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DE3327751A1 - Verankerungsmutter-befestigungsvorrichtung - Google Patents

Verankerungsmutter-befestigungsvorrichtung

Info

Publication number
DE3327751A1
DE3327751A1 DE19833327751 DE3327751A DE3327751A1 DE 3327751 A1 DE3327751 A1 DE 3327751A1 DE 19833327751 DE19833327751 DE 19833327751 DE 3327751 A DE3327751 A DE 3327751A DE 3327751 A1 DE3327751 A1 DE 3327751A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nut
body portion
section
workpiece
bevel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19833327751
Other languages
English (en)
Other versions
DE3327751C2 (de
Inventor
Harvey Philip Stevenage Hertfordshire Jeal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avdel UK Ltd
Original Assignee
Avdel Ltd Welwyn Garden City Hertfordshire
Avdel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by Avdel Ltd Welwyn Garden City Hertfordshire, Avdel Ltd filed Critical Avdel Ltd Welwyn Garden City Hertfordshire
Publication of DE3327751A1 publication Critical patent/DE3327751A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3327751C2 publication Critical patent/DE3327751C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
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    • F16B37/062Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B29/00Screwed connection with deformation of nut or auxiliary member while fastening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B37/062Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
    • F16B37/065Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Description

AVDEL LIMITED, Mundells, Welwyn Garden City, Hertfordshire, England
Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung .
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung derjenigen Art, die einen rohrförmigen Körperabschnitt und einen Mutterabschnitt umfaßt, welcher außen konisch verlaufend ausgebildet ist, wobei, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingeführt wird ,und der Mutterabschnitt in den Körperabschnitt hineingezwungen wird, die Abschrägung auf dem Mutterabschnitt sowohl den Körperabschnitt in Eingriff mit der Wand des Werkstücklochs nach außen expandiert als auch mit dem Mutterabschnitt im Körperabschnitt in Eingriff kommt, wodurch im Werkstück eine Verankerungsmutter bzw. eine verankerte Mutter gebildet wird.
Der Mutterabschnitt kann in den Körperabschnitt gezwungen werden, indem in axialer Richtung des Befestigungselements an beiden Enden der Vorrichtung entgegengesetzte Kräfte angewandt werden, d.h. einerseits an das weitere Ende des sich verjüngenden Mutterabschnitts und andererseits an das entfernt liegende Ende des Körperabschnitts. So kann
beispielsweise verfahren werden in einer Presse oder bei einem Spannblech, d.h. in Fällen, wo Zugang zu beiden Enden der Befestigungsvorrichtung möglich ist.
Vorzugsweise^jedoch kann die Befestigungsvorrichtung blind gesetzt werden, d.h. durch Zugang nur zu einer Seite des Werkstücks. Ein solches Blindsetzen wird in der Regel dadurch erreicht, daß in den Mutterabschnitt hinein ein mit einem Gewinde versehener Dorn einge-
-D-
schraubt wird, daß das entfernte Ende des Körperabschnitts gegen axiale Bewegung unterstützt wird, daß eine axial gerichtete Kraft auf den Mutterabschnitt angewandt wird (entweder durch geeignetes Drehen des Dorns ohne axiale Bewegung, so daß der Mutterabschnitt entlang des Dornes geschraubt wird, oder durch axiale Bewegung des Dorns, vorzugsweise ohne dessen Drehung), daß der Mutterabschnitt in den Körperabschnitt gezogen wird, bis der Mutterabschnitt in ausreichendem Masse mit dem Körperabschnitt ein Eingriff gekommen ist und bis der Körperabschnitt in ausreichendem Maße mit dem Werkstücksloch in Eingriff gekommen ist, und daß dann der Dorn vom Mutterabschnitt abgeschraubt wird.
Vorzugsweise übt die Befestigungsvorrichtung während und nach dem Setzen eine Druckkraft auf die außenliegenden Flächen des Werkstücks aus, welche sie zusammendrückt. Dies hält das Befestigungselement noch fester im Werkstück, und überdies wird es hierdurch möglich, die Befestigungsvorrichtung in einem Werkstück zu verwenden, welches zwei oder mehrere Platten bzw. Tafeln umfaßt, so daß die Platten oder Tafeln zusätzlich zur Bildung einer Verankerungsmutter in ihnen auch noch zusammen befestigt sind.
Im allgemeinen ist die Befestigungsvorrichtung anfänglich als ein-., stückiges Teil ausgebildet, wobei der Mutterabschnitt am Körperabschnitt über ein leicht brechbares Teil befestigt ist, welches bei einer anfänglichen Anwendung einer Kraft bricht.
Solche Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtungen sind als mechanische Anordnungen gut bekannt und es wurden viele unterschiedliche
Konstruktionen vorgeschlagen.
