutterele ments 14 hin öffnet. Der nach unten gedrückte Tafelabschnitt 58 bei dem U-Profil füllt im wesentlichen das U-Profil aus und schafft dadurch einen sicheren mechanischen Formschluß zwischen dem Rohrendstück 32 und der Tafel 33.

Der Fachmann versteht, daß die Toroidfläche 56 der Matrize 40 vorzugsweise glatt und poliert ist, um die Verformung des Rohrendstücks 32 radial nach außen zu steuern.

Wie nun Fig. 6 zeigt, ist das Befestiger-Kombinationselement 10 in seiner endgültig zusammengebauten Gestaltung sicher an der Tafel 33 vernietet. Die Gewindeabschnitte 28, 33 lassen nun leicht ein Entfernen des Schraubenelements 12 aus dem Mutterelement 14 zu. So ist leicht einzusehen, daß das Schraubenelement 12 benutzt werden kann, andere Tafeln, Teile, Klammern oder dergleichen an der Tafel 33 anzubrin gen. Bei einem anderen Einsatz kann das Schraubenelement 12 auch als Ablaßstopfen bei Installationen benutzt werden, bei denen ein Fluid periodisch abgelassen oder zugänglich ge macht werden muß, wie bei Kraftfahrzeug-Ölwannen oder der gleichen.

Nun kann anhand Fig. 7 gesehen werden, daß der Kopf 16 des Schraubenelements 12 eine aus einer ganzen Anzahl von Gestal tungen erhalten kann, je nach der bestimmten Anwendung. Bei spielsweise kann der Kopf 16 mit einem Kugelstutzen-Adapter 60 versehen sein, der dazu geeignet ist, mit einem Schwenk arm in Eingriff zu kommen und an ihm befestigt zu sein, wie er bei Druckgas-Stoßdämpfern und anderen ähnlichen Anwendun gen benutzt wird. Andere Kopfgestaltungen enthalten Ringe, Schwenkzapfen, Gewindewellen, Gewindemuttern und derglei chen. Wenn der Kopf 16 verschiedene unregelmäßige Flächen enthält, wie der Kugelstutzen-Adapter 60 und dergleichen, wird der Stempelkopf 42 so ausgelegt, daß er derartige Struk turen aufnimmt, damit sie nicht während des Installations- Vorgangs beschädigt werden.

Nach der Beschreibung der bevorzugten Ausführung des Befesti ger-Kombinationselementes und der bevorzugten Verfahren des Anbringens der Anordnung an einer Tafel wird verstanden werden, daß verschiedene Abwandlungen oder Zusätze an oder zu den bevorzugten Ausführungen vorgenommen werden können, die hier zur Darstellung der vorliegenden Erfindung ausge wählt wurden, ohne von dem angestrebten Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise hängen die Abmessungen des Schrauben- und des Mutterelementes nach dieser Beschreibung in hohem Maße von der besonderen vorlie genden Anwendung und der ausgewählten Tafeldicke ab. Wie hier beschrieben, ist das Befestiger-Kombinationselement und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung besonders ge eignet zum Anbringen an Tafeln, wie sie für Karosserie- und Aufbau-Bestandteile in der Kraftfahrzeug- und Zubehör-Indu strie verwendet werden. Es wird verstanden werden, daß das erfindungsgemäße Befestiger-Kombinationselement vorzugsweise aus einem plastisch verformbaren Metall, vorzugsweise Stahl, gebildet wird, das wärmebehandelt werden kann, um die benötigte Oberflächenhärte, Duktibilität usw. zu erzielen. Ein entsprechendes Material für die hier beschriebenen Befe stiger ist ein kaltverformbarer mittlerer Kohlenstoff-Stahl, z. B. die Stähle Cq 15 bis Cq 35 nach DIN 1654. Außerordent lich gute Ergebnisse wurden ereicht mit Stählen im Bereich von 34 Cr 4 bis 41 CR 4. Es wird auch auf die vorher erwähn ten US-Patente, die entsprechende Installations-Vorrichtun gen, selbstlochende und -nietende Befestiger und Verfahren zum Einsetzen derselben betreffen, zur weiteren Information verwiesen. Dementsprechend ist zu verstehen, daß der ange strebte Schutzbereich sich über das betroffene Gebiet er strecken soll, wie es in den beigefügten Ansprüchen bestimmt ist, einschließlich aller Äquivalente dazu.

Claims

1. Befestiger-Kombinationselement zum Anbringen an einer Tafel, welches umfaßt:
ein Mutterelement mit einem Körperabschnitt mit einer durchgehenden Axialbohrung und einem Stanz- und Nietab schnitt, der mit dem Körperabschnitt integral ist und sich allgemein axial über den Körperabschnitt hinaus er streckt, und
ein in das Mutterelement einsetzbares Schraubenelement mit einem innerhalb der Axialbohrung des Mutterelements zurückgehaltenen Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubenelement einen zu seinem Schaftabschnitt integralen Stempelabschnitt aufweist, welcher sich über den Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements hinaus erstreckt, daß das Befesti ger-Kombinationselement (10) ausgelegt ist, in der Tafel (33) aufgenommen zu werden, und daß der Stempelabschnitt (20) des Schraubenelements (12) ausgelegt ist, eine Öff nung (50) in der Tafel zu erzeugen oder mit ihr in Ein griff zu kommen und dadurch allgemein das Befestiger-Kom binationselement (10) relativ zu der Tafelöffnung (50) festzusetzen, und daß der Stanz- und Nietabschnitt (24) des Mutterelements (14) ausgelegt ist, mit der Tafel (33) in Eingriff zu treten und dadurch das Befestiger-Kombina tionselement (10) mit der Tafel zu vernieten.

2. Befestiger-Kombinationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanz- und Nietabschnitt (24) des Mutterelements (14) einen allgemein rohrförmigen Ab schnitt (32) besitzt, der von dem Körperabschnitt (22) ab steht und mit der Axialbohrung (26) des Körperabschnitts koaxial ist.

3. Befestiger-Kombinationselement nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der Körperabschnitt (22) des Mutterelements (14) allgemein rohrförmig ist und eine vie leckige Außenfläche besitzt.

4. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelabschnitt (20) des Schraubenelements (12) Mittel (39) zum Heraus drücken eines Butzens (48) aus der Tafel (33) enthält, um dadurch die Öffnung (50) in der Tafel zu schaffen.

5. Befestiger-Kombinationselement nach einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft abschnitt (18) des Schraubenelements (12) eine Außengewin defläche (28) enthält und daß die Axialbohrung (26) des Mutterelements (14) eine Innengewindefläche (30) enthält, die ausgelegt ist, mit der Außengewindefläche des Schrau benelements in Eingriff zu treten und dadurch das Schrau benelement innerhalb der Axialbohrung des Mutterelements zurückzuhalten.

6. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubenelement (12) einen integral mit dem Schaftabschnitt (18) gegen überliegend zu dem Stempelabschnitt (20) verbundenen Kopf abschnitt (16) enthält.

7. Befestiger-Kombinationselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt (16) eine vielecki ge Außenfläche besitzt.

8. Befestiger-Kombinationselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt einen Kugelzapfenab schnitt (60) enthält.

9. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Stempels (20), der über den Stanz- und Nietabschnitt (24) des Mutterelements (14) hinaus vorsteht, eine allgemein zylindrische Schneidefläche (39) enthält.

10. Befestiger-Kombinationselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Schneidefläche (39) des Stempels (20) nicht mit Gewinde versehen ist.

11. Befestiger-Kombinationselement, das zu einer Einheit zu sammengebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
ein Mutterelement (14) mit einem Körperabschnitt (22) mit einer axialen Durchgangsbohrung (26), wobei der Kör perabschnitt sich zu einem Stanz- und Nietabschnitt (24) verengt und der Stanz- und Nietabschnitt in eine radial verformte Lippe (54) ausläuft,
ein plastisch verformbares Metalltafel-Teil (33) ein schließlich einer den Stanz- und Nietabschnitt des Mut terelements eng umgebenden Öffnung (50), wobei das Mutter element innerhalb der Tafelöffnung zwischen der verform ten Lippe (54) und dem Körperabschnitt des Mutterelem ents eingefangen ist, und
ein Schraubenelement (12) mit einem Schaftabschnitt (18), das innerhalb der Axialbohrung (26) des Mutterelements zurückgehalten ist und einen mit dem Schaftabschnitt integralen Stempelabschnitt (20) besitzt, welcher Stempelabschnitt sich über die radial nach außen verformte Lippe (54) des Stanz- und Nietab schnitts (32) des Mutterelements (14) hinaus erstreckt.

12. Befestiger-Kombinationselement und -Einheit nach An spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanz- und Nietabschnitt (24) des Mutternelements (14) einen allge mein rohrförmigen Abschnitt (32) besitzt, der von dem Körperabschnitt (22) absteht und mit der Axialbohrung (26) des Körperabschnitts koaxial ist.

13. Befestiger-Kombinationselement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperabschnitt (22) des Mutterelements (14) allgemein rohrförmig ist und eine vieleckige Außenfläche besitzt.

14. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelab schnitt (20) des Schraubenelements (12) Mittel (39) zum Herausdrücken eines Butzens (48) aus der Tafel (33) ent hält, um dadurch die Öffnung (50) in der Tafel zu schaf fen.

15. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftab schnitt (18) des Schraubenelements (12) ein Außengewinde (28) enthält und die Axialbohrung (26) des Mutterele ments (14) ein Innengewinde (30) enthält, das ausgelegt ist, mit dem Außengewinde (28) des Schraubenelements (12) in Eingriff zu treten und dadurch das Schraubenele ment innerhalb der Axialbohrung des Mutterelements zu rückzuhalten.

16. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubenele ment (12) einen integral mit dem Schaftabschnitt (18) ge genüberliegend zu dem Stempelabschnitt (20) verbundenen Kopfabschnitt (16) enthält.

17. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt (16) eine vieleckige Außenfläche enthält.

18. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt einen Kugelzapfenabschnitt (60) enthält.

19. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die radial ver formte Lippe (54) nach außen verformt ist und eine allge mein U-förmige Profilform umfaßt, die sich allgemein zu dem Körperabschnitt (22) des Mutterelements (14) hin öffnet.

20. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalltafel- Teil (33) einen allgemein planaren Abschnitt entfernt von der Tafelöffnung und einen verformten Tafelabschnitt (58) in der Nähe der Tafelöffnung (50) enthält, wobei der verformte Tafelabschnitt gegen den planaren Ab schnitt versetzt ist und der verformte Tafelabschnitt da durch mit einer Außenfläche des Mutterelements in Ein griff ist.

21. Befestiger-Kombinationselement nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die verformte Lippe (54) radial nach außen verformt ist.

22. Verfahren zum Anbringen eines Befestiger-Kombinationsele mentes an einer Tafel, wobei das Befestiger-Kombinations element enthält ein Mutterelement und ein Schraubenele ment, das Mutterelement einen Körperabschnitt mit einer axialen Durchgangsbohrung und einen mit dem Körperab schnitt integralen Stanz- und Nietabschnitt besitzt, das Schraubenelement einen innerhalb der Axialbohrung des Mutterelements zurückgehaltenen Schaftabschnitt und einen mit dem Schaftabschnitt integralen Stempelab schnitt besitzt, welcher Stempelabschnitt sich über den Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements hinaus er streckt, und dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte enthält:

A) der Stempelabschnitt des Schraubenelements wird auf die Tafel aufgesetzt;
B) der Stempelabschnitt wird durch die Tafel hindurchge stoßen,
C) nach dem Schritt (B) wird der Stanz- und Nietab schnitt des Mutterelements durch die Tafel getrieben, und
D) der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements wird radial verformt, um dadurch das Befestiger-Kombinations element in der Tafel einzufangen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (B) der Stempelabschnitt zum Ausstanzen eines Stanzbutzens von der Tafel benutzt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeich net, daß im Schritt (D) der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements in eine U-Profilform verformt wird, welche Profilform sich allgemein zu dem Körperabschnitt des Mutterelements hin öffnet und daß die Tafel im we sentlichen die U-förmige Öffnung in Formschlußeingriff damit ausfüllt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch ge kennzeichnet, daß im Schritt (C) gleichzeitig der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements zum Verformen der Tafel benutzt wird.

26. Verfahren zum Anbringen eines Befestiger-Kombinationsele mentes an einer Tafel, wobei das Befestiger-Kombinations element enthält ein Mutterelement und ein Schraubenelement, das Mutterelement einen Körperabschnitt mit einer axia len Durchgangsbohrung und einen mit dem Körperabschnitt integralen Stanz- und Nietabschnitt besitzt, das Schrau benelement einen innerhalb der Axialbohrung des Mutter elements zurückgehaltenen Schaftabschnitt und einen mit dem Schaftabschnitt integralen Stempelabschnitt besitzt, welcher Stempelabschnitt sich über den Stanz- und Nietab schnitt des Mutterelements hinaus erstreckt, und dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte enthält:

A) der Stempelabschnitt des Schraubenelements wird auf die Tafel aufgesetzt;
B) das Befestiger-Kombinationselement wird zu der Tafel hin getrieben und in die Tafel gestoßen, um dadurch eine Vertiefung in der Tafel auszubilden,
C) der Stempelabschnitt wird durch die Tafel hindurch gestoßen,
D) nach dem Schritt (C) wird der Stanz- und Nietab schnitt des Mutterelements durch die Tafel gestoßen, und
E) der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements wird radial verformt, um dadurch das Befestiger-Kombinations element in der Tafel einzufangen.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (C) der Stempel zum Ausstanzen eines Butzens von der Tafel benutzt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeich net, daß im Schritt (E) der Stanz- und Nietabschnitt des Mutterelements zu einer U-Profilform verformt wird, welche Profilform sich allgemein zu dem Körperabschnitt des Mutterelements hin öffnet, und daß die Tafel im we sentlichen die U-förmige Öffnung in Formschlußeingriff damit ausfüllt.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch ge kennzeichnet, daß im Schritt (E) der Stanz- und Nietab schnitt des Mutterelements radial nach außen verformt wird.