EP0025472B1

EP0025472B1 - Schaltschranktürverschluss-Befestigungsmutter zur Befestigung von aus Metall bestehenden Verschlüssen für Schaltschranktüren

Info

Publication number: EP0025472B1
Application number: EP80100170A
Authority: EP
Inventors: Friedhelm Runge
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-08
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1984-10-24
Anticipated expiration: 2000-01-15
Also published as: EP0025472A1; DE3069475D1; EP0025472B2; ATE10048T1; DE2936405A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsmutter zur Befestigung von aus Metall bestehenden Verschlüssen für Schaltschranktüren, bei denen der durch eine metallische Wand hindurchgeführte Verschluss durch elektrischen Kontakt mit der metallischen Wand geerdet wird.
Eine derartige Befestigungsmutter ist aus der DE-U-7 621 270 bereits bekannt.
Schaltschränke werden aus Sicherheitsgründen meist aus Metallblech hergestellt, wobei die Schaltschranktür z.B. mit einem Stangenverschluss oder Drehriegelverschluss versehen wird, wie er aus der bereits genannten DE-U-7 621 270 bekannt ist. Zur Betätigung dieses Stangenverschlusses oder eines anderen Verschlusses, der einen Reiber aufweist, ist in das Blech des Türblattes ein Durchbruch gestanzt, durch den eine mit einer axialen Bohrung versehene Schraube hindurchgeführt wird, die eine Lagerung für die Schranktürschliesseinrichtung bildet und selbst mittels einer Mutter in der Ausstanzung fest befestigt werden kann. Diese Verschliesseinrichtungen können auch einen innerhalb der Bohrung angeordneten Vierkant aufweisen, der mit einem auf diesen Vierkant aufsteckbaren Handgriff oder Schlüssel gedreht werden kann.
Aus Sicherheitsgründen ist es nun notwendig, dass der Verschluss stets in elektrischem Kontakt mit dem metallischen und damit elektrisch leitenden Türblatt steht, d.h. geerdet ist. Zu diesem Zweck muss die mit der Bohrung versehen Schraube bzw. die zugehörige Befestigungsmutter mit dem Blech des Türblattes in elektrischem Kontakt stehen.
Um diesen elektrischen Kontakt mit Sicherheit zu erreichen, war es bisher üblich, den um die Ausstanzung herum liegenden Bereich des Türblattes während der Fertigung unlackiert zu lassen oder, da dies fertigungstechnisch manchmal erhebliche Probleme bringt, diesen Bereich nach dem Lackieren wieder vom Lack zu befreien, beispielsweise durch Abschleifen. Dies bedeutet jedoch einen zusätzlichen Arbeitsschritt, der das Herstellungsverfahren verteuert, ausserdem ist nicht sichergestellt, dass nur die später mit der Schraube oder der Mutter in Kontakt tretende Fläche vom Lack befreit wird, sondern auch darüber hinausgehende Bereiche, was unschön aussehen kann und auch diese Flächen rostanfällig macht, da das Material der Schaltschränke meist Stahlblech ist.
Lässt man das Blech von vornherein unlackiert, ergibt sich als weiterer Nachteil, dass nichtsichergestellt ist, dass auch Oxidreste und Verschmutzungen, die während des Walzens des Stahlblechs entstanden sind, so sicher entfernt werden, das nicht etwa doch durch Übergangswiderstände zwischen der Befestigungsmutter und dem Türblatt sich eine schlechte Erdung ergibt.
Man hat sich vielfach dadurch geholfen, dass man zwischen der Mutter und der Türblattfläche eine Fächerscheibe angeordnet hat, die durch ihre Fächerung beim Hin- und Herbewegen der Mutter während des Festziehvorganges eventuell vorhandene Lack- und Oxidschichten des Stahlbleches sowie gegebenenfalls der Befestigungsmutter durchdringen und dadurch einen einwandfreien Erdungskontakt herstellen, siehe z. B. die aus dem Jahre 1970 stammende VDE-0660-Druckschrift, Seite 35, vorletzter Absatz.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Nomelscheiben, die fächerförmig ausgebildet sind und an ihren Aussenkanten in die eine axiale Richtung weisende Vorsprünge besitzen, während sie an der Auflagefläche für die Mutter radiale, in die andere axiale Richtung vorspringende Riffelungen besitzen, die ebenfalls zur Sicherung der Mutter dienen.
Nachteilig bei der Verwendung von Fächerscheiben und Nomelscheiben ist jedoch die Tatsache, dass ein zusätzliches Teil benötigt wird, das zum einen die Kosten erhöht und zum anderen möglicherweise bei der Montage falsch eingelegt oder gar ganz vergessen wird, so dass der Sicherungszweck verfehlt wird.