Der Benutzer solcher Befestigungsvorrichtungen fordert selbstverständlich, daß das gesetzte Befestigungselement während des Gebrauchs zuverlässig'ist und zumindest einer gewissen Mindestkraft bezüglich seines Herausziehens aus dem Werkstück und/oder seines Herausschiebens aus dem Werkstück zu widerstehen. Gleichzeitig wird der Benutzer so wenig unterschiedliche Größen oder Abwandlungen von Befe-
stigungselementen wie möglich vorrätig halten wollen. D.h., eine Grösse von Befestigungselementen muß in der Lage sein, in Werkstücken eines möglichst großen Dickenbereichs (in der Fachsprache auch "Greifbereich" genannt) zuverlässig gesetzt zu werden.
Um den Widerstand gegen das Herausdrücken bzw. Herausziehen zu verbessern j ist es wünschenswert, daß der Mutterabschnitt voll in den Körperabschnitt eintritt, so daß das vorausgehende Ende des Mutterab-Schnitts das entfernte Ende des Körperabschnitts erreicht und hier radial expandiert werden kann. Es wurde jedoch bei bestehenden Befestigungselementen herausgefunden, daß, wenn der Mutterabschnitt in der Lage sein soll, vollständig in den Körperabschnitt über einen wesentlichen Greifbereich einzutreten, für identische Befestigungseiemente dann der Durchmesser des Werkstücklochs (d.h. die "Lochgröße"), in das das Befestigungselement gesetzt wird, im Einklang mit der jeweiligen Werkstücksdicke (d.h. dem Griff) in jedem Falle gewählt werden muß. Wenn daher der Griff größer ist, so muß die Lochgröße grosser sein (andernfalls wird der Mutterabschnitt nicht vollständig in den Körperabschnitt hineingelangen), und wenn der Griff kleiner ist, so muß die Lochgröße kleiner sein (andernfalls kann das Befestigungselement nicht im Werkstück gehalten werden).
Dies ist ein sich in der Praxis ergebender Nachteil, und es ist für den Benutzer vorteilhaft, wenn es ihm möglich ist, Werkstückslöcher desselben Durchmessers vorzusehen, unabhängig vom Griff innerhalb eines möglichst weiten Bereichs, um hierin Befestigungselemente gleicher Größe optimal setzen zu können.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung desjenigen Typs vor, welcher einen rohrförmigen Körperabschnitt und einen Mutterabschnitt umfaßt, welcher außen konisch ausgebildet ist, wobei, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingefügt wird und der Mutterabschnitt in den Körperabschnitt hineingezwungen wird, die Abschrägung auf dem Mutterabschnitt sowohl den Körperabschnitt in Eingriff mit der Wandung des Werkstücklochs radial expandiert als auch den Mutterabschnitt in den
-ο-
Körperabschnitt in Eingriff bringt, wodurch eine Verankerungsmutter im Werkstück gebildet wird. Die äußere Abschrägung auf dem Mutterabschnitt umfaßt einen ersten, relativ langen Teil mit einer relativ flachen Abschrägung und einen zweiten, relativ kurzen Teil mit einer relativ steilen Abschrägung, welcher vom Körperabschnitt weiter entfernt ist als der erste Teil und welcher sich radial nach außen vom ersten Teil erstreckt, wobei, wenn der Mutterabschnitt in den Körperabschnitt wie vorstehend ausgeführt gezwungen wird, bis das vorausgehende Ende des Mutterabschnittes das entfernte Ende des Körperabschnitts erreicht, so daß es hier radial expandiert werden kann, der erste Teil der äußeren Abschrägung auf dem Mutterabschnitt den Mutterabschnitt relativ schwach expandiert hat, und der zweite Teil der äußeren Abschrägung auf dem Mutterabschnitt den anderen Endteil des Körperabschnitts betreten und relativ stark expandiert hat.
Vorzugsweise weist das vom Mutterabschnitt entfernte Ende des Körperabschnitts eine innere radiale Ausweitung auf, in welche das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts expandiert werden kann. 20
Vorzugsweise weist das von dem Mutterabschnitt entfernte Ende des Körperabschnitts eine externe radiale Ausweitung auf, welche das Werkstück um ein Ende des Loches herum kontaktiert, wenn der Körperabschnitt in ein passendes Loch in einem Werkstück eingefügt wird, wie weiter oben beschrieben.
In alternativer Weise ist das von dem Mutterabschnitt entfernte Ende des Körperabschnitts so ausgebildet, daß es radial expandiert wird, nachdem der Körperabschnitt in das Loch des Werkstücks, wie vorste-
hend beschrieben, eingeführt wird, um das Werkstück um ein Ende des Loches herum zu kontaktieren.
Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Verankerungsmutter-Befe- .
stigungsvorrichtung derjenigen Art vor, die einen rohrförmigen Kör-35
perabschnitt und einen Mutterabschnitt umfaßt, welcher außen konisch ausgebildet ist, wobei, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingeführt wird und der Mutterabschnitt in
den Körperabschnitt hineingezwungen wird, die Abschrägung auf dem Mutterabschnitt sowohl den Körperabschnitt in Eingriff mit der Wandung des Werkstück!ochs radial expandiert als auch den Mutterabschnitt in dem Körperabschnitt in Eingriff bringt, wodurch eine Verankerungsmutter im Werkstück erzeugt wird, wobei die äußere Abschrägung auf dem Mutterabschnitt einen ersten, relativ langen Teil von relativ flacher Abschrägung und einen zweiten, relativ kurzen Teil von relativ steiler Abschrägung umfaßt, welcher weiter von dem Körperabschnitt entfernt ist als der erste Teil und welcher sich radial nach außen vom ersten Teil erstreckt, wobei das vom Mutterabschnitt entfernte Ende des Körperabschnitts in radialer Richtung sowohl nach innen als auch nach aussen vergrößert ist, wobei, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingeführt wird, bis die äußere radiale Ausweitung das Werkstück um ein Ende des Loches herum kontaktiert und der Körperabschnitt sich jenseits des anderen Endes des Loches erstreckt und der Mutterabschnitt dann in den Körperabschnitt, wie oben beschrieben, gezwungen wird, bis das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts die innere radiale Ausweitung des Körperabschnitts erreicht, um sich lokal hier hinein radial zu expandieren, der erste Teil der äußeren Abschrägung auf' dem Mutterabschnitt den Teil des Körperabschnitts innerhalb des Werkstückloches in Eingriff hiermit expandiert hat, und der zweite Teil der äußeren Abschrägung des Mutterabschnitts den vorstehenden Teil des Körperabschnitts betreten hat und ihn weiter expandiert hat, um den Kontakt des entsprechenden Teils des Körperabschnitts mit dem Werkstück um das vorgenannte andere Ende des Lochs zu verstärken.
Vorzugsweise weist der erste Teil der äußeren Abschrägung des Mutterabschnitts einen Neigungswinkel von weniger als 5 auf, und vorzugsweise weist der zweite Teil der äußeren Abschrägung des Mutterabschnitts einen Neigungswinkel von größer als 10 auf.
Wenn die Befestigungsvorrichtung anfänglich einstückig ausgebildet ist, wobei der Mutterabschnitt mit dem Körperabschnitt über einen brechbaren Teil verbunden ist, so ist die Verbindung des Mutterabschnitts mit dem Körperabschnitt vorzugsweise mit einer Überlappung des engen En-
des des Mutterabschnitts innerhalb des anschließenden Endes des Körperabschnitts versehen, wobei der Mutterabschnitt in der Region der Überlappung eine reduzierte Wanddicke aufweist, so daß eine ringförmige Schulter gebildet wird, welche zum entfernten Ende des Körperabschnitts weist, welcher einen zumindest teilweise innen abgeschrägten Teil des Mutterabschnitts umgibt.
Einige spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung, welche in einem Werkstück eingesetzt ist, und durch den Dorn und das Nasenstück eines Werkzeugs zum Setzen des Befestigungselements, wobei der Dorn nicht im Schnitt dargestellt ist;
Figuren 2 und 3 Endansichten des Befestigungselements gemäß den Linien H-II und III-III in Figur 1;
Figur 4 eine perspektivische Teilansicht eines Teiles des Nasenstücks gemäß Figur 1;
Figuren 5, 6 und 7 ähnliche Schnitte wie Figur 1; sie zeigen aufeinanderfolgende Zustände beim Setzen der Befestigungselemente;
Figur 8, welche Figur 7 entspricht, zeigt ein identisches Befesti- ^O gungselement, welches in einem Werkstück von wesentlich grösserer Dicke gesetzt ist, und zwar nach Entfernung des Setzwerkzeugs ;
Figur 9, welche Figur 1 entspricht, ein Befestigungselement mit einer alternativen
geeigneter Form;
ner alternativen Kopfform zusammen mit einem Nasenstück von
Figur 10 einen Längsschnitt durch eine modifizierte Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung, diese Figur entspricht teilweise der Figur 1;
5
Figur 11 einen Teil schnitt einer Zwischenstufe beim Setzen des Befestigungselements gemäß Figur 10;
Figur 12 eine perspektivische Teilansicht des Nasenstücks des entsprechenden Setzwerkzeugs, diese Figur entspricht Figur 4; und
Figur 13 einen Längsschnitt durch eine voll gesetzte modifizierte Verankerungsmutter und das Setzwerkzeug, diese Figur entspricht
Figur 7.
