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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum formschlüssigen Verbinden
von einer Einpressmutter mit einem Hohlprofil gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
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Bei
bisherigen Verfahren zum formschlüssigen Verbinden von einer
Einpressmutter mit einem Hohlprofi mussten die Einpressmuttern vorab
in das an der Stirnseite geöffnete
Hohlprofil eingebracht werden. Hierbei besteht die Einpressmutter
aus einer zylinderförmigen
Hülse mit
einem Innengewinde und einem zwischen den beiden Enden angeordneten ringförmigen Bund.
Die Einpressmutter wird durch die stirnseitige Öffnung in das Hohlprofil eingebracht und
durch eine Montageöffnung
am Profil bis zum Anschlag, der durch den Bund der Einpressmutter gebildet
wird, nach außen
durchgeschoben. Die Einpressmutter wird im Innern des Hohlprofils
festgehalten und der aus der Montageöffnung nach außen ragende
Hals der Einpressmutter nach außen
gebördelt,
so dass die Hohlprofilwand zwischen dem innenliegenden Bund und
der äußeren Umbördelung formschlüssig eingeklemmt
ist. Die Einpressmuttern werden dazu benötigt, um z.B. Anbauteile wie
Sitzschienen an der Karosserie zu befestigen Nach dem Einpressen
der Einpressmuttern kann die Haltevorrichtung für die Einpressmutter im Innern
des Hohlprofils entfernt werden und der Hohlprofilträger mit anderen
Karosserieteilen z.B. durch Schweißen verbunden werden. Hierbei
werden in der Regel die stirnseitigen Öffnungen des Hohlprofil verschlossen oder
abgedeckt.
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Nachteilig
bei diesen Verfahren ist es, dass bei falsch positionierten oder
bei vergessenen Einpressmuttern die ganze Karosserie als Ausschuss wertlos
wird, weil das Innere des Hohlprofils nicht mehr zugänglich ist,
um die Einpressmutter am Hohlprofil zu befestigen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum formschlüssigen Verbinden von einer
Einpressmutter mit einem Hohlprofil aufzuzeigen, dass einen nachträglichen
Einbau, auch nach Schließung
der stirnseitigen Öffnungen
des Hohlprofils gestattet.
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Diese
Aufgabe wird bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass eine weitere, bereits
vorhandene oder nachträglich
angebrachte Oberflächenöffnung des
Hohlprofils als Zuführöffnung verwendet
wird. Hier wird die ganze Einpressmutter in das Innere des Hohlprofils
eingebracht und unter einer kleineren Montageöffnung positioniert. Danach
wird von außen ein
Hilfswerkzeug in Form einer Gewindestange in die Einpressmutter
gedreht. Zum Schluss wird ein außerhalb des Hohlprofils befindlicher
Prägestempel, durch
den die Gewindestange hindurchragt in Richtung des Hohlprofils bewegt,
wodurch sich der Abstand zwischen Einpressmutter und Prägestempel solange
verringert, bis der Prägestempel
den aus dem Hohlprofil ragenden Teil der Einpressmutter erreicht,
der beispielsweise als gezäunter,
bördelbarer Hals
ausgebildet ist und diesen nach außen umstülpt bis die Hohlprofilwand
formschlüssig
zwischen Bund und Umstülpung
eingepresst ist.
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Der
Vorteil bei diesem Verfahren ist, dass Einpressmuttern nachträglich an
einem geschlossenen Hohlkörper
angebracht werden können.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen bestehen darin, dass die
Zuführöffnungen zum
Einbringen und/oder zum Positionieren der Einpressmutter in das
Hohlprofil durch einen einfachen Bohrvorgang erzielt werden können. Zur
einfachen und schnellen Einbringung und Positionierung der metallischen
Einpressmutter im Hohlprofil kann ein Magnet verwendet werden, der
auf einer flexiblen Welle mit Schwanenhalsgriff angebracht ist,
so dass die Einpressmutter solange vom Magnet gehalten werden kann,
bis die Gewindestange die Einpressmutter hält. Eine besonders günstige Verwendung
für ein
solches Verfahren ist die Verwendung zum nachträglichen Einbringen von Einpressmuttern
in einen Sitzträger.
Jedoch kann ein solches Verfahren auch zum individuellen, maßgeschneiderten
Positionieren von Anbauteilen an Hohlprofilen verwendet werden, deren
exakte Position erst nach Einbau des Hohlprofils ermittelt werden
kann.
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Die
Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels,
das in fünf
Figuren dargestellt ist, näher
erläutert
werden. Es zeigen:
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1:
Für das
Verfahren benötigte
Werkzeuge und Teile
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2:
Einbringen der Einpressmutter durch eine Zuführöffnung
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3:
Prägeanordnung
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4:
Prägeanordnung
im Hohlprofil
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5:
Montage einer Schraube
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1 zeigt
die für
das Verfahren benötigten Werkzeuge
und Teile. Das Teil, an dem dieses Verfahren angewendet werden kann,
ist ein Hohlprofil 1. Dieses Hohlprofil 1 weist
eine die Oberfläche
darstellende Außenwand 7 auf.