Aus der US-A-2 112 494 ist eine mit Zähnen versehene Schraubenmutter (Sperrzahnmutter) zur Schraubensicherung bekannt, wie auch bereits mit Zähnen versehene Schrauben zur Durchstossung von Farbschichten und zur Herstellung eines guten elektrischen Kontaktes aus der JP-U-11 031/ 76 bekannt sind. Beide Druckschriften sind für den Durchschnittsfachmann im vorliegenden Falle aber von keiner allzu grossen Hilfe, weil zum einen die US-A-2 112 494 keinerlei Hinweis auf Erdungszwecke gibt, während die JP-U-11 031/76 nicht einmal eine Mutter darstellt, sondern lediglich eine Schraube mit Rundkopf.
Der Nachteil aller Sperrzahnmuttern, die es auch noch in anderer Ausführungsform gibt, liegt darin, dass sie zum einen verhältnismässig teuer sind, zum anderen insbesondere aber wegen der in Löserichtung gerichteten Schärfe der Zähne oder Zahnleisten nicht sichergestellt ist, dass tatsächlich harte Lackschichten oder Oxidschichten beim Festschrauben der Mutter soweit durchdrungen werden, dass ein einwandfreier elektrischer Kontakt hergestellt wird. Dies ist nicht verwunderlich, da derartige Sperrzahnmuttern für Erdungszwecke nicht gedacht sind, sondern lediglich zur Sicherung der Mutter dienen. Dies gilt neben der bereits genannten US-A-2 112 494 beispielsweise auch für die DE-B-1 090 468, gemäss der ein mit Gewinde versehenes Befestigungselement, siehe insbesondere Fig. 5, an seiner Unterseite zahnartige Vorsprünge aufweist, mit denen die Mutter gegenüber ungewolltes Lockern gesichert werden soll. Ähnliches zeigt auch die DE-C-460 955.
Allen genannten Druckschriften ist gemeinsam, dass sie die Sicherungseinrichtungen jeweils nur auf einer Seite der Mutter vorsehen.
Andere Druckschriften, so die bereits genannte JP-U-11 031/76, aber auch die DE-A-2 641 177 zeigen nicht einmal Muttern, sondern lediglich Schrauben, die noch viel ungeeigneter sind, einen Schaltschranktürverschluss zu befestigen, da ein derartiger Schaltschranktürverschluss keinerlei Öffnungen oder Durchbrüche besitzt, durch die die bekannten Schrauben hindurchgesteckt und zur Befestigung des Verschlusses verwendet werden können.
In keiner der oben genannten Druckschriften findet sich das Merkmal, auf beiden Seitenflächen der Befestigungsmutter Zähne aufzubringen.
Letzteres zeigt von allen Entgegenhaltungen nur die DE-C-319 339, aus der eine Mutter zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes bekannt geworden ist, die durch ihre an den beiden Druckflächen befindlichen _"Erhöhungen" f bzw. durch kratzend ausgebildete Teile Oxidschichten auf den Kontaktflächen aufkratzt. Jedoch ist diese Mutter zur Befestigung von Verschlüssen für Schaltschranktüren wiederum ungeeignet, da sie zum Wirksamwerden des Kratzeffektes relativ hohe Druckkräfte erfordert, die ein Schaltschranktürverschluss aufgrund seiner besonderen Bauform nicht zulässt, da zum einen seine Wandstärke dafür viel zu gering ist, zum anderen die Platzverhältnisse nur sehr schmale Befestigungsmuttern zulassen, die dadurch nur wenige Gewindegänge enthalten und daher nur verhältnismässig geringe Druckkräfte aufnehmen können. Hinzu kommt, dass, um die bekannte Mutter überhaupt zur Befestigung des hier in Rede stehenden Türverschlusses verwenden zu können, zunächst dessen Reiber demontiert werden muss. Dies kann zwar bei einigen Ausführungsformen durch Entfernen einer Schraube geschehen, bei anderen Ausführungsformen mit fixiertem Reiber ist dies jedoch nicht möglich, so dass dort die bekannte Befestigungsmutter nicht angewendet werden kann.
Ausserdem ist aus der DE-C-319 339 nicht bekannt, beide Auflageflächen mit in Festziehrichtung scharfen, mit ihrer Spitze über die Auflagefläche hinausragenden Zähnen zum Aufkratzen von nichtleitenden Schichten (wie Oxidschichten) auf der metallischen Wand zu versehen.
Aus dem Gesamtzusammenhang ist vielmehr zu entnehmen, dass es sich bei den in der Druckschrift erwähnten «Zähnen» um über die Auflagefläche der Mutter gerade nicht hinausragende Fräsleisten handelt. Da diese Fräsleisten zudem sich über die gesamte Querschnittsbreite der Auflagefläche der Mutter erstrecken, wird die erforderliche Druckkraft noch stärker erhöht und ausserdem ein oftmals nicht erwünschter Leckweg durch diese Fräsleisten entstehen, der von der einen Türblattebene durch die Fräsleisteneinpressungen, entlang dem Aussenumfang des Verschlussgehäuses zur entgegengesetzten Türblattfläche führt. Durch diesen Leckweg können Feuchtigkeit in den Schaltschrank eindringen, oder aber auch aggressive oder explosionsgefährdete Gase, sofern der Schaltschrank in entsprechenden Umgebungen eingesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungsmutter der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit Sicherheit einen Erdungskontakt zur metallischen Türblattfläche herstellt, billig in der Herstellung ist, nicht falsch montiert oder vergessen werden kann und auch keine ungewünschten Leckkanäle im Bereich der Auflagefläche bewirkt.