15
Die Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung gemäß Figuren 1, 2 und 3 ist ein einstückiges Metal!element und umfaßt im wesentlichen einen rohrförmigen Körperabschnitt 11, welcher integral mit einem außen konisch ausgebildeten Mutterabschnitt 12 ausgebildet ist. Das freie Ende
^O des Körperabschnitts, d.h. das Ende entfernt vom Mutterabschnitt ist sowohl innen als auch außen radial aufgeweitet, indem das äußerste Ende unter 45 nach außen geneigt ist, um einen Kopf 10 zu bilden, welcher eine äußere Versenkungskopffläche 13 und eine entsprechende innere Aufweitung oder Versenkung 14 aufweist. Die innere Oberfläche 15
^ und die äußere Oberfläche 16 des Körperabschnitts 11 sind jeweils von gleichförmigem Durchmesser über ihre gesamte Länge, so daß die Wandung 17 über ihre gesamte Länge gleichmäßige Dicke aufweist, und das aufgeweitete Kopfende 10 weist im wesentlichen auch die gleiche Wanddicke auf. Die innere Oberfläche 15 des Körperabschnitts definiert ei-
ne Bohrung 22, welche sich vollständig durch ihn erstreckt.
An seinem anderen Ende ist der Körperabschnitt 11 mit dem Mutterabschnitt 12 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Mutterabschnitt außen über seine im wesentlichen gesamte Länge abgeschrägt, wobei sich diese Abschrägung bzw. konische Ausbildung soweit erstreckt, wie die Verbindung mit dem Körperabschnitt 11. Das enge Ende 18 der Abschrägung weist im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser auf
wie der Innendurchmesser des Körperabschnitts 11. Der Mutterabschnitt 12 ist innen mit einem Gewinde 19 versehen, wobei sich dieses Gewinde vollständig durch die Mutter hindurch erstreckt. Am engen Ende der Mut ter ist das Gewinde mit einer Einführungsschräge oder Ansenkung 21 unter 45° versehen, welche das Ende der Bohrung 22 mit dem Ende des Gewindes 19 verbindet. Außen ist das Ende des Körperabschnitts 11 im Querschnitt gesehen abgerundet, um eine Schulter 23 zu bilden, welche an das enge Ende 18 der Mutterabschrägung anschließt. Die Dicke der Wandung des Mutterabschnitts ist größer als diejenige der Wandung des Körperabschnitts.
Die äußere Abschrägung bzw. konische Ausgestaltung auf der Mutter 12 umfaßt zwei Teile: Einen ersten Teil 24, welcher relativ lang ist und
1^ eine relativ flache Abschrägung bzw. konische Ausbildung aufweist, welcher sich vom engen Ende 18 bis zu einer Position 25 erstreckt, welche ungefähr in etwa bei zwei Drittel des Weges entlang dem Mutterabschnitt angeordnet ist, und einen zweiten Teil 26, welcher relativ kurz ist und eine relativ steile Neigung bzw. konische Ausgestaltung aufweist, welche sich radial nach außen von dem weiten Ende 25 der flachenAbschrägung und in axialer Richtung um einen Abstand von ungefähr ein Sechstel der Länge der Mutter erstreckt. Jenseits des weiten Endes 27 der steilen Abschrägung umfaßt die äußere Oberfläche der Mutter 12 eine kurze Länge 28 von gleichförmigem Außendurchmesser, gefolgt durch einen unter einem Winkel von 45 abgeschrägten Bereich 29, welcher an eine im wesentlichen ringförmige flache Endfläche 31 der Mutter anschließt. Die Endfläche 31 weist einen Außendurchmesser auf, welcher annäherungsweise gleich ist dem Durchmesser des weiten Endes 25 der flachen Abschrägung 24, und das Innere der
Endfläche 31 ist durch die öffnung des Muttergewindes 19 definiert.
Der Außendurchmesser des Teils 28 ist im wesentlichen der gleiche wie der Durchmesser der äußeren Oberfläche 16 des Körperabschnitts 11.
Ein Beispiel einer Vorrichtung zum Setzen des beispielsweise beschrie-35
benen Befestigungselements ist in den Figuren 1 und 4 dargestellt. Die Vorrichtung ist ein von Hand gehaltenes, kraftbetätigtes Werkzeug, welches einen mit einem Gewinde versehenen Dorn 41 umfaßt, welcher
durch eine zentrale öffnung 42 eines ringförmigen Nasenstücks 43 hindurchragt. Das Werkzeug umfaßt eine (nicht dargestellte)Einrichtung zum Drehen des Dorns bezüglich des Nasenstücks in beide Richtungen, welche einen Luftmotor umfassen kann, welcher den Dorn über eine Drehmoment-begrenzende Kupplung antreibt. Solche Setzwerkzeuge sind im allgemeinen auf dem Gebiet des Setzens von Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtungen gut bekannt und werden im weiteren nicht näher beschrieben mit der Ausnahme insoweit, als es für die vorliegende Erfindung relevant ist.
