EP0071615A1

EP0071615A1 - Einpressmutter

Info

Publication number: EP0071615A1
Application number: EP19820900348
Authority: EP
Inventors: Erich Ausprung; Wernfried Benik
Original assignee: SPRINGFIX BEFESTIGUNGSTECHNIK GmbH
Current assignee: SPRINGFIX BEFESTIGUNGSTECHNIK GmbH
Priority date: 1981-01-29
Filing date: 1982-01-27
Publication date: 1983-02-16
Also published as: WO1982002579A1; DE3102939A1; JPS57144307A

Description

Einpreßmutter

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einpreßmutter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Einpreßmuttern dieser Art sind bekannt. Beispielsweise ist in der DE-OS 19 58 353 eine solche Einpreßmutter beschrieben, wobei an der einen Seite der Mutter ein sich nach außen kegelförmig verjüngender mit Zähnen versehener Kragen vorge¬ sehen ist, dessen größter Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Mutter. Zwischen dem Kragen und der Mutter ist im Bereich des Umfangs des Kragens eine Nut vorgesehen. Beim Einpressen des Kragens in das Bohrloch eines Werkstücks wird bewirkt, daß sich die Zähne in dem Material des Werkstücks, das an das Bohrloch angrenzt, verkrallen, weshalb die Mutter einer Verdrehung um ihre Längsachse einen Widerstand ent¬ gegensetzt. Außerdem wird infolge der kegelförmigen Ausbil¬ dung des Kragens erreicht, daß beim Einführen desselben in das Bohrloch des Werkstücks Material derart verdrängt wird, daß es nach dem Einpressen der Mutter derart in die zwischen dem Kragen und der Mutter befindliche Nut eingreift, daß die Mutter in vertikaler Richtung festgelegt ist.

Ein Nachteil einer solchen Einpreßmutter besteht darin, daß sie infolge der keilförmigen Ausbildung des Kragens schlecht montierbar ist, da keine glatte bzw. plane Auflagefläche vorhanden ist. Die bei einer Vormontage in die Bohrungen von Werkstücken eingesetzten Einpreßmuttern sind daher gegen¬ über der Vertikalen jeweils um jeweils unterschiedliche Win¬ kel verdreht bzw. gekippt. Aus diesem Gr nde nehmen die vor¬ montierten Einpreßmuttern in bezug auf die bei der weiteren Verarbeitung an ihnen angreifenden Werkzeuge keine definierte Lage ein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einpreßmutter anzugeben, die so ausgestaltet ist, daß sie

O PI nach dem Einsetzen in ein Bohrloch eine genau definierte Lage einnimmt.

Diese Aufgabe wird durch eine Einpreßmutter der eingangs genannten Art gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gekennzeich¬ net ist.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einpreßmutter besteht darin, daß sie in einer äußerst einfachen Weise in die Bohrungen von Werkstücken derart einsetzbar ist, daß sie automatisch eine genau definierte Lage einnimmt.

Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Einpreßmutter nach dem Einpressen in die Bohrung eines Werkstücks in bezug auf ihre Längsachse eine hohe Verdrehfestigkeit auf. Außerdem ist die Mutter nach dem Einsetzen in der Lage/in axialer Rich¬ tung auf sie einwirkenden Kräften zu widerstehen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß in Bohrungen eines Werkstücks bei der Vormontage einge¬ setzte Muttern auch bei relativ heftigen Bewegungen des Werk¬ stücks ihre definierte Lage beibehalten.