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Befestigungsmutter gleichzeitig Erdungsmutter ist, dass beide Seitenflächen der Befestigungsmutter mit in Festziehrichtung scharfen, mit ihrer Spitze über die Auflagefläche hinausragenden Zähnen zum Aufkratzen von nichtleitenden Schichten, insbesondere Lack- und Oxidschichten, auf der metallischen Wand versehen sind, um einen elektrischen Kontakt zwischen der seitlichen Auflagefläche und der Befestigungsmutter und der metallischen Wand herzustellen, um dadurch gesonderte Erdungsmassnahmen entbehrlich zu machen, wobei jeder Zahn eine kleinere Breite als die Querschnittsbreite der Auflagefläche der Befestigungsmutter besitzt.
Durch diese Kombination von Merkmalen wird die oben genannte Aufgabe gelöst.
Dadurch, dass die Befestigungsmutter gleichzeitig das Erdungsmittel ist, vermeidet man die Notwendigkeit von zusätzlichen Erdungsmitteln, wie z.B. Fächerscheiben, Nomelscheiben u.dgl., was zum einen zu einer Verbilligung der Erdungsmassnahme führt, zum anderen aber insbesondere ein Vergessen des Erdungsmittels unmöglich macht.
Dadurch, dass beide Seitenflächen der Befestigungsmutter mit Zähnen versehen sind, wird eine falsche Montage der Erdungsmutter und damit eine Vereitelung der einwandfreien Erdung verhindert, ausserdem wird die Herstellung erleichtert und damit verbilligt, wie noch ausgeführt wird.
Dadurch, dass die Zähne in Festziehrichtung scharf sind und insbesondere über die Auflagefläche hinausragen, wie auch dadurch, dass der Zahn jeweils eine kleinere Breite als die Querschnittsbreite der Auflagefläche der Befestigungsmutter aufweist, lässt sich der für den Aufkratzvorgang benötigte Pressdruck verringern, wodurch die Befestigungsmutter für die erdende Befestigung von Schaltschranktürverschlüssen ihre Eignung bekommt, da derartige Befestigungsmuttern aus Platzgründen sehr flach gehalten werden müssen und damit nur wenige Gewindegänge aufweisen und zudem das dünnwandige Verschlussgehäuse von üblichen Schaltschranktürverschlüssen oft aus nicht sehr zugfestem Druckgussmaterial hergestellt wird, so dass die für den Kratzvorgang zur Verfügung stehenden Druckkräfte nur begrenzt sind.
Durch das Merkmal, dass jeder Zahn eine kleinere Breite als die Querschnittsbreite der Auflagefläche der Befestigungsmutter besitzt, wird zudem das Entstehen von ungünstigen Leckwegen verhindert, da stets ein ringförmiger Querschnittsbereich übrig bleibt, der in Verbindung beispielsweise mit der Türlackierung eine Abdichtwirkung erzeugt.
Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung sind bei der Befestigungsmutter radial sich gegenüberliegende Zähne vorgesehen. Dies ist günstig, weil dadurch die Belastung der Mutter gleichförmiger wird. Bei Sechseckumfang der Befestigungsmutter ist es dabei besonders vorteilhaft, jeweils einen Zahn im Bereich einer jeden Ecke anzuordnen.
Besonders kostengünstig ist es, den Zahn mit Hilfe einer Materialherausdrückung zu bilden, welches Herausdrücken gleichzeitig zur Bildung einer bezüglich der Festziehdrehrichtung vor dem Zahn liegenden Einsenkung führen könnte, welche Einsenkung zur Aufnahme von abgekratztem Material dient. Eine derartige Einsenkung kann aber auch unabhängig von der Herstellung des Zahnes vorgesehen werden. Dadurch, dass abgekratztes Material in dieser Einsenkung aufgenommen werden kann, kann es sich nicht zwischen die eigentliche Auflagefläche der Mutter und des Türblattes festsetzen und dadurch etwa den Erdungskontakt verschlechtern.
Die Höhe des Zahnes muss grösser als die Dicke der Lack- oder Oxidschicht sein, die beispielsweise 50 x 10-⁶m beträgt. Da ausserdem der Zahn möglicherweise während des Festziehens teilweise abgestumpft wird, ist es zweckmässig, den Zahn so auszuführen, dass er nach seiner Herstellung um etwa 0,2 bis 0,4 mm über die Auflagefläche der Befestigungsmutter hinausragt.