Das Nasenstuck gemäß dieser Ausführungsform umfaßt einen radialen äusseren Teil 44, um mit dem abgeschrägten Ende oder Kopf 10 des Körperabschnitts 11 des Befestigungselements in Eingriff zu kommen, und einen radial innen liegenden Teil 45, um mit dem vorauseilenden Ende des Mutterabschnitts 12 des Befestigungselements in Eingriff zu kommen, wenn dieser vollständig in den Körperabschnitt hineingezogen ist. Der radial innen-!iegende Teil 45 ist aus Gründen, die weiter unten beschrieben werden, axial unterhalb des äußeren Teils 44 versetzt. Beide Teile 44 und 45 sind gezahnt bzw. geriffelt ausgebildet, um mit den entsprechenden Abschnitten des Befestigungselements besser in Eingriff zu kommen und sie an einem Drehen zu hindern. Die Riffelungen werden durch sich radial erstreckende, im Querschnitt V-förmige Zähne 46 und Nuten 47 gebildet, wobei die Breite der Zähne und Nuten bezüglich des Nasenstücks in Richtung nach außen zunehmen. Die Zähne auf dem äußeren Teil 44 haben die volle Höhe und enge flache obenliegende Oberflächen 48. Nachdem der innere Teil 45 unterhalb des äußeren Teils versetzt ist, sind die Nuten 47 hierin sehr flach und die Zähne haben weite flache obenliegende Oberflächen 49. Die
flachen Nuten 47 im inneren Teil 45 sind Fortsetzungen der Täler der tieferen Nuten 47 im äußeren Teil 44, und die inneren Enden 50 der Zähne 46 auf dem äußeren Teil liegen auf einer zylindrischen Oberfläche und bilden eine Umfangswandung um den inneren Teil 45 des Nasenstücks. Die Spitzen der Zähne haben schmale Grate, welche durch die Ausbildung der Nuten zwischen ihnen aufgeworfen werden.
Es wird wieder auf Figur 1 bezug genommen. Bei diesem Ausführungsbei-
spiel ist das Befestigungselement dargestellt, wie es in einem Werkstück angeordnet ist, welches durch ein relativ dünnes Metallblatt gebildet ist, welches in sich ein kreisförmiges Loch 52 aufweist, dessen Durchmesser ausreichend ist, um das Eintreten und den Durchgang des Teils 28 des Mutterabschnitts und des Teils 16 des Körperabschnitts zu gestatten, jedoch geringer als der Außendurchmesser des Kopfes 10 des Körperabschnitts.
Das Befestigungselement kann von Hand durch das Loch 52 eingeführt werden, Mutterabschnitt voraus, bis die äußere Fläche 13 des Kopfes 10 mit der näher liegenden Fläche 53 des Blattes um das Loch 53 herum in Kontakt tritt, wie dies im oberen Teil der Figur 1 dargestellt ist. Das Setzwerkzeug wird dann, wie in Figur 1 dargestellt, nach oben gerichtet, wobei der Dorn 41 im Uhrzeigersinn rotiert (um sich in den Mutterabschnitt einzuschrauben), und es wird dann der Dorn durch die Bohrung 22 hindurch in den Körperabschnitt 11 und in den Mutterabschnitt 12 eingeführt, wobei das Einführen durch die Einführungsschräge 21 unterstützt wird. Der Dorn schraubt sich in das Gewinde 19 des Mutterabschnitts, bis der äußere Teil 44 des Werkzeug-Nasenstücks 43" mit dem vorderen Ende des Kopfes 10 des Körperabschnitts in Berührung kommt. Diese Position ist in Figur 5 dargestellt. Während dieses Teils des Betriebes muß der Werkzeugbenutzer das Werkzeug nach vorne führen und das Werkzeug zum Blatt hin drükken, während sich der Dorn in die Mutter einschraubt, um die Oberfläche 13 des Körperkopfes 10 des Befestigungselements in Reibungskontakt mit dem Blatt 51 zu halten, um so zu verhindern, daß das Befestigungselement zusammen mit dem eindringenden Dorn 41 rotiert.
Um diese Notwendigkeit zu vermeiden, kann der Werkzeugbenutzer alternativ anfänglich das Befestigungselement auf den Dorn aufschrauben und dann den Dorn und das Befestigungselement zusammen in das Loch 32 einschieben, bis die Oberfläche 13 des Kopfes 10 mit der Blattfläche 53 in Berührung kommt, wie dies in Figur 5 dargestellt ist. Der Benutzer schaltet dann die Rotation des Dorns ein.