Hohlprofile 1 haben in der Regel, bedingt durch ihren Herstellungsprozess, stirnseitige
Profilöffnungen 4,
durch die der Innenraum des Hohlprofils zugänglich ist. Diese stirnseitigen
Profilöffnungen 4 sind
in der Regel nach Einbau des Hohlprofilträgers in eine Karosserie abgedeckt und/oder
nicht mehr zugänglich.
Im Hohlprofil 1 befinden sich zwei Einpressmuttern 17,
die ein Gewinde 5 zur Befestigung von Anbauteilen, die
fest mit der Karosserie verbunden sein sollen, aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel
wurde vergessen, die Montageöffnung 3 mit
einer Einpressmutter 17 zu bestücken. Zum nachträglichen
Einbringen der Einpressmutter 17 dürfen die stirnseitigen Profilöffnungen 4 nicht
verwendet werden, da diese in der Regel bereits nicht mehr zugänglich sind.
Aus diesem Grund ist auf dem Hohlprofil eine Zuführöffnung 2 vorhanden,
die auch noch weitere Funktionen aufweisen kann.
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Für das Verfahren
zum nachträglichen
Einbringen einer Einpressmutter 17 in ein geschlossenes
Hohlprofil wird ein an einer flexiblen Welle befestigter Magnet 8 benötigt, der
später
die Einpressmutter in den Innenraum 6 des Hohlprofils bringt
und dort positioniert. Dieser Magnet 8 kann nach der Positionierung
der Einpressmutter 17 im Hohlprofil einfach wieder entfernt
werden, indem er herausgezogen wird. Bei einem magnetischen Halter
bleibt vorteilhafterweise das Innengewinde der Einpressmutter 17 frei
zugänglich.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
werden weiterhin eine als Hilfswerkzeug dienende lange Schraube 9 und
eine kurze Montageschraube 10 zur Befestigung von Anbauteilen
benötigt.
Der Prägestempel 11 dient
dazu, eine formschlüssige
Verbindung zwischen der Wand 7 des Hohlprofils und der
Einpressmutter 17 zu erzeugen. Auch wird für das Hilfswerkzeug 9 eine
Mutter 12 benötigt,
mit welcher der Anpressdruck auf das Prägewerkzeug erzeugt wird. Um
die Zuführöffnung 2 herzustellen,
wird ein Bohrer 13, z.B. in Form eines Stufenbohrers verwendet.
Für die
Montageöffnungen 3 werden
kleinere Wendelbohrer 14 verwendet. Für die Bohrer wird eine Bohrmaschine 15 benötigt. Um den
Prägestempel 11 mit
der Einpressmutter 17 zu verprägen wird ein z.B. ein Ringschlüssel 16 und
eine Mutter 12 benötigt.
Gleichfalls wird eine Einpressmutter 17 benötigt, die
in die Montageöffnung 3 eingebracht
werden soll. Die Einpressmutter 17 weist einen Bund 18 auf,
der zur Abstützung
im Innenraum 6 des Hohlprofils an der Wand 7 benötigt wird. Über diesen
Bund befindet sich der obere Teil der Einpressmutter, der später verprägt wird.
Hierbei handelt es sich im Ausführungsbeispiel
um einen gezäunten, bördelbaren
Hals. Der untere Teil der Einpressmutter, der sich im Innenraum
des Hohlprofils befindet, dient im montierten Zustand als unbewegliche
Mutter für die
Montageschraube 10.
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2 zeigt
das Einbringen der Einpressmutter 17 durch eine Zuführöffnung 2.
Hierbei wird die ferromagnetische Einpressmutter 17 am
Magnet mit Schwanenhalsgriff 8 magnetisch gehalten. Diese
Anordnung wird durch eine Zuführöffnung 2 von
außen in
den Innenraum des Hohlprofils eingeführt. Hierbei muss die Zuführöffnung 2 mindestens
gerade so groß sein
wie die Einpressmutter 17 an ihrer breitesten Stelle. Diese
Zuführöffnung 2 kann
nachträglich durch
einen Stufenbohrer 13 mittels Bohrmaschine 15 nachträglich in
das Hohlprofil eingebracht werden oder aber eine bereits vorhandene
bzw. vergrößerte Oberflächenöffnung kann
zum Einbringen der Einpressmutter 17 in den Innenraum des
Hohlprofils verwendet werden. Dann wird die am Magnet befestigte Einpressmutter
unter der Montageöffnung 3 positioniert.
Die Montageöffnung 3 muss
so groß sein,
dass der Hals 19 der Einpressmutter 17 herausragen kann,
aber der Bund 18 nicht hindurchpasst. Dann wird das Hilfswerkzeug 9 von
außen
durch die Montageöffnung 3 in
das Gewinde 5 der Einpressmutter 17 geschraubt.
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3 zeigt
die Prägeanordnung.
Hierbei ist die Einpressmutter 17 an der langen Schraube 9,
die als Hilfswerkzeug dient, befestigt. Die Einpressmutter befindet
sich im Innenraum 6 des Hohlprofils 1. Ein Teil
dieser langen Schraube 9 ragt aus dem Hohlprofil heraus.
