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Die Erfindung betrifft eine T Mutter
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche T Muttern werden insbesondere
zur Herstellung fester und gleichzeitig beliebig oft lösbarer Holzverbindungen
eingesetzt. Die Verwendung ist jedoch nicht auf Holzverbindungen
beschränkt.
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Beide der zu verbindenden Werkstücke erhalten
eine Durchgangsbohrung. In die Durchgangsbohrung des einen Werkstückes wird
die T Mutter eingeführt.
Durch die Ausübung
entsprechenden Druckes graben sich die Klauen in die ihnen zugewandte
Oberseite des Werkstückes
ein und sichern die T Mutter gegen Verdrehen. Die T Mutter wird
so gewählt,
dass der zweite, dem Flanschbereich abgewandte und zudem gewindelose
Schaftbereich auf der anderen Seite des zu befestigenden Werkstückes austritt,
woraufhin dieser Schaftbereich umgebördelt werden kann. Die Mutter
wird dadurch zusätzlich
an dem ihr zugeordneten Befestigungsteil festgelegt. Sie bietet
so daher einen höheren
Widerstand gegen ein „Mitdrehen" als ihn allein die
Klauen zu bieten vermögen.
Sie kann auch in demontiertem Zustand des ihr zugeordneten Werkstückes nicht
verloren werden. Zur Rationalisierung der Montage werden die T-Muttern
in automatischen Magazinzuführungen
eingesetzt.
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Aus der
DE 42 06 821 A1 ist eine
aus einem metallischen Material einstückig hergestellte T-Mutter
bekannt, durch deren konstruktive Merkmale eine glatte Bewegung
entlang von Transportspuren gesichert werden soll. Die Spielräume in den
Führungsschienen
mit C-förmigem
Querschnitt, die eine Transportspur bilden, sind in ihrer Größe durch
das Vorhandensein der zugespitzten Vorsprünge verringert, wodurch ein
verringerter Reibungswiderstand erzeugt werden soll.
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Eine solche Mutter ist beispielsweise
auch aus der
DE 42
01 016 A1 bekannt. Die Länge des Schafts der Mutter
wird in Abhängigkeit
der Dicke des die T-Mutter aufnehmenden Werkstückes ausgewählt Und zwar möglichst
so, dass die Länge
des das Gewinde tragenden Schaftabschnittes in etwa der Werkstückdicke
entspricht. So steht für
den Bolzen eine maximale Einschraublänge zur Verfügung, was die
Tragfähigkeit
der T-Mutter erhöht.
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Der zum Umbördeln vorgesehene Schaftabschnitt
ist dabei mit einer wesentlich geringeren Wandstärke ausgeführt, als der das Gewinde tragende
Schaftbereich. Dies hat den Nachteil, daß der Bereich des Schaftes,
an dem der Querschnitt von der dickeren Wandstärke des das Gewinde tragende Schaftteils
in die dünnere
Wandstärke
des zum Umbördeln
bestimmten Schaftteils übergeht,
dem umbördelnden
Werkzeug einen erhöhten
Widerstand entgegensetzt. D.h. genauer gesagt geht von ihm eine
Stützwirkung
aus, die sich in den angrenzenden Bereich des umzubördelden
Schaftabschnittes hinein auswirkt. Dieser abgestützte Bereich wird daher beim
Umbördelvorgang
nicht quasi rechtwinklig umgelegt, sondern er wird lediglich weniger
als 90° umgelegt.
Im abgestützten
Bereich bildet sich also eine Art Brücke. Erst ein an diesen abgestützten Bereich anschließender Bereich
des umgebördelten
Schaftes kommt mit der Werkstückoberfläche in Kontakt.
Aufgrund dessen wird die T Mutter trotz des Umbördelns nicht optimal festgelegt.
Soll der gesamte umgebördelte
Bereich in innigen Kontakt mit der Werkstückoberfläche treten, ist es bei dieser
bekannten T Mutter erforderlich, so große Bördelkräfte aufzubringen, daß der umgebördelte Bereich
der T Mutter insgesamt in die Oberfläche des Werkstückes eingepreßt wird. Damit
geht jedoch eine Oberflächenbeschädigung des
zu befestigenden Werkstückes
einher, die nicht wünschenswert
ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine zum Einsatz in einer automatischen Magazinzuführung optimierte
T Mutter zu schaffen, die zugleich größtmögliche Sicherheit gegen ein
Lockern der T Mutter gegenüber
dem sie tragenden Werkstück
bietet, ohne daß die
T Mutter derart stark umgebördelt
werden müßte, daß sie nennenswert
in die der Flanschseite abgewandten Oberfläche des die T Mutter tragenden
Werkstückes
eindringt, oder diese in sonstiger Weise nennenswert beschädigt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Der Übergang zwischen dem aufgeweiteten,
zur Umbördelung
vorgesehenen Abschnitt und dem gewindetragenden Abschnitt wird so
gestaltet, dass die Wandung des aufgeweiteten Abschnittes sprunghaft,
nahezu ohne einen Radius, in die Wandung des gewindetragenden Abschnittes übergeht.
Dadurch wird die Stützwirkung
des gewindetragenden Ab
schnittes auf den aufgeweiteten, umzubördelnden
Abschnitt vermindert, zugleich tritt auf Grund des sprunghaften, scharfkantigen Überganges
im Übergangsbereich starke
Kerbwirkung auf. Diese unterstützt
die beim Umbördeln
stattfindende plastische Verformung, bzw. den Fließvorgang
zusätzlich.
Der aufgeweitete Abschnitt setzt dem Bördelvorgang daher wesentlich einen
geringeren Widerstand entgegen und läßt sich nun um annähernd 90
Grad umlegen. Er kommt so in innigen, federnden Kontakt mit der
Werkstückoberfläche, ohne
diese durch ein Eindringen zu beschädigen. Die T Mutter wird so
zuverlässig
festgelegt, ohne daß es
erforderlich wäre,
im Rahmen des Umbördelns
den Schaftbereich im nennenswerten Maße in die Oberfläche des
Werkstückes
hineinzupressen. Vielmehr kann sich beim Umbördeln darauf beschränkt werden,
den umgelegten Schaftabschnitt lediglich federnd an die Oberfläche anzuschmiegen und
ihn nur unwesentlich in die Oberfläche einzupressen. Gleichwohl
wird über
die durch das innige Anschmiegen erhöhte Reibung eine Verbesserung inbesondere
der Verdrehsicherheit erreicht
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Vorzugsweise wird der Übergangsbereich
so gestaltet, daß der
aufgeweitete, zur Umbördelung vorgesehene
Abschnitt ansatzlos in den das Innengewinde tragenden Abschnitt übergeht,
indem der zur Umbördelung
vorgesehene Abschnitt in besagtem Übergangsbereich einen Innendurchmesser
aufweist, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Gewindes
des gewindetragenden Abschnittes entspricht. Auf diese Art und Weise
wird die Stützwirkung
des gewindetragenden Abschnittes weiter herabgesetzt, während die
von dessen Gewindeauslauf ausgehende starke Störung nach wie vor die vorteilhafte
Kerbwirkung sicherstellt.
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Der Flanschabschnitt wird weiterhin
vorzugsweise so gestaltet, daß er
im wesentlichen die Form eines Achteckes aufweist. Zur Verbesserung
der mittelfristigen Festlegung der Mutter werden die Klauen 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 Flanschabschnittes desweiteren mit Vorsprüngen versehen werden,
die gegen das zweite Ende zeigen, und sich entgegengesetzt gegenüber entlang
einer Richtung befinden, die senkrecht zu den einander gegenüberliegenden
Klauenpaaren ist. Diese zusätzlichen
Vorsprünge
verbessern die Führung
der T Mutter in der automatischen Magazinzuführung weiter, da das Spiel
der Mutter in ihrer axialen Richtung in der automatischen Magazinzuführung vermindert
wird. Schließlich
können
vorteilhafterweise am äußeren Umfang
des Schaftabschnittes eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten in
der Nähe
des Flanschabschnittes angebracht werden, an denen der Durchmesser
des Schaftabschnittes vermindert ist. Durch diese Maßnahme wird
das innenliegende Gewinde im Bereich der konkaven Abschnitte verformt,
so daß hier
eine höhere
Gewindereibung auftritt, wodurch eine eingedrehte Schraube dauerhaft
und zuverlässig
gesichert wird.
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Der Fortschritt und andere Aufgaben.
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfidung werden durch die
folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung noch
offensichtlicher sein, wenn sie in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen
gesehen wird.
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1 ist
die perspektivische Ansicht einer T Mutter 31 entsprechend
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
die Seitenansicht der in 1 gezeigten
T Mutter 31;
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3 ist
eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte
T Mutter 31;
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4 ist
eine Schnittansicht der in 2 gezeigten
Mutter, wobei der Schnitt entlang der Mittelachse erfolgt ist;
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4a zeigt
die Mutter gemäß 4 im Einbauzustand;
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5 ist
die perspektivische Ansicht einer T Mutter 46 nach einer
zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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6 ist
eine Stirnseitenansicht einer Klaue 50 einer T Mutter nach
einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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7 ist
eine Stirnseitenansicht einer Klaue 50 einer T Mutter nach
einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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8 ist
die perspektivische Ansicht einer T Mutter 55 entsprechend
einer fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine Schnittansicht der fünften
Ausführungsform
einer T Mutter 55 entlang der Mittelachse der T Mutter;
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Die T Mutter 31, die in
einem Stück
durch Ziehen aus einem beispielsweise eisenhaltigen Metallstreifen
erhalten wird, umfaßt
einen Schaftabschnitt 32 und einen Flanschabschnitt 33,
der sich nach außen
von dem ersten Ende des Schaftabschnittes 32 erstreckt.
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Der Schaftabschnitt 32 besitzt
die Form eines Hohlzylinders, und ist an seinem zweiten Ende, das
dem ersten Ende gegenüberliegt,
mit einem aufgeweiteten Abschnitt 34 versehen. Ein anderer
Teil 35 des Schaftabschnittes 32 ist auf der Innenseite
mit einem Innengewinde 36 versehen. Der aufgeweitete Abschnitt 34 weist
einen Innendurchmesser auf, der im wesentlichen dem Außendurchmesser
des im Abschnitt 35 anzubringenden Innengewindes 36 entspricht
(4). Dieses Durchmesserverhältnis besteht
bereits vor Anbringen des Innengewindes 36. Daher kann
das Gewindeschneiden zur Herstellung des Innengewindes 36 entweder
vom ersten oder vom zweiten Ende des Schaftabschnittes 32 erfolgen.
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Zudem weist der Schaftabschnitt 32 im
Bereich des Überganges
vom zur Umbördelung
abgesehenen Abschnitt 34 zum das Gewinde tragenden Abschnitt 35 einen
etwa konstanten Außendurchmesser
auf, so daß sich
insgesamt ein annähernd konstanter Übergang
vom zur Umbördelung
vorgesehenen Abschnitt 34 in den das Gewinde tragenden Abschnitt 35 ergibt.
Die Absätze 34 und 35 gehen
daher ineinander über,
ohne daß zwischen
ihnen ein Absatz oder ein hohlkegelförmger Bereich angeordnet ist
(4).
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Es erstrecken sich zwei Klauenpaare 37, 38, 39 und 40 von
dem ersten Ende zu dem zweiten Ende des Schaftabschnittes 32 hin.
Sie sind zugleich am äußeren Umfang
des Flanschabschnittes 33 in radialer Richtung des Flanschabschnittes 33 aneinander
gegenüberliegend
angeordnet. Diese Klauern 37–40 werden durch nach
oben gebogene Eckstücke des
Flanschabschnittes 33 gebildet. Die Klauen 37–40 sind
jeweils gezahnt.
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Der Flanschabschnitt 33 weist
insgesamt im wesentlichen die Form eines Achtecks auf. Insbesondere
sind das Klauenpaar 37 und 38 und das andere Klauenpaar 39 und 40 jeweils
miteinander durch gerade Seiten 41 und 42 verbunden.
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1 zeigt
eine Transportspur 43 zum Hintereinandertransport einer
Vielzahl von T Muttern 31 in Phantomlinien. Diese Transportspur 43 umfaßt ein Paar
symmetrisch angeordneter Führungsschienen 44 und 45 mit
C-förmigen
Abschnitten. 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 entlang der Transportspur 43 bewegt werden. Dabei
ist die gerade 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.
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Jede T Mutter 31 ist an
einen Gegenstand in der oben beschriebenen Art befestigt, wie 4a zeigt. Nämlich so,
daß der
Schaftabschnitt 32 in eine Durchgangsbohrung eingesetzt
wird, die vor in dem zu befestigenden Gegenstand gebildet wurde.
Der Abschnitt 34 wird sodann umgebördelt. Dabei geht aufgrund
der oben beschriebenen Dimensionierung der Durchmesser von dem das
Gewinde tragenden Schaftabschnitt 35 keine Stützwirkung
auf den Bereich des Schaftabschnittes aus, der beim Umbördeln über die
Schnittkante zwischen Bohrung und Werkstückoberfläche umgelegt wird. Somit kann
hier im Rahmen des Umbördelns
ein Umlegen in einem Winkel von annähernd 90° erfolgen. Damit legt sich der
umgebördelte
Schaftabschnitt insgesamt annähernd
parallel an die Werkstückoberfläche an.