Welche der beiden alternativen Methoden des anfänglichen Betriebs
auch immer benutzt wird, das Setzen des Befestigungseiements im Blatt geht dann in der gleichen Weise von der in Figur 5 dargestellten Position weiter. Die andauernde Rotation des Dorns übt auf den Mutterabschnitt 12 und den Körperabschnitt 11 eine zum Nasenstück 44 hin gerichtete axiale Kraft aus. Das Ineingriffkommen zwischen den Nasenstückzähnen 46 und dem Kopf 10 des Mutterabschnitts wächst an, und es wird daher weiter sichergestellt, daß sich das Befestigungselement bezüglich des Nasenstücks drehen kann. Nachdem die Wandung des Körperabschnitts 11 relativ dünn ist und daher relativ schwach, verursacht der anwachsende axiale Druck auf das Befestigungselement zunächst, daß sich der Körperabschnitt in axialer Richtung verkürzt und sich leicht in Kontakt mit der Wandung des Loches 52 expandiert. Ein weiteres Anwachsen des axialen Drucks bewirkt, daß sich das Befestigungselement bei der Verbindung des Mutterabschnitts und des Körperabschnitts teilt. Diese Teilung findet annäherungsweise entlang einer imaginären Fläche statt, deren eines Ende durch das enge Ende 18 der ersten Abschrägung 24 auf dem Mutterabschnitt und deren anderes Ende durch das weitere Ende der Einführungsschräge 21 definiert ist, wo
2® dieses das Ende der inneren zylindrischen Oberfläche 15 auf dem Körperabschnitt trifft. Der Mutterabschnitt 12 bricht daher vom Körperabschnitt 11 entlang dieser Teilungsfläche ab und betrifft allmählich den Körperabschnitt. Die Drehung des Mutterabschnitts unter dem Einfluß des sich drehenden Dorns wird durch den Reibungskontakt zwischen ■ dem Mutterabschnitt und dem Körperabschnitt verhindert.
Die weitergehende Drehung des Gewindedorns 41 zieht den Mutterabschnitt progressiv in den Körperabschnitt hinein. Der Eintritt der ersten äußeren Abschrägung 24 des Mutterabshnitts progressiv in die
Bohrung 22 des Körperabschnitts hinein und entlang dieser Bohrung 22 bewirkt, daß sich der Körperabschnitt progressiv relativ sanft ausdehnt, d.h. mit einem relativ geringen Betrag von radialer Expansion des Körperabschnitts bei einem gegebenen Betrag axialen Eintretens des Mutterabschnitts. Figur 6 illustriert diejenige Position, bei der der Eintritt des ersten abgeschrägten Teils 24 der Mutter bewirkt hat, daß sich der Teil des Körperabschnitts hinter der Rückseite des Blattes 51 expandiert hat, wie dies bei 55 angedeutet ist. Das vorauseilende Ende 56 des Mutterabschnitts hat eine axiale Position er-
-Ιο-
reicht, welche in einer Ebene mit der rückwärtigen Fläche 54 des Blattes 51 liegt, und der expandierte Teil 55 des Körpers hat gerade die rückwärtige Fläche 54 des Blattes erreicht. Zur gleichen Zeit hat das enge Ende 25 .der zweiten und steileren Abschrägung 26 auf dem Mutterabschnitt das Ende des Körperabschnitts bei 23 erreicht. Der auf den Körperabshnitt ausgeübte axiale Druck hat bewirkt, daß er in radialer Richtung in Kontakt mit der Wandung des Loches 52 expandiert, wie dies in Figur 6 dargestellt ist.
Die Kraft, welche erforderlich ist, um den Mutterabschnitt weiter in den Körperabschnitt hineinzuziehen, wächst nun an. Das engere Ende der ersten Abschrägung 24 auf der Mutter betritt progressiv die Zone innerhalb des Blattes 51, wobei der Körperabschnitt sogar noch fester gegen die Wandung des Loches 52 gedrückt wird. Die zweite Abschrägung 26 auf dem Körperabschnitt betritt progressiv den rückwärtigen Endteil des Körperabschnitts und expandiert diesen relativ stark. Der Mutterabschnitt wird weiterhin in den Körperabschnitt durch den rotierenden Dorn gezogen, bis das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts den Kopf 10 des Körperabschnitts erreicht. Das vorauseilende Ende 56 des Mutterabschnitts wird in Kontakt mit dem inneren Teil 45 des Nasenstücks gezogen und dieser direkte Eingriff des Nasenstücks und des Mutterabschnitts verhindert, daß der Mutterabschnitt unter dem anwachsenden Reibungseinfluß des rotierenden Doms gedreht wird, wenn die übertragene Axial kraft weiter anwächst. Wenn diese axiale Kraft auf den Mutterabschnitt anwächst, so wird das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts durch die axiale Reaktion des inneren Teils 45 des Nasenstücks deformiert. Der vorauseilende Endteil des Mutterabschnitts deformiert sich in radialer Richtung nach außen, bis es die inneren
3^ Enden 50 der Zähne auf dem äußeren Nasenstückteil 44 und die Versenkungs- oder abgeschrägte Fläche 14 der inneren radialen Aufweitung des Kopfes 10 des Körperabschnitts trifft bzw. von diesen beschränkt wird, um einen radial erweiterten Kopf 61 zu bilden. Dies ist die in Figur 7 dargestellte Position. Das deformierte Material des Mutterabschnitts ist fest gegen diese Oberflächen gepreßt, und dies hat die Wirkung, den Kopf 10 des Körperabschnitts sogar noch fester gegen die Vorderseite 53 des Blattes um die Öffnung 52 zu drücken bzw. zu expandieren.