Gibt man dem einzehnen Zahn nicht nur eine kleinere Breite als es der Querschnittsbreite der Auflagefläche der Befestigungsmutter entspricht, sondern macht diese Breite wesentlich kleiner, kann es günstig sein, mehrere Zähne in jeweils anderen Radialabständen von der Mutternachse anzuordnen. Insbesondere könnte über zumindest einen Teil des Auflageumfanges der Befestigungsmutter die Anordnung der Zähne mit von Zahn zu Zahn grösserem Radialabstand spiralförmig erfolgen, wobei die Abstandsdifferenzen etwa gleich oder etwas kleiner als die Zahnbreite sind. Durch diese gestaffelte Anordnung der Zähne würde die isolierende Schicht mit einer grösseren Breite abgeschabt, als es der Breite des einzelnen Zahnes entspricht, was manchmal Vorteile hat.
Weitere Einsparungen hinsichtlich insbesondere der Herstellungskosten für die Befestigungsmutter lassen sich gemäss einer noch anderen Ausführungsform dadurch erreichen, dass die Befestigungsmutter einschliesslich der beidseitigen Zähne durch Tiefziehen und/oder Pressen in ein oder zwei Arbeitsschritten gefertigt ist. Die Einsparungen ergeben sich aus geringerem Materialbedarf wie auch aufgrund des vereinfachten Herstellungsvorganges, bei dem die Zähne nicht besonders hergestellt werden, sondern statt dessen durch den Vorgang des Stanzens oder Tiefziehens automatisch entstehen.
Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Befestigungsmutter in Form einer Scheibe erwiesen, deren Vier- oder Sechskantumfang nach beiden Seiten weisende Zähne trägt, die durch U-oder V-förmige, schräg aus der Scheibenebene herausgebogene Einstanzungen gebildet sind. Alternativ könnte die Befestigungsmutter auch aus Metallblech gestanzt und/oder tiefgezogen sein. In diesem letzten Falle wäre es z. B. günstig, wenn die Befestigungsmutter die Form einer Dose aufweist, die im Deckel und im Boden einen koaxial angeordneten runden Durchbruch mit aufgestauchtem, ein Gewinde tragenden Rand besitzt, und deren Umfang zu einem Vierkant oder Sechskant gepresst ist, wobei die Zähne durch U- oder V-förmige, schräg aus der Seitenflächenebene nach aussen gebogene Einstanzungen gebildet sind, wobei die Einstanzung vorzugsweise vom Rand ausgehend nach innen gerichtet oder am Rand oder in Randnähe angebracht ist und der herausgebogene Teil in Festziehrichtung weist.
Gemäss einer noch anderen Ausführungsform sind die Materialherausdrückungen für die gleichzeitige Bildung der Zähne und der Einsenkungen durch ein Werkzeug erzeugt, das schräg in Richtung der Schärfe des jeweils zu bildenden Zahnes in das Material eindringend an die Seitenflächen der Befestigungsmutter ansetzbar ist. Derartige Befestigungsmuttern sind in einem einzigen Arbeitsgang herstellbar, obwohl bei der Zahnherstellung (schräges Eindrücken von Werkzeugspitzen) auf die zu bearbeitende oder herzustellende Befestigungsmutter eine Tangentialkraft (Drehmoment) aufgrund der Tangentialkomponente der schräg in Richtung der Schärfe, also in Tangentialrichtung auf die Seitenfläche einwirkenden Druckkraft entsteht. Dieses Drehmoment kann nämlich problemlos durch die entsprechenden Drehmomentkräfte kompensiert werden, die durch die auf der anderen Seite der Mutter aufgesetzten Werkzeugspitzen erzeugt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn auf beiden Seiten der Mutter eine gleich grosse Anzahl von Zähnen etwa gleicher Abmessungen in etwa gleicher oder symmetrischer Radialabstandsanordnung erzeugt werden. Die Mutter braucht dann nicht (z. B. an ihrem Umfang) besonders festgehalten zu werden, während die Werkzeugeinrichtungen die beiden Seiten der Mutter (z.B. unter gleichzeitigem Andrücken und geringfügigem gegenseitigen Verdrehen der Werkzeughälften) in Eingriff nehmen und dabei die Zähne und Einsenkungen erzeugen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht einen Schaltschranktürverschluss, der in der Blechwand des Türblattes mittels einer Befestigungsmutter gehalten ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine in einer Blechwand mit einer Befestigungsmutter befestigte Türverschlusslagerung;
Fig. 3 eine Befestigungsmutter in Draufsicht gemäss einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine vergrösserte Teilansicht der Befestigungsmutter der Fig. 3;
Fig. 5a eine Detailschnittansicht längs der Linien V-V der Fig. 4 zur Darstellung der Schabewirkung des Zahns auf das mit Lack beschichtete Blech;
Fig. 5b eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5a, jedoch mit durch die Schabewirkung abgestumpftem Zahn und mit durch abgeschabtes Material gefüllter Einsenkung;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Befestigungsmutter mit spiralförmig angeordneten Zähnen;