Vorteilhafterweise wird die Einpreßmutter beim Einsetzen auto¬ matisch in bezug auf das Bohrloch zentriert.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Einpreßmutter vor dem Aufbringen der Zähne;

Fig. 2 eine in die Bohrung eines Werkstücks bei der Vormon¬ tage eingesetzte Ξinpreßmutter;

Fig. 2a-2c beispielhafte Kragenformen; Fig. 3 eine in die Bohrung eines Werkstücks eingepreßte Einpreßmutter;

Fig. 4 zur Erläuterung der Materialverdrängung beiE-. Ein¬ pressen eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer in ein Werkstück eingepreßten Einpreßnutter, und

Fig. 5 bis 7 weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Einpreß¬ muttern.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besteht eine erfindungsge¬ mäße Einpreßmutter 1 im wesentlichen aus einem Kopfteil 2 und einem an der einen Seite des Kopf eils 2 angeordneten Kragen 3. Dabei ist der Kragen 3 an seinem Umfang vorzugsweise kreis¬ zylindrisch derart ausgebildet, daß er mit einem geringfügigen Spiel in die Bohrung 6 eines Werkstücks 5 (Fig. 2) einsetzbar ist. Der Kragen 3 ist von dem Kopf durch einen ringförmigen Steg 4 beabstandet und weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser des Kopfes 2. Der Durchmesser des ringförmigen Stegs 4 ist kleiner als der Durchmesser des Kra¬ gens 3. Auf diese Weise wird in der aus der Fig. 1 ersicht¬ lichen Weise zwischen der dem Kragen 3 zugewandten Fläche 12 des Kopfes 2 und der dem Kopf 2 zugewandten Fläche des Kragens 3 im Bereich des Umfangs des Kragens eine Nut 13 gebildet. Die mit einem Innengewinde versehene Bohrung der Mutter 1 ist mit 8 bezeichnet.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, werden an der in der Fig. 1 dargestellten Mutter vorzugsweise durch einen Rändelvorgang an dem unteren Ende ihrer dem Kragen 3 zugewandten Umfangsflache Zähne 7 angebracht. Dabei wird bei diesem Rändelvorgang Materi¬ al aus dem unteren Umfangsbereich des Kopfes 2 der Mutter der¬ art verdrängt, daß die Zähne 7 in Richtung der Längsachse der Mutter 1 gesehen über die untere Stirnfläche 12 des Kopfes 2 in Richtung auf den Kragen 3 überstehen, wodurch eine Unter¬ schneidung 15 gebildet wird.

In der Fig. 2 ist die Lage der Einpreßmutter 1 dargestellt, die sie einnimmt, wenn sie beispielsweise in einem Vormontagegang in die Bohrung 6 eines Werkstücks 5 eingesetzt ist. Beim Ein¬ setzen ist es lediglich erforderlich, den auf den Innendurch¬ messer der Bohrung 6 abgestimmten Kragen 3 in das obere Ende der Bohrung 6 einzufügen. Die Mutter gleitet dann entlang der Bohrung 6 nach unten, bis die Zähne 7 an der Oberfläche 11 des Werkstücks 5 angreifen.

An der Stelle des kreiszylindrisch ausgebildeten Kragens (Fig. 2a) kann auch ein Kragen vorgesehen werden, dessen U - fangsflache derart ausgestaltet ist, daß sie nur in Teilbe¬ reichen an der Innenwand der Bohrung 6 derart angreift, daß eine mittige Führung des Kragens in dem Bohrloch gewährlei¬ stet ist. In der Fig. 2b ist beispielsweise ein Kragen dar¬ gestellt, der an drei Teilbereichen an der Innenwand der Bohrung 6 angreift. Fig. 2c zeigt als weiteres Beispiel einen Querschnitt eines Kragens bei dem ein Teil des Quer¬ schnitts durch eine Sehne weggeschnitten ist.

Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, welche Lage die Einpreßmutter 1 in dem Werkstück 5 einnimmt, nachdem, beispielsweise von oben ein Schlag auf sie ausgeübt wurde. Durch die Aus¬ wirkungen des Schlages sind die Zähne 7 von oben her in den oberflächennahen Bereich des Werkstücks 5 eingedrungen. Da¬ durch bedingt, erfolgt eine Verformung des am oberen Ende der Bohrung 6 befindlichen Materials des Werkstücks 5 in der Weise, daß Material in die Nut 13 und in die Unterschneidung 15 der¬ art hineingepreßt wird, daß es auch hinter die dem Kopf 2 zu¬ gewandte Stirnfläche 14 des Kragens 3 greift. Durch dieses Hintergreifen ist die Einpreßmutter 1 gegen eine Verschie¬ bung in die beiden axialen Richtungen" festgelegt. Die in die oberflächennahen Bereiche des Werkstücks 5 eingreifenden Zähne bewirken die hohe Verdrehfestigkeit der Einpreßmutter 1. Der voranstehend beschriebene Verformungs organg ist besonders gut aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 4 zu ersehen.

In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform 21 der erfin¬ dungsgemäßen Einpreßmutter dargestellt, bei der das Kopfteil vielkantig ausgebildet ist. Beispielsweise entspricht das Kopf¬ teil 21 einer Sechskantmutter. Die bei dem Rändelvorgang ent¬ stehenden gezähnten Bereiche, die hauptsächlich in der Nähe der Kanten entstehen, sind in der Fig. 5 mit 23 bezeichnet. Der Vorteil dieser Ausführungsform 21 der Erfindung besteht darin, daß die Drehfestigkeit der Einpreßmutter infolge ihrer vielkantigen bzw. sechskantigen Ausgestaltung gegenüber der zuvor beschriebenen Einpreßmutter mit der kreiszylindri¬ schen Form des Kopfes wesentlich vergrößert ist, wenn die Preßmutter 21 beim Eindrehen einer Schraube in das Material des Werkstücks hineingezogen wird. Dies rührt daher, weil dann die in das Werkstück eindringenden Kanten 24 zusätzlich zu den Zähnen 23 zur Erhöhung der Drehfestigkeit beitragen.

In der Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die in der Fig. 2 dargestellte Preß¬ mutter zusätzlich am Kragen 31 mit Zähnen 16, die ebenfalls vorzugsweise durch einen Rändelvorgang hergestellt sind, versehen ist. Der Kragen 31 ist dabei derart kegelförmig ausgestaltet, daß er sich zu dem von dem Kopf 2 abgewandten Ende hin verjüngt. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß beim Einpressen der Mutter in ein Bohrloch eine Verformung des Materials des Werkstücks sowohl durch die Zähne 16 als auch durch die Zähne 7 bewirkt wird und daß sich nach dem Einpressen besonders viel Material des Werkstücks hinter der Stirnseite 14 des Kragens 31 befindet. Aus diesem Grunde ist die Preßmutter 20 in einem besonders hohen Maße gegen eine axiale Verschiebung und ein Verdrehen festgelegt. Durch die Zähne 16 wird bewirkt, daß beim Einpressen des F-ragens 31 zunächst zur Seite und nach oben geschobenes Material gegen die Stirnseite 12 des Kopfes 2 und von dort aus wieder in radialer Richtung nach innen in die Nut 3 hineingepreßt wird. Zusätzlich zu diesem Vorgang wirken die Zähne 7 in der zuvor bereits beschriebenen Weise.

In der Fig. 7 ist eine Preßmutter 22 dargestellt, die gemäß der in der Fig. 5 dargestellten Preßmutter 21 ausgestaltet ist, wobei jedoch der Kragen 31 in der im Zusammenhang mit der Fig. 6 bereits beschriebenen Weise ausgestaltet ist.

Bei den Ausführungs ormen der Fig. 6 und 7 können an dem Kra¬ gen 31 zusätzliche Ansätze 32 vorgesehen sein. In den Fig. 6 und 7 sind solche möglichen Ansätze 32 durch unterbrochene Linien dargestellt. Diese Ansätze, die so ausgebildet sein können, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem Kragen 3 der Fig. 1 bis 5 beschrieben wurde, ermöglichen ein auto¬ matisches Ausrichten der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ein¬ preßmutter in dem Bohrloch beispielsweise beim Vormontagegang.