Er tritt so mit ihr in innigen Kontakt, ohne jedoch nennnenswert
in sie einzudringen. Auf diese Art und Weise ist die T Mutter 31 zuverlässig fest
an dem sie tragenden Gegenstand befestigt.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht entsprechend 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 vorhergehenden,
die der folgenden entsprechen, durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet,
um eine übermäßige Beschreibung
zu vermeiden.
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Vorsprünge 47 und 48 sind
am Umfangsrand der T Mutter 46 in zueinander radial gegenüberliegenden
Positionen vorgesehen, die um 90 Grad verdreht gegenüber den
einander jeweils gegenüberliegenden
zwei Klauenpaare 37, 38, 39 und 40 angeordnet
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 Abschnitten
am äußeren Umfangsrand
des Flanschabschnitts 33 zurück.
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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.
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Daher wird der Flanschabschnitt 33 der
T Mutter 46 an einer Bewegung nach oben in den Führungsschienen 44 und 45 gehindert,
dies verhindert auch ein Überlappen
des Flanschabschnitts 33 mit dem Flanschabschnitt 33 einer
benachbarten 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.
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Die Herstellung der Vorsprünge 47 und 48 ist nicht
auf das vorbeschriebene Verfahren 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.
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Die in 5 gezeigte
T Mutter 46 unterscheidet sich, abgesehen von den Vorsprüngen 47 und 48 nur
in unwesentlichen Punkten von der in 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 verschiedene 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
verschiedene Art und Weise veränderlich
sind.
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Die 6 und 7, die jede einem Teil von 2 entsprechen, zeigen eine
dritte und vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Figuren zeigen jeweils Modifikationen
der Klauen.
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Eine in 6 gezeigte Klaue 49 weist die Form
eines Hakens auf. Auf der anderen Seite ist eine Klaue 50,
wie in 7 gezeigt, weder
gezahnt noch hakenförmig,
sondern weist eine aufrechte Form auf. Daher sind die Formen der
Klauen bei einer erfindungsgemäßen T Mutter
nicht besonders beschränkt.
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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, solange die Klauenpaare miteinander
durch gerade Seiten verbunden werden.
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Die 8 und 9 zeigen eine fünfte Ausführungsform
55 bzw. 56 der vorliegenden Erfindung, die teilweise den 1 und 4 entspricht. Unter Bezugnahme auf die 8 und 9 sind entsprechend Elemente zu denen
in 1 und 4 gezeigten, durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet,
um eine übermäßige Beschreibung
zu vermeiden.
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Teile einer Außenfläche eines ein Innengewinde
bildenden Abschnittes 35, der an einem 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 vorbeschriebenen Abschnitte des ein Innengewinde bildenden Abschnittes 35 mit
einem Paar geeigneter Werkzeuge und durch starkes Pressen dieser
Werkzeuge gegen den das Innengewinde bildenden Abschnitt 35 hergestellt.
Die konkave Abschnitte 51 und 52 werden vorzugsweise
in Positionen gebildet, die nahe am Flanschabschnitt 33 sind.
Wenn das Werkzeugpaar in Positionen gebracht wird, die entfernt
vom Flanschabschnitt 33 sind, werden die konkaven Abschnitte 51 und 52 kaum
gebildet, und der Abschnitt des Schaftabschnittes 32 wird
flach deformiert. Darüberhinaus
werden die konkaven Abschnitte 51 und 52 vorzugsweise in einem
Arbeitsschritt vor der Bildung der Klauen 37–40 (1) im Flanschabschnitt 33 hergestellt,
so daß die
Klauen 37–40 nicht
die Bildung der konkaven Abschnitte 51 und 52 in
der Nähe
des Flanschabschnittes 33 behindern.
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Obwohl die Mutter entsprechend dieser
Ausführungsform
mit zwei konkaven Abschnitten 51 und 52 ausgestattet
ist, ist die Anzahl derartiger konkaven Abschnitte 51 und 52 nicht
auf zwei beschränkt,
sondern die erfindungsgemäße T Mutter
kann alternativ beispielsweise nur mit einem, dreien oder mehreren konkaven
Abschnitte 51 und 52 ausgestattet sein.
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Durch die Herstellung der konkaven
Abschnitte 51 und 52 wird der Gewindegang des
Innengewinde 36 teilweise unregelmäßig geformt. Daher kann eine
(nicht gezeigt) Schraube, die in das Innengewinde 36 eingeschraubt
wird, diese unregelmäßig geformten
Abschnitt 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 ist die Schraube
im eingeschraubten Zustand mit dem Innengewinde 36 gesichert.