Fig. 7 eine Ansicht einer aus Metallblech gestanzten und/oder tiefgezogenen Befestigungsmutter, wobei die Zähne durch Bodenblechausstanzungen gebildet werden und die Darstellung vier verschiedene derartige Bodenblechausstanzungen wiedergibt;
Fig. 8 eine Ansicht einer Befestigungsmutter in Form einer Scheibe, deren Sechskantumfang nach beiden Seiten weisende Zähne trägt, die durch U- oder V-förmige, schräg aus der Scheibenebene herausgebogene Einstanzungen gebildet sind; und
Fig. 9 in einer Teilquerschnittsansicht eine Befestigungsmutter in Form einer Dose, die im Dekkel und im Boden einen koaxial angeordneten runden Durchbruch mit aufgestauchtem, ein Gewinde tragenden Rand besitzt, und deren Umfang zu einem Vierkant oder Sechskant gepresst ist, wobei die Zähne durch U- oder V-förmige, schräg aus der Seitenflächenebene nach aussen gebogene Einstanzungen gebildet sind.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht auf einen sogenannten Drehriegel- oder Reibertürverschluss dargestellt, wie er bei elektrischen Schaltschränken häufig angewendet wird. Er besteht aus einem Verschlusslager 10, in dem eine an ihrem freien Ende einen Knebelhandgriff 12 aufweisende Betätigungswelle 14 um 90° drehbar gelagert ist. Der Drehwinkel wird durch eine Nase 16 begrenzt, die auf dem eigentlichen Reiber 18 angebracht ist und an zwei Anschlagflächen 20 einer Einsenkung am Ende des Lagerzylinders 10 zur Begrenzung des Drehwinkels anschlägt.
Der Reiber ist an der Betätigungswelle 14 mittels einer Schraube 22 befestigt und gleitet mit seiner Reiberfläche 24 auf einer entsprechenden Bahn der Türzarge beim Schliessen der Schaltschranktür. Der Handgriff kann auch abnehmbar sein, beispielsweise indem innerhalb des Lagers 10 ein Vierkant an der Betätigungswelle 14 vorgesehen wird, auf den ein mit einer entsprechenden Vierkantausnehmung versehener Schlüssel aufsteckbar ist. Andere Ausführungsformen wie Dreikant, Doppelbart usw. sind ebenfalls möglich.
Aus Sicherheitsgründen müssen Lager 10 und Handgriff 12, falls diese wie meist aus Metall bestehen, mit dem Wandblech 26 des Türblatts elektrisch verbunden werden, damit nicht etwa durch einen innerhalb des Schrankes abgerissenen, unter Spannung stehenden Draht, der beispielsweise den Reiber 18 berührt, das Lager 10 und der Handgriff 12 unter Spannung geraten.
Um eine sichere Erdverbindung zwischen dem Lager 10 und dem Handgriff 12 und der Türfläche 26 herzustellen, war es bisher üblich, das Türblech 26 im Bereich der Auflagebleche 28 des Flansches 30 des Lagers 10, siehe Fig. 2, vor dem Einbau blankzuschaben, so dass ein sicherer Erdungskontakt mit geringem Übergangswiderstand erhalten wird.
Alternativ wurde die gegenüberliegende Fläche 32 des Bleches 26 blankgeschabt, auf der die Auflagefläche einer Befestigungsmutter 34 zu liegen kommt, bei der die Gesamtanordnung nach dem Durchstecken durch eine entsprechende Ausstanzung in dem Wandblech 26 festgelegt wird, indem die Mutter 34 auf ein entsprechendes Gewinde 36 aufgeschraubt wird, wobei das Lager 10 durch Abflachungen 38 innerhalb der Ausstanzung drehgesichert ist.
Das Abkratzen des Lackes vor der Montage der Verschlusseinrichtung wie auch die Anwendung von Zusatzeinrichtungen, wie Nomelscheiben, Fächerscheiben od.dgl. lässt sich vermeiden, wenn zur Befestigung der Verschlusseinrichtung eine Befestigungsmutter 34 Verwendung findet, wie sie im folgenden näher beschrieben wird.
So zeigt die Fig. 3 eine Befestigungsmutter 34, deren beide Seitenflächen 50 mit in Festziehrichtung scharfen, mit ihrer Spitze über die Auflagefläche 50 hinausragenden Zähnen 40 zum Aufkratzen von nichtleitenden Schichten 74 (siehe Fig. 4, 5a und 5b) versehen ist, um so einen elektrischen Kontakt zwischen der seitlichen Auflagefläche 50 der Befestigungsmutter 34 und der metallischen Wand, hier dem Türblatt 26, herzustellen. Von den mehreren in Festziehrichtung (üblicherweise eine Rechtsdrehrichtung) scharfen Zähnen 40 ist in Fig.4 einer in vergrösserter Draufsicht dargestellt. Wie aus dieser Fig. 4 sowie aus der Fig. 5a, die einen Schnitt durch die Fig. 4 längs der Linien V-V wiedergibt, zu erkennen ist, ist der Zahn so angeordnet, dass er mit seiner Spitze 42 beim Festziehen der Mutter 34, was zu einer Bewegung der Zahnspitze 42 bezüglich des Bleches 26 nach rechts führt, die Lackschicht oder Oxidschicht 44 bis auf das blanke Metall des Bleches 26 abkratzt, wobei die abgekratzten Lack- oder Oxidspäne 46 zweckmässigerweise in einer Einsenkung 48 sich sammeln können, die vor der Zahnspitze 42 vorgesehen ist, wie auch Fig. 5b erkennen lässt.
Zahnspitze 42 und Einsenkung 48 können in besonders günstiger Weise gleichzeitig dadurch gebildet werden, dass mit einem geeigneten Werkzeug Material durch Eindrücken in die Oberfläche 50 der Mutter 34 in der Form aufgeworfen wird, dass sich die Spitze 42 ergibt. Zu diesem Zweck könnte beispielsweise das Werkzeug schräg in Richtung der Schärfe des zu bildenden Zahnes 42 in die Fläche 50 aufgesetzt und zum Eindringen in das Material gebracht werden, wobei gleichzeitig das Werkzeug die Einsenkung 48 und den Materialaufwurf 42 bildet, der automatisch eine bestimmte Scharfkantigkeit an seiner obersten Stelle erhält, falls für die Mutter 34 ein geeignetes Material gewählt wird. Für diesen Zweck besonders geeignet sind Messing, Hartbronze oder Stahl.
Als Werkzeug kann ein einfacher Körner oder Meissel herangezogen werden, für die möglichst billige Herstellung ist aber natürlich eine speziell für diesen Zweck konstruierte Maschine vorzuziehen, mit der die Zähne und die zugehörigen Einsenkungen auf beiden Seiten der Befestigungsmutter gleichzeitig dadurch hergestellt werden, dass entsprechende Werkzeug auf die Seitenflächen der Befestigungsmutter in beispielsweise nur einem einzigen Arbeitsgang einwirken.
Je nach Ganghöhe des Gewindes der Schraube 34 und je nach der Dicke und Festigkeit der Schicht 44 ist eine ganze oder auch mehr als eine ganze Umdrehung erforderlich, um die Mutter 34 fest anzuziehen.
Ist die Schicht 44 aus Lack oder Oxid jedoch dünn, besitzt sie z. B. eine Dicke von weniger als 50 x 10-^sm, weist ausserdem die Mutter 34 das normalerweise übliche Gewinde auf und sind die übrigen Teile genau gearbeitet, ergibt sich weniger als eine Umdrehung zwischen dem Beginn des Kratzens und dem endgültigen Festziehen der Schraube 34. Hier wirkt sich günstig aus, dass mehrere Zähne auf der Auflagefläche der Mutter 34 vorgesehen sind, wie in der Fig. 3 dargestellt ist. Auf diese wird auch in diesem Falle gewährleistet, dass der gesamte Kreisbogen der Auflagefläche 32 des Bleches 26 für die Mutter 34 von zumindest einem Zahn 42 überstrichen und damit zumindest teilweise von seiner isolierenden Schicht 44 befreit ist. Während die Befestigungsmutter festgezogen wird, nähert sich die Seitenfläche 50 der Befestigungsmutter 34 der Fläche 52 des Bleches 26 immer mehr an, wobei gleichzeitig eine Abstumpfung der Spitze 42a eintritt, wie es Fig. 5b zeigt, während sich die Späne 46, soweit sie nicht ohnehin wegen senkrechter Anordnung der Metallwand 26 aus dem Bereich der Befestigungsmutter 34 herausfallen, sich in der Einsenkung 48 sammeln. Zum Ende des Festziehens wird sich die verbliebene abgestumpfte Spitze 42a in das Material des Bleches 26 ein Stück eindrücken und dadurch nicht nur einen noch engeren elektrischen Kontakt mit noch geringerem Übergangswiderstand bewirken, sondern auch eine Arretierung der Befestigungsmutter 34 ergeben.
Aus den eingangs geschilderten Gründen besitzt jeder Zahn 40 eine kleinere Breite 54 als die Querschnittsbreite 56 auf Lagerfläche 50 der Befestigungsmutter 34. Immerhin wird noch ein relativ breiter Bereich des Bleches 26 freigekratzt. Für besonders harte Materialien kann es aber günstiger sein, den Zahn 40 erheblich schmäler zu machen, als es der vollen Breite 56 der Auflagefläche 50 der Befestigungsmutter 34 entspricht, um so eine noch schärfere Kratzwirkung zu erhalten. In diesem Falle kann es günstig sein, mehrere Zähne in radial unterschiedlichen Abständen R von der Achse der Mutter 34 anzuordnen, wobei die Abstandsdifferenz jeweils etwa der Breite 54 der einzelnen Zähne 40 entsprechen würde oder auch geringfügig kleiner wäre. Durch diese gestaffelte Anordnung der Zähne 40 würde die isolierende Schicht 44 von den einzelnen Zähnen streifenweise entfernt werden, so dass nach z. B. einer vollen Umdrehung der Mutter 34 der Lack in einer Weise angeschabt wäre, die der Staffelbreite der Zähne 40 entspräche.
Die in Fig. 3 dargestellte Befestigungsmutter kann massiv sein, sie kann aber auch, wie im folgenden noch näher erläutert wird, aus Metallblech gestanzt und/oder tiefgezogen sein, wobei sich u.a. erhebliche Materialeinsparungen ergeben. Vorzugsweise wird die Befestigungsmutter dann aus Stahlblech bestehen, weil sich Stahl besonders gut in der angegebenen Form bearbeiten lässt und auch bei Anwendung von dünnwandigem Material noch ausreichende Stabilität gewährleistet ist.