Die Vorzugsweise durch eine Rändelung hergestellten Zähne 7, 16 und 23 können auch so ausgebildet sein, daß sie schräg zur Längsachse verlaufen. Es ist auch denkbar,bei den Ausfüh¬ rungsformen der Fig. 6 und 7 die Zähne 7 bzw. 23 und die Zähne 16 derart herzustellen, daß sie schräg zur Längsachse der Mutter und in entgegengesetzten Richtungen verlaufen. In die¬ sen Ausführungsformen können auch die Zähne 7 bzw. 23 oder die Zähne 16 schräg zur Längsachse und die Zähne 16 oder die Zähne 7 bzw. 23 parallel zur Längsachse verlaufen.

Claims

Patentansprüche

1. Einpreßmutter mit einem Kopf und einem an der einen Seite des Kopfes angeordneten Kragen, wobei die dem Kragen zuge¬ wandte Stirnseite des Kopfes in radialer Richtung nach außen über den Kragen übersteht und wobei der Kragen mit dem Kopf durch einen Steg derart verbunden ist, daß am Umfang zwischen dem Kragen und dem Kopf eine Nut vorhan¬ den ist, und bei der am Umfang der Mutter Zähne vorge¬ sehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (3) an seinem Umfang wenigstens teilweise kreiszylindrisch ausgebildet ist und daß am Außenumfang der dem Kragen (3) zugewandten Stirnseite (12) des Kopfes (2) Zähne (7). derart erzeugt sind, daß die unteren Enden der Zähne (7) jeweils über die Stirnseite (12) in Richtung auf den Kragen (3) überstehen und daß die Spitzen der Zähne (7) in radialer Richtung gesehen weiter von der Mittelachse der Preßmutter entfernt sind als der Umfang des Kragens (3).

2. Preßmutter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (2) einen kreiszylinderförmigen Umfang aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (2) entsprechend einer Vielkant utter ausgestal¬ tet ist und daß sich die Zähne (7) insbesondere im Be¬ reich der Kanten (24) befinden.

4. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des Kragens (3) der¬ art gestaltet ist, daß der Kragen (3) mit einem leich¬ ten Spiel in eine in dem Werkstück (5) befindliche Bohrung (6) einsetzbar ist.

5. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß am Kragen (31) weitere Zähne (16) derart vorgesehen sind, daß sie entsprechend einem Ke¬ gel verlaufen, der sich in Richtung auf das dem Kopf (2) abgewandte Ende hin verjüngt.

6. Preßmutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Kopf (2) abgewandten Ende des Kragens (31) ein Ansatz (32) vorgesehen ist, der in die Bohrung (6) eingreift.

7. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (7, 23) und die weiteren Zähne (16) parallel zur Längsachse der Preßmutter ver¬ laufen.

8. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Zähne (7, 23) und die weiteren Zähne (16) schräg zur Längsachse der Preßmutter verlaufen.

9. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die am unteren Ende des Kopfes (2) angeordneten Zähne (7) parallel oder schräg zur Mittel¬ achse der Preßmutter verlaufen und daß die an dem Kragen (31) angeordneten weiteren Zähne (16) schräg oder parallel zur Mittelachse der Preßmutter verlaufen.

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10. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Kopf (2) vorhandenen Zäh¬ ne (7) in der einen Richtung schräg zur Längsachse der Preßmutter verlaufen und daß die am Kragen (31) ange¬ ordneten weiteren Zähne (16) in der entgegengesetzten Richtung schräg zur Längsachse verlaufen.

11. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kragen (3) bzw. der Ansatz (32) kreiszylinderförmig ausgebildet ist.

12. Preßmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kragen (3) bzw. der Ansatz (32) derart ausgebildet ist, daß er an Teilbereichen der Innenwandung der Bohrung (6) derart angreift, daß er in der Bohrung (6) mittig gehalten wird.