Zu diesem Zeitpunkt hat die gesamte Länge der flachen Abschrägung 24 des Mutterabschnitts den Körperabschnitt betreten und es wird weiterhin der Teil des Körperabschnitts, der innerhalb des Loches 52 liegt, gegen die Wandung des Loches gedrückt. Abgesehen vom Deformieren des Körperabschnitts bewirkt dies auch einige Deformation des Blattes um die Enden des Loches herum, wie dies bei 59 in Figur 7 angedeutet ist. Auch hat sich der Teil des Mutterabahnitts innerhalb des Blattes leicht in radialer Richtung kontraktiert, so daß der Abstand zwischen dem Dorn und dem Muttergewinde leicht reduziert wird, jedoch nicht soviel, daß sich der Dorn festfrißt. Zusätzlich hat fast die gesamteTänge der steilen Abschrägung 26 des Mutterabschnitts den Endteil des Körperabschnitts betreten, wodurch dieser Endteil um ein größeres Ausmaß expandiert wurde als der anschließende Teil, welcher durch die flache Abschrägung 24 expandiert wurde. Dies bewirkt, daß sich der Körperabschnitt um das enge Ende 25 der steilen Abschrägung 24 von dem Mutterabschnitt wegbeugt und hiermit geringfügig den Kontakt verliert, so daß auf diese Weise ein schmaler ringförmiger Zwischenraum 30 nahe der Verbindung zwischen der flachen Abschrägung 24 Und der steilen Abschrägung 26 zurückgelassen wird.
Diese zusätzliche Expansion des hinteren Teils des Körperabschnitts aufgrund der steilen Abschrägung 26 des Mutterabschnitts bewirkt eine weitere radiale Expansion desjenigen Teils des Körperabschnitts, welcher auf der Rückseite des Blattes herausragt. Dies verstärkt oder verbessert weiterhin den Kontakt zwischen dem expandierten hervorstehenden Teil des Körperabschnitts und der rückwärtigen Fläche 54 des Blattes 51 um das Loch 52 herum. Es vergrößert auch den Widerstand des gesetzten Befestigungselements gegen jegliche Kraft, wel-
ehe beim Gebrauch dazu tendiert, das Befestigungselement aus dem Loch herauszuziehen.
Die radiale Expansion des Körperabschnitts hinter dem Blatt 51 hat in effektiver Weise einen Blindkopf 58 geformt, so daß das Blatt 51
zwischen diesem Blindkopf 58 und dem vorgeformten Kopf 10 eingeklemmt ist, welcher, wie weiter oben beschrieben, weiter expandiert worden ist und durch die Expansion und Deformation des voreilenden Endes des Mutterabschnitts zurück gegen das Blatt gepreßt worden ist.
Wenn dieses Stadium erreicht worden ist, so steigt das Drehmoment auf den rotierenden Dorn plötzlich sehr.stark an und die Rotation des Dorns hört aufgrund der Schleifkupplung im Werkzeug auf (in alternativer Weise kann der Motor zum Stillstand kommen).
Der Werkzeugbenutzer schaltet nun das Werkzeug um, um die Drehrichtung des Dorns umzukehren (d.h. im Gegehuhrzeigersinn), um den Dorn herauszuschrauben und hierbei das Werkzeug von der gesetzten Verankerungsmutter ausser Eingriff zu bringen.
Die gesetzte Verankerungsmutter ist nun sicher im Blatt plaziert. Wie weiter oben beschrieben, ist der Körperabschnitt sicher im Blatt verankert und zwar aufgrund sowohl der relativ sanften Ausdehnung des Teils des Körperabschnitts innerhalb des Blattes in Kontakt mit der Wandung des Blattlochs durch den ersten abgeschrägten Teil des Mutterabschnitts, als auch aufgrund der relativ größeren Expansion des hervorstehenden Teiles des Körperabschnitts durch den zweiten Teil der Abschrägung auf dem Mutterabschnitt, welcher zusammen mit dem vorgeformten Kopf 10 den Körperabschnitt am Blatt festklemmt. Ebenfalls ist der Mutterabschnitt sicher im Körperabschnitt gehalten, und zwar aufgrund der Expansion des vorauseilenden Endes des Körperabschnitts bei 61 in die Erweiterung 14 innerhalb des Kopfes 10 des Körperabschnitts, aufgrund des Einkeilens der Äbschrägungen auf den Mutterabschnitt in den Körperabschnitt und aufgrund der auf den Körperabschnitt wirkenden Klemmwirkung zwischen der zweiten Abschrägung 26 und dem Kopf 61 des Mutterabahnitts. Der Mutterabschnitt ist in festem Kontakt mit dem Körperabschnitt zumindest über den Teil seiner Länge innerhalb des Blattes, und der Körperabschnitt ist in festem Kontakt mit dem Blatt über die gesamte Dicke. Dies ergibt eine tatsächlich solide Verankerungsmutter, welche sicher im Blatt gesetzt ist.