So zeigt Fig. 7 in einer Ansicht auf eine der beiden Auflageflächen eine Befestigungsmutter 134 mit auf der Auflagefläche angeordneten Zähnen, die wie die Zähne gemäss Fig. 4 ausgebildet sein können, oder aber in einer Weiterbildung mit Zähnen versehen sind, die eine spezielle Form aufweisen, wie sie in Fig. 7 zu erkennen ist, siehe dort die Bezugszahlen 84a, 84b, 84c sowie in Fig. 8, einer anderen Ausführungsform einer gestanzten oder tiefgezogenen Befestigungsmutter, die Bezugszahlen 96 und 98.
Bei der in den Fig. 7 und 8 sowie in der Querschnittsdarstellung der Fig.9 wiedergegebenen Befestigungsmutter besitzt die Befestigungsmutterdie Form einer Dose, die im Deckel 70 wie auch im Boden 72 jeweils einen Durchbruch 74 bzw. 76 mit aufgestauchtem, ein Gewinde tragendem Rand 78 bzw. 80 besitzt. Wie aus den Fig. 7, 8 und 9 hervorgeht, kann die Auflagefläche anstelle der bezüglich der Fig. 3 bis 6 erläuterten Zähne solche Zähne aufweisen, die sich u.U. noch günstiger herstellen lassen. Es handelt sich dabei um Zähne, die durch Anbringung von U- oder V-förmigen Ausstanzungen 84, die schräg aus der Bodenblechebene nach aussen gebogen sind, entstehen. Insbesondere zeigt die Fig. 7 vier unterschiedliche Formen derartiger Ausstanzungen 84a, 84b, 84c und 84d.
Die in den Fig. 7 bis 9 dargestellte Befestigungsmutter kann durch Tiefziehen oder Pressen in einem, allerhöchstens zwei Arbeitsschritten gebildet werden. Die dafür erforderlichen Tiefziehwerkzeuge sind zwar aufwendig, erlauben aber eine einfache und ausserordentlich preisgünstige Herstellung.
Die Befestigungsmutter kann auch die Form einer Scheibe 134 besitzen, deren Vier- oder Sechskantumfang nach beiden Seiten weisende Zähne 96, 98, siehe Fig. 8, trägt, die durch U- oder V-förmige, schräg aus der Scheibenebene herausgebogene Einstanzungen gebildet sind. Die Einstanzungen sind vorzugsweise vom Rand ausgehend nach innen gerichtet oder am Rand oder in Randnähe angebracht, wobei der herausgebogene Teil in Festziehrichtung weist, siehe in Fig. 8 die Bezugszahlen 96 und 98 und in Fig. 7 die Bezugszahlen 84a, 84b, 84c und 84d.
Die in Fig. 8 dargestellten Einstanzungen 96, 98 werden jeweils von einem zungenartig aus der Ebene der scheibenartigen Befestigungsmutter herausgebogenen Materialstreifen gebildet, deren Spitze den jeweiligen Kratzzahn bildet. In Fig. 8 sind drei derartige Kratzzähne 96, 98, 100 dargestellt, die z.B. in eine Richtung weisen. An den mit der Bezugszahl 104 versehenen drei noch freien Sechseckkanten könnten drei in die andere Richtung weisende Kratzzähne (nicht dargestellt) vorgesehen sein, wodurch wiederum erreicht wird, dass einerseits die scheibenartige Befestigungsmutter 134 nicht falsch montiert werden kann, anderseits eine gleichförmige Belastung der Mutter infolge der symmetrischen Anordnung der jeweils auf einer Seite angeordneten Kratzzähne erreicht wird.
Die scheibenartige Befestigungsmutter kann einschliesslich der Kratzzahnzungen in einem Arbeitsgang ausgestanzt werden, wobei durch entsprechende Konstruktion des Stanzwerkzeuges die in beide Richtungen weisenden Zungen gleichzeitig herstellbar sind.
Wie schon erwähnt, gilt ähnliches für andere Ausführungen der erfindungsgemässen Befestigungsmutter, so auch für Zähne, die die in Fig. 4 dargestellte Form aufweisen, indem wiederum mit entsprechendem Werkzeug in einem einzigen Arbeitsgang durch schräges Eindrücken von Werkzeugspitzen gleichzeitig an beiden Seitenflächen die in Anziehrichtung scharfen Zahngruppen hergestellt werden können, wobei die durch das schräge Aufsetzen entstehenden Drehmoment sich im wesentlichen gegenseitig kompensieren und dadurch das Festhalten des Rohlings entweder entbehrlich ist oder nur geringe Haltekräfte erfordert. Die Bearbeitungskräfte werden vielmehr dadurch erfordert. Die Bearbeitungskräfte werden vielmehr dadurch aufgebracht, dass die sich gegenüberstehenden, die beiden Seiten der Befestigungsmutter greifenden Werkzeugteile die Befestigungsmutter unter gleichzeitigem Andrükken und geringfügigem gegenseitigen Verdrehen der Werkzeughälften in Eingriff nehmen und dabei die Materialherausdrückung 42 und die Einsenkung 48 in einem Arbeitsgang auf beiden Seiten für alle zu erzeugenden Zähne gleichzeitig erzeugen.

Claims

1. Befestigungsmutter (34) zur Befestigung von aus Metall bestehenden Verschlüssen (10) für Schaltschranktüren, bei denen der durch eine metallische Wand (26) hindurchgeführte Verschluss (10) durch elektrischen Kontakt mit der metallischen Wand (26) geerdet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmutter (34) gleichzeitig Erdungsmutter ist, dass beide Seitenflächen (50) der Befestigungsmutter (34) mit in Festziehrichtung scharfen, mit ihrer Spitze über die Auflagefläche (50) hinausragenden Zähnen (40) zum Aufkratzen von nichtleitenden Schichten (74), insbesondere Lack- und Oxidschichten, auf der metallischen Wand (26) versehen sind, um einen elektrischen Kontakt zwischen der seitlichen Auflagefläche (50) der Befestigungsmutter (34) und der metallischen Wand (26) herzustellen, und dadurch gesonderte Erdungsmassnahmen entbehrlich zu machen, wobei jeder Zahn (40) eine kleinere Breite (54) als die Querschnittsbreite (56) der Auflagefläche (50) der Befestigungsmutter (34) besitzt.

2. Befestigungsmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass radial sich gegenüberliegende Zähne (40) vorgesehen sind.

3. Befestigungsmutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Sechseckumfang der Befestigungsmutter jeweils ein Zahn im Bereich einer jeden Ecke angeordnet ist (Fig. 3).

4. Befestigungsmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zahn (40) von einer Materialherausdrückung gebildet ist.

5. Befestigungsmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich der Festziehdrehrichtung vor jedem Zahn (42) eine abgekratztes Material (46) aufnehmende Einsenkung (48) vorgesehen ist.

6. Befestigungsmutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsenkung (48) beim Erzeugen der Materialherausdrückung (42) entstanden ist.

7. Befestigungsmutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zahn (40) nach seiner Herstellung um etwa 0,2 bis 0,4 mm über die Auflagefläche (50) der Befestigungsmutter (34) herausragt.

8. Befestigungsmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zahn (40) eine wesentlich kleinere Breite (54) als die Querschnittsbreite (56) der Auflagefläche (50) der Befestigungsmutter (34) besitzt, und dass mehrere Zähne (40) in jeweils anderem Radialabstand (R" R₂, R₃) von der Mutternachse angeordnet sind.

9. Befestigungsmutter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass über zumindest einen Teil des Auflageumfangs der Befestigungsmutter (34) die Zähne (40) mit von Zahn zu Zahn grösserem Radialabstand R" R₂, R₃ spiralförmig angeordnet sind (Fig. 6), wobei die Abstandsdifferenzen r = R_z- R, = R₃- R, ... etwa gleich oder etwas kleiner als die Zahnbreite (54) ist.

10. Befestigungsmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmutter (34; 134) einschliesslich der beidseitigen Zähne (42; 84; 102) durch Tiefziehen und/oder Pressen in ein oder zwei Arbeitsschritten gefertigt ist.

11. Befestigungsmutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmutter die Form einer Scheibe (134) besitzt, deren Vier- oder Sechskantumfang nach beiden Seiten weisende Zähne (96, 98) trägt, die durch U- oder V-förmige, schräg aus der Scheibenebene herausgebogene Einstanzungen (84a, b, c, d) gebildet sind.

12. Befestigungsmutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmutter (34) aus Metallblech gestanzt und/oder tiefgezogen ist.

13. Befestigungsmutter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmutter die Form einer Dose (Fig. 12) aufweist, die im Deckel (70) und im Boden (72) einen koaxial angeordneten runden Durchbruch (74 bzw. 76) mit aufgestauchtem, ein Gewinde tragenden Rand (78 bzw. 80) besitzt, und deren Umfang zu einem Vierkant oder Sechskant gepresst ist, wobei die Zähne durch U- oder V-förmige, schräg aus der Seitenflächenebene nach aussen gebogene Einstanzungen (84) gebildet sind.

14. Befestigungsmutter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstanzung vorzugsweise vom Rand ausgehend nach innen gerichtet oder am Rand oder in Randnähe angebracht ist und der herausgebogene Teil in Festziehrichtung weist.

15. Befestigungsmutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialherausdrückungen für die gleichzeitige Bildung der Zähne (40) und der Einsenkungen (48) durch ein Werkzeug erzeugt sind, das schräg in Richtung der Schärfe des jeweils zu bildenden Zahnes (42) in das Material eindringend an die Seitenflächen (50) der Befestigungsmutter ansetzbar ist.