Auf dieser Schraube 9 befindet sich im äußeren Bereich über der
Einpressmutter 17 ein Prägestempel 11 und darüber wiederum
eine Mutter 12, die auf das Gewinde der Schraube 9 passt.
Zum Verpressen der Einpressmutter 17 an der Außenwand 7 des
Hohlprofils 1 wird die Schraube 9 festgehalten und
die Mutter 12 in Richtung der Einpressmutter 17 entlang
dem Gewinde der Schraube 9 gedreht. Hierbei wird die Einpressmutter 17 bis
zum Anschlag, der von dem Bund 18 gebildet wird, aus der
Montageöffnung 3 gezogen.
Der Hals 19 der Einpressmutter 17 ragt zumindest
teilweise aus der Montageöffnung 3 heraus.
Wird nun die Mutter 12 weiterhin in Richtung der Einpressmutter 17 geschraubt,
so drückt
diese Mutter den Prägestempel 11 auf
den Hals 19 der Einpressmutter 17. Wird die Mutter 12 weiter,
z. B. mittels Ringschlüssel 16 gedreht,
so drückt
der untere konische Teil des Prägestempels 11 den
Hals 19 der Einpressmutter 17 auseinander, so
dass die Hohlprofilwand 7 formschlüssig zwischen dem Bund 18 im
Innern und dem aufgeweiteten Hals 19 eingepresst ist. Damit
ist die Einpressmutter 17 dauerhaft am Hohlprofil 1 befestigt.
Um eine besonders gute Haftung der Einpressmutter 17 am
Hohlprofil 1 und ein gleichmäßiges Aufweiten des Halses 19 der
Einpressmutter 17 zu erzielen, ist Hals 19 der
Einpressmutter 17 gezäunt
und bördelbar.
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4 zeigt
eine solche Prägeanordnung
im Hohlprofil. Hier ist die in 3 dargestellte
Prägeanordnung
in einer Gesamtansicht dargestellt. Dabei ist der Prägestempel 11 bereits
in den Hals 19 der Einpressmutter 17 eingedrungen,
wodurch ein Teilbereich des Halses aufgeweitet wird. Die Kraft für die Aufweitung
des Halses der Einpressmutter 17 wird über den Ringschlüssel 16 der
die Mutter 12 entlang des Gewindes des Hilfswerkzeuges 9 auf
den Prägestempel 11 drückt, der
dann wiederum in den Hals 19 der Einpressmutter 17 eindringt
und diesen aufweitet. Alternativ oder zusätzlich dazu, kann auch der Prägestempel 11 ein
für das
Hilfswerkzeug passendes Gewinde aufweisen und damit in den Hals 19 der Einpressmutter 17 eingedreht
werden. Wichtig beim Verprägen
ist es, dass das Hilfswerkzeug beim Verprägen nicht aus der Einpressmutter 17 heraus-
oder hineingedreht wird, sondern die Einpressmutter ihre Position
relativ zum Hilfswerkzeug beibehält.
Hierfür wird
eine Halterung für
das Hilfswerkzeug benötigt, die
ein Mitdrehen beim Verprägen
verhindert. Diese Halterung kann beispielsweise ein am Hilfswerkzeug befindlicher
Sechskant-Schraubenkopf sein. Sobald die Einpressmutter 17 fest
mit der Wand 7 des Hohlprofils 1 verbunden ist,
kann die Schraube 9 aus der Einpressmutter 17 gedreht
werden. Hierbei verhindert die Reibung an der formschlüssigen Verbindung zwischen
Außenwand 7 und
Einpressprofil 17, dass sich die Einpressmutter mitdrehen
kann. In dieser Figur ist weiterhin die Zuführöffnung 2, durch die
die Einpressmutter 17 von außen in den Innenraum 6 des
Hohlprofils 1 gelangt, dargestellt.
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5 zeigt,
wie mit einer passenden Montageschraube 10 ein beliebiges
(nicht abgebildetes) Anbauteil am Hohlprofil 1 über die
Einpressmutter 17 befestigt werden kann. In dieser Figur
sind in der Wand 7 des abgebildeten Hohlprofilbereichs 1 zwei mit
Einpressmuttern bestückte,
Gewinde aufweisende Montageöffnungen
und eine gewindelose Montage- und/oder Zuführöffnung zu sehen. Bei dem zu montierenden
Anbauteil kann es sich beispielsweise um die Sitzschiene handeln,
die an der Karosserie angeschraubt wird, indem das Anbauteil mit
einer Montageschraube 10 über einen Ringschlüssel 16 in das
Gewinde 5 der Einpressmutter 17 eingeschraubt wird.
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Unter
Einpressmutter sind auch alle anderen Verbindungselemente, wie z.B.:
Druckknopf, Niet, Bolzen, Schraube, Rastelement gemeint, die in
einer Montageöffnung
eines Hohlprofils befestigt werden, um ein beliebiges Anbauteil
an einem Hohlprofil zu positionieren oder zu befestigen.