Die Verankeruhgsmutter-Befestigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann in gleichem Maße gut in einem Werkstück von wesentlich größerer Dicke gesetzt werden als diejenige gemäß den Figuren 5, 6 und 7. Figur 8 entspricht Figur 7, wobei Elemente, welche sich hinsichtlich dieser beiden Figuren unterscheiden,
in Figur 8 durch das Hinzufügen des Suffixes a an die Bezugsziffer gekennzeichnet sind. Figur 8 zeigt daher ein identisches Befestigungselement (nachdem der Dorn herausgeschraubt und entfernt wurde), welches in δ einem Loch 52a gesetzt ist, dessen Durchmesser identisch den-jenigen des Beispiels gemäß Figuren 5 bis 7 ist, wobei sich das Loch in einem Blatt.bzw. in einer Platte 51a befindet, deren Dicke ungefähr zweieinhalb mal so groß ist wie die Dicke des Blattes 51 der Figuren 5 bis 7. Ein Vergleich der Figuren 7 und 8 zeigt, daß, während die Form des Körperabschnittkopfes 10 und des vergrößerten vorauseilenden Endes 61 des Mutterabschnitts und ihre Beziehung zu der vorderen Fläche 53a des Blattes jeweils im wesentlichen die gleichen wie in Figur 7 sind, beim dickeren Blatt 51a der Blindkopf 58a, welcher aus der hinteren Blattfläche 54 herausragt, natürlich sehr viel kürzer ist, nachdem die Oberfläche' 54a im wesentlichen in einer Ebene mit der Verbindung zwischen dem ersten abgeschrägten Teil 24 und dem zweiten abgeschrägten Teil 26 liegt.
Das Befestigungselement gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungs-2^ beispiel ist dadurch vorteilhaft, daß identische Stücke in identischen Lochdurchmessern in Blättern einer Dicke gesetzt werden können, die sich in einem Bereich bewegt, der mindestens so groß ist wie in Figuren 7 bzw. 8 dargestellt, und daß dennoch ein zufriedenstellender Widerstand gegen Herausziehen und Herausschieben der gesetzten Verankerungsmutter aufrechterhalten wird. Die kleinste Blattdicke (d.h. der minimale Griff) ist durch die abnehmende Stärke des Blattes bei abnehmender Dicke begrenzt. Am anderen Ende des Bereiches wird, wenn die Blattdicke wesentlich vergrößert wird, der Auszugswiderstand der gesetzten Verankerungsmutter abnehmen, und zwar aufgrund der reduzierten
Größe des Blindkopfes 57a aufgrund des reduzierten Hervorstehens des Körperabschnitts jenseits der rückseitigen Blattoberfläche 54a.
Es ist möglich, ein solches Befestigungselement mit einer unterschiedlichen Kopfform auszubilden, und Figur 9 zeigt ein Beispiel eines Be-35
festigungseiements mit einem Schließkopf zusammen mit der entsprechenden Form eines Nasenstücks des Setzwerkzeugs. Figur 9 entspricht Figur 1, und Elemente, welche zwischen den beiden Figuren unterschiedlich
sind, sind in Figur 9 durch Hinzufügen des Suffixes b gekennzeichnet. Das Befestigungselement gemäß diesem.Ausführungsbeispiel ist im Aufbau, in der Konstruktion und in der Betriebsweise identisch demjenigen, welches in den Figuren 1 bis 7 dargestellt ist, mit der Ausnahme, daß die äußere radiale Erweiterung in Form eines Schließknopfes bzw. haibrundförmig und relativ groß ausgebildet ist. Der größere Bereich 13b dieses Kopfes in Kontakt mit der vorderen Oberfläche 53 des Blatts 51 ermöglicht es, daß das Blatt einer etwas höheren Ausdrückkraft widerstehen kann. Nachdem der Kontakt zwischen dem Kopf und dem Blatt über eine größere Fläche stattfindet,wird der Widerstand gegen ein"Herausdrehen" verbessernd.h. eine Drehung des gesetzten Nietelements im Loch). Der Kopf ist auch dicker, und die Aufweitung oