DE4401746C2

DE4401746C2 - T Mutter

Info

Publication number: DE4401746C2
Application number: DE4401746A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Nagayama
Original assignee: Nagayama Electronic Industry Co Ltd
Current assignee: Nagayama Electronic Industry Co Ltd
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1994-01-21
Publication date: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2014-01-22
Also published as: SG42973A1; IT1269753B; ITMI940939A0; CA2107535C; CN1190708A; US5348432C1; GB2277971A; US5348432A; GB2277971B; CN1077963C; JP2940898B2; FR2705414B1; AU678442B2; CA2107535A1; FR2705414A1; CN1065031C; DE4401746A1; TW383819U; MY110918A; ITMI940939A1

Description

Solche T Muttern werden im Zusammenspiel mit Gewindeschrauben zur festen Verbindung, insbesondere von Bauteilen aus Holzwerkstoffen eingesetzt. Dabei kann die Verbindung nahezu beliebig oft gelöst und erneut angezogen werden. Beide zu befestigenden Bauteile erhalten eine Durchgangsbohrung. Die Durch gangsbohrung des einen Bauteils nimmt die T Mutter auf, die sich spätestens mit dem ersten Anziehen der Verbindung mit ihren Klauen im Bauteil verankert. Vorzugsweise geschieht dies jedoch bereits bei der Bestückung des Bauteils durch Einpressen der T Mutter. Durch die Durchgangsbohrung des anderen Bauteils wird die Gewindeschraube hindurchgesteckt und in die T Mutter eingeschraubt.

Grundsätzlich zeigen solche T Muttern, insbesondere wenn sie zur Verschrau bung von Holzwerkstoffen herangezogen werden, die unerwünschte Tendenz, sich nach einiger Zeit, wenn eine Schwindung des Holzwerkstoffes eintritt, zu lockern. Aufgrund dessen und aufgrund der Tatsache, daß insbesondere unter dem Einfluß wechselnder Belastung oder Schwingungen der eingeschraubte Bol zen bzw. die Gewindeschraube die Neigung zeigt, sich gegenüber der T Mutter zu lockern, bieten herkömmliche Verbindungen unter dem Einsatz von T Muttern nicht ohne weiteres Gewähr dafür, dauerhaft fest angezogen zu bleiben.

Eine solche T Mutter ist beispielsweise aus der DE 42 01 016 A1 bekannt. Um der Tendenz zur Lockerung entgegenzuwirken, bietet die hiernach bekannte T Mutter die Möglichkeit einer zusätzlichen Festlegung im zu verschraubenden Material durch Aufbördeln der dem Flansch abgewandten Seite des Schaftes. Die T Mutter nach der hier vorgeschlagenen Ausführung bietet jedoch keine hinrei chende Sicherheit gegen ein Lockern der Schraube relativ zur T Mutter, da diese lediglich im wesentlichen durch die im Bereich des Gewindes auftretenden, rela tiv geringen Reibungskräfte gegenüber der T Mutter gegen Verdrehen gesichert wird. Auch die geringe Gewindereibung ist jedoch nur dann gewährleistet, wenn die Schraube stets hinreichend unter Axialvorspannung steht. Sobald die Schraube bei der Montage nicht hinreichend fest angezogen wurde oder es zeit weilig, z. B. durch eine entsprechende Belastung der miteinander verschraubten Bauteile, dazu kommt, daß die Schraube ihre axiale Vorspannung gegenüber der T Mutter verliert, ist keine Sicherheit gegen ein Losdrehen der Schraube gegen über der T Mutter mehr gegeben. Darüber hinaus ist die hier gezeigte T Mutter auch nicht in optimaler Weise zur Verwendung in einer automatischen Magazin zuführung geeignet, da die Flansche der T Muttern aufgrund ihrer Gestaltung die Tendenz zeigen, sich bei automatischer Zuführung zu verhaken.

Eine weitere Bauform einer T Mutter ist aus der DE 42 06 821 A1 bekannt. Die Mutter ist für eine automatische Magazinzuführung optimiert. Bei der hier vor geschlagenen T Mutter ist der Schaft jedoch durchgängig mit einem Innengewin de versehen und daher durchgehend mit einer vergleichsweisen dicken Wand stärke ausgeführt, so daß keine Möglichkeit besteht, den Schaft an seinem über den Werkstoff auf der dem Flansch abgewandten Seite herausragenden Ende umzubördeln und so zusätzlich gegen Lockerung gegenüber dem zu befestigen den Gegenstand zu sichern. Darüber hinaus sieht diese T Mutter auch keine be sondere Einrichtung vor, die ein Lockern der Schraube relativ zur T Mutter ver hindern könnte.

Aus der DE-OS 23 55 189 ist schließlich eine Sechskantmutter bekannt, die selbstsichernde Wirkung durch Ausbildung eines oder mehrerer irregulär ge formter Gewindesegmente bietet. Diese Art der Gewindesicherung ist prinzipiell auf T Muttern übertragbar. Die Herstellung erfordert jedoch eine unerwünscht hohe Umformkraft sowie einen hohen Werkzeugaufwand, da das gesamte Mut terngewinde durch Pressen, d. h. durch Stauchen des zunächst hohlzylindrischen Halbzeuges in radialer Richtung hergestellt wird, was einen hohen Kraftaufwand und das vorherige Einführen eines beim Pressvorgang das Gewinde abbildenden Dornes o. ä. erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zum Einsatz in automati schen Magazinzuführungen optimierte T Mutter zu schaffen, die zugleich größt mögliche Sicherheit sowohl gegen ein Lockern der T Mutter gegenüber dem sie tragenden Befestigungselement als auch gegen ein Lockern der in die T Mutter eingedrehten Schraube relativ zur T Mutter bietet, und die überdies einfach und rationell herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine speziell im Hin blick auf die Magazinzuführung optimierte T Mutter mit einem Umfangsrand des Flanschabschnittes, der eine derartige Form aufweist, daß die zusammenge hörigen Paare der beiden Klauenpaare jeweils miteinander durch gerade Seiten verbunden sind, zusätzlich mit einem Schaftabschnitt versehen wird, der an sei nem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, einen relativ dünnen aufgeweiteten Abschnitt besitzt, wobei ein Innengewinde an seinem inneren Oberflächenabschnitt mit Ausnahme des aufgeweiteten Abschnittes gebildet ist und der Schaftabschnitt an seinem äußeren Umfang eine Mehrzahl von konka ven Abschnitten in der Nähe des Flanschabschnittes aufweist, an denen der Durchmesser des Schaftabschnittes vermindert ist.

Der Flanschabschnitt wird vorzugsweise so gestaltet, daß er im wesentlichen die Form eines Achteckes aufweist. Zur Verbesserung der mittelfristigen Festlegung der Mutter die werden Kauen vorzugsweise gezahnt ausgeführt. Zur Erzielung des gleichen Effektes ist es zudem auch vorteilhaft, die Klauen bzw. die Zahnung hakenförmig auszuführen. Schließlich kann der Umfangsrand des Flanschab schnittes desweiteren mit Vorsprüngen versehen werden, die gegen das zweite Ende zeigen, einander gegenüberliegen und in einer um jeweils 90 Grad gedreh ten Position gegenüber den Klauenpaaren angeordnet sind. Diese zusätzlichen Vorsprünge verbessern die Führung der T Mutter in der automatischen Maga zinzuführung weiter, da das Spiel der Mutter in ihrer axialen Richtung in der automatischen Magazinzuführung vermindert wird.

Aufgrund dessen, daß die T Mutter an ihrem der Flanschseite abgewandten Schaftende nach Einsetzen in den zu befestigenden Werkstoff umgebördelt wer den kann, bietet sie, anders als die bislang bekannten, im Hinblick auf eine au tomatische Magazinzuführung optimierten T Muttern, die Möglichkeit einer zu sätzlichen Festlegung gegenüber dem zu verbindenen Werkstück, womit eine zusätzliche dauerhafte Sicherung gegen Lösen der T Mutter erreicht wird. Durch das Anbringen von konkaven Abschnitten in der Nähe des Flanschabschnittes, an denen der Durchmesser des Schaftabschnittes vermindert ist, wird in diesem Bereich das an der Innenseite des Schaftabschnittes angebrachte Gewinde ver formt, so daß hier aufgrund der gestörten Gewindegänge eine von der axialen Vorspannung der Schraube unabhängige Verspannung des Mutterngewindes ge genüber dem Bolzengewinde und damit höhere Gewindereibung zwischen der T Mutter und dem eingeschraubten Bolzen auftritt. Dadurch wird, anders als bei sämtlichen bislang bekannten T Muttern, eine sichere Festlegung des einge schraubten Bolzens relativ zur T Mutter gewährleistet.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen T Muttern erfolgt in an sich bekannter Weise. Als vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, bei der Herstellung der erfin dungsgemäßen T Mutter den relativ dünnwandigen aufgeweiteten Abschnitt bei spielsweise durch Schmieden im Stadium eines Zwischenproduktes der T Mutter herzustellen, so lange diese noch nicht vom bandförmigen Metallstreifen ge trennt ist. Dann ist es nicht notwendig, jedes Zwischenprodukt erst in ein Futter einzuspannen und in diesem Zustand den aufgeweiteten Abschnitt durch Schnei den mit einem Schneidwerkzeug herzustellen. Die mit der Einspannung eines jeden Einzelteiles einhergehenden Schwierigkeiten lassen sich dann umgehen. Natürlich kann die T Mutter auch auf andere Art und Weise hergestellt werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung noch offensichtlicher sein, wenn sie in Zu sammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gesehen wird.

Fig. 1 ist die perspektivische Ansicht einer T Mutter 31 entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Stirnseitenansicht der in Fig. 1 gezeigten T Mutter 31;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte T Mutter 31;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Schnittes IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine T Mutter 46 nach einer zwei ten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 6 ist eine Stirnseitenansicht einer Klaue 49 einer T Mutter nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 7 ist eine Stirnseitenansicht einer Klaue 50 einer T Mutter nach einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die einen Gebrauchszustand der T Mutter 31 zeigt.

Die T Mutter 31, die in einem Stück durch Ziehen aus einem beispielsweise ei senhaltigen Metallstreifen erhalten wird, umfaßt einen Schaftabschnitt 32 und einen Flanschabschnitt 33, der sich nach außen von dem ersten Ende des Schaft abschnittes 32 erstreckt.

Der Schaftabschnitt 32 besitzt die Form eines Hohlzylinders und ist an seinem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, mit einem aufgeweiteten Ab schnitt 34 versehen. Ein anderer Teil 35 des Schaftabschnittes 32 ist auf der In nenseite mit einem Innengewinde 36 versehen. Der aufgeweitete Abschnitt 34 ist dünner als der das Innengewinde tragende Abschnitt 35, und zwar bereits vor der Anbringung des Innengewindes 36. Daher kann das Gewindeschneiden zur Herstellung des Innengewindes 36 entweder vom ersten oder vom zweiten Ende des Schaftabschnittes 32 erfolgen.

Es erstrecken sich zwei Klauenpaare 37, 38, 39 und 40 von dem ersten Ende zum zweiten Ende des Schaftabschnitts 32 hin. Sie sind zugleich am äußeren Umfang des Flanschabschnittes 33 in radialer Richtung des Flanschabschnitts 33 einan der gegenüberliegend angeordnet. Diese Klauen 37 bis 40 werden durch nach oben gebogene Eckstücke des Flanschabschnittes 33 gebildet. Die Klauen 37 bis 40 sind jeweils gezahnt.

Der Flanschabschnitt 33 weist insgesamt im wesentlichen die Form eines Acht ecks auf. Insbesondere sind das Klauenpaar 37 und 38 und das andere Klauen paar 39 und 40 jeweils miteinander durch gerade Seiten 41 und 42 verbunden.

Fig. 1 zeigt eine Transportspur 43 zum Hintereinandertransport einer Vielzahl von T Muttern 31 in Phantomlinien. Diese Transportspur 43 umfaßt ein Paar symetrisch angeordneter Führungsschienen 44 und 45 mit C-förmigen Abschnit ten. Die Flanschabschnitte 33 werden in den jeweiligen Förderschienen 44 und 45 aufgenommen, zwischen denen die Klauen 37 bis 40 angeordnet sind, so daß die T Muttern 31 entlang der Transportspur 43 bewegt werden. Dabei ist die ge rade Seite 41 oder 42 des Flanschabschnittes 33 jeder T Mutter 31 gegenüber der geraden Seite 41 oder 42 des Flanschabschnittes 33 der dazu benachbarten T Mutter 31 angeordnet. Auf diese Weise werden die Flanschabschnitte 33 daran gehindert, mit benachbarten Flanschabschnitten 33 zu überlappen.

Jede T Mutter 31 ist im Einbauzustand an einen Gegenstand in der oben be schriebenen Art befestigt, wie Fig. 8 zeigt. Nämlich so, daß der Schaftabschnitt 32 in eine Durchgangsbohrung eingesetzt wird, die vorher in dem Gegenstand gebildet wurde, so daß der aufgeweitete Abschnitt 34 nach Einsetzen umgebör delt werden kann und die Klauen 37 bis 40 in diesem Zustand in den Gegenstand eingreifen. So ist die T Mutter 31 dauerhaft fest an dem Gegenstand befestigt.

Teile einer Außenfläche des ein Innengewinde bildenden Abschnittes 35, der an dem Schaftabschnitt 32 vorgesehen ist, sind so nach innen gequetscht, daß sie zwei konkave Abschnitte 51 und 52 beispielsweise im Winkel von 180° bilden. Derartige konkave Abschnitte 51 und 52 werden durch Halten der T Mutter im genannten Bereich des mit dem Innengewinde versehenen Abschnittes 35 mit einem Paar geeigneter Werkzeuge und durch starkes Pressen dieser Werkzeuge gegen den das Innengewinde bildenden Abschnitt 35 hergestellt. Die konkaven Abschnitte 51 und 52 werden vorzugsweise in Positionen angebracht, die nahe am Flanschabschnitt 33 sind. Wenn das Werkzeugpaar in Positionen gebracht wird, die entfernt von dem Flanschabschnitt 33 sind, werden die konkave Ab schnitte 51 und 52 nicht hinreichend gebildet, sondern der Abschnitt des Schaft abschnittes 32 wird stattdessen flach deformiert. Darüber hinaus werden die konkaven Abschnitte 51 und 52 vorzugsweise in einem Arbeitsschritt vor der Bildung der Klauen 37-40 (Fig. 1) im Flanschabschnitt 33 hergestellt, so daß die Klauen 37 und 40 bei der Anbringung der konkaven Abschnitte 51 und 52 in der Nähe des Flanschabschnittes 33 nicht hinderlich sind.

Obwohl die T Mutter entsprechend dieser Ausführungsform mit zwei konkaven Abschnitten 51 und 52 ausgestattet ist, ist die Anzahl derartiger konkaver Ab schnitte nicht auf zwei beschränkt, sondern die erfindungsgemäße T Mutter kann alternativ beispielsweise nur mit einem oder dreien oder mehreren konka ven Abschnitten ausgestattet sein. Durch die Herstellung der konkaven Ab schnitte 51 und 52 wird der Gewindegang des Innengewindes 36 teilweise unre gelmäßig verformt. Daher kann eine (nicht gezeigte) Schraube, die in das Innen gewinde 36 eingeschraubt wird, diese unregelmäßig geformten Abschnitte 53 und 54 nicht passieren, wenn sie nicht relativ stark gedreht wird. Dabei kann der Gewindegang in den unregelmäßig geformten Abschnitten teilweise zerquetscht werden. Folglich wird die Schraube in eingeschraubtem Zustand mit dem Innen gewinde 36 gesichert und vor einem Lösen von der T Mutter bewahrt.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht entsprechend Fig. 1, wobei eine T Mutter 46 entsprechend einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt ist. Diese T Mutter 46 umfaßt eine Reihe von Elementen, die ähnlich zu den der oben erwähnten T Mutter 31 sind. Daher werden die Elemente der vorherge henden, die der folgenden entsprechen, durch ähnliche Bezugszeichen bezeich net, um eine übermäßige Beschreibung zu vermeiden.

Vorsprünge 47 und 48 sind am Umfangsrand der T Mutter 46 in zueinander ra dial gegenüberliegenden Positionen vorgesehen, die um 90 Grad verdreht gegen über den einander jeweils gegenüberliegenden zwei Klauenpaare 37, 38, 39 und 40 langeordnet sind. Diese Vorsprünge 47 und 48 weisen auf ein zweites, dem Flansch abgewandtes Ende eines Schaftabschnittes 32, ähnlich wie die Klauen 37 bis 40. Derartige Vorsprünge 47 und 48 werden durch nach innen gequetschte Abschnitte des äußeren Umfangsrandes eines Flanschabschnitts 33 von außen her gebildet. Folglich bleiben Kerben mit im wesentlichen halbkreisförmigen Ab schnitten am äußeren Umfangsrand des Flanschabschnitts 33 zurück.

Fig. 5 zeigt eine Transportspur 43 in Phantomlinien. Wenn der Flanschabschnitt 33 in den jeweiligen Führungsschienen 44 und 45 aufgenommen wird, die in der Transportspur 43 vorgesehen sind, befinden sich die Vorsprünge 47 und 48 in den jeweiligen Führungsschienen 44 und 45. In diesem Zustand ist es möglich, die Zwischenräume in den Führungsschienen 44 und 45 mit den Vorsprüngen 47 und 48 im wesentlichen auszufüllen.

Daher wird der Flanschabschnitt 33 der T Mutter 46 an einer Bewegung nach oben in den Führungsschienen 44 und 45 gehindert, und dies verhindert auch ein Überlappen des Flanschabschnitts 33 mit dem Flanschabschnitt 33 einer be nachbarten T Mutter 46. Auch wenn die Vorsprünge 47 und 48 in Kontakt mit den Führungsschienen 44 und 45 sind, ist es möglich, den Reibungswiderstand zwischen ihnen erheblich zu reduzieren, wenn die Vorsprünge 47 und 48 vorne spitze Enden aufweisen. Dies trägt auch zu einer gleichförmigen Bewegung der T Mutter 46 entlang der Transportspur 43 bei.

Die Herstellung der Vorsprünge 47 und 48 ist nicht auf das vorbeschriebene Ver fahren beschränkt, sondern die Vorsprünge 47 und 48 können alternativ durch Umbiegen von Teilen des Umfangrandes des Flanschabschnittes 33 oder durch Pressen von Teilen des Flanschabschnittes 33 in Richtung senkrecht zu seiner Oberfläche hergestellt werden.

Die in Fig. 5 gezeigte T Mutter 46 unterscheidet sich abgesehen von den Vor sprüngen 47 und 48 nur in unwesentlichen Punkten von der in Fig. 1 gezeigten T Mutter 31. Erstens ist der Schaftabschnitt 32 der T Mutter 46 länger als der der T Mutter 31. Das bedeutet, daß die Länge des Schaftabschnittes 32 auf verschie dene Arten wunschgemäß veränderlich ist. Zweitens sind die gezahnten Formen der Klauen 37 bis 40 der T Mutter 46 leicht verschieden von denen der T Mutter 31. Das bedeutet, daß die gezahnten Formen der Klauen 37 bis 40 auch auf ver schiedene Art und Weise veränderlich sind.

Die Fig. 6 und 7, die jede einem Teil von Fig. 2 entsprechen, zeigen eine dritte und vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Figuren zeigen jeweils Modifikationen der Klauen.

Eine in Fig. 6 gezeigte Klaue 49 weist die Form eines Hakens auf. Auf der ande ren Seite ist eine Klaue 50, wie in Fig. 7 gezeigt, weder gezahnt noch hakenför mig, sondern weist eine aufrechte Form auf. Daher sind die Formen der Klauen bei einer erfindungsgemäßen T Mutter nicht besonders beschränkt.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist der Flanschabschnitt nicht auf eine achteckige Form beschränkt, sondern kann andere Formen aufweisen, so lange die Klauenpaare miteinander durch gerade Seiten verbunden werden.

Claims

1. T Mutter, die in einem Stück aus metallischem Material hergestellt ist, mit einem die Form eines Hohlzylinders aufweisenden Schaftabschnitt (32) und einem Flanschabschnitt (33), der sich von einem ersten Ende des Schaftabschnittes (32) nach außen erstreckt, zwei Klauenpaare (37-40), die am Umfangsrand des Flanschabschnittes (33) gegenüberliegend entlang einer radialen Richtung des Flanschab schnitts (33) angeordnet sind, um sich vom ersten Ende zu einem zweiten Ende hin zu erstrecken, wobei der Umfangsrand des Flanschabschnittes (33) eine derartige Form aufweist, daß die zusammengehörigen Paare der beiden Klauenpaare (37 bis 40) jeweils miteinander durch gerade Seiten (41, 42) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (32) an seinem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, einen relativ dünnen aufgeweiteten Abschnitt (34) besitzt, wobei ein Innengewinde (36) an seinem inneren Oberflächenabschnitt mit Ausnahme des aufgeweiteten Abschnittes (34) gebildet ist, und der Schaf tabschnitt (32) an seinem äußeren Umfang eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten (51, 52) in der Nähe des Flanschabschnitts (33) aufweist, an denen der Durchmesser des Schaftabschnittes (32) vermindert ist.

2. T Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flan schabschnitt (33) im wesentlichen die Form eines Achtecks aufweist.

3. T Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (37-40) gezahnt sind.

4. T Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (49) hakenförmig sind.

5. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangs rand des Flanschabschnittes (33) desweiteren mit Vorsprüngen (47, 48) ver sehen ist, die gegen das zweite Ende zeigen, in entgegengesetzten Positio nen entlang einer Richtung, die senkrecht zu den einander gegenüberlie genden Klauenpaaren (37-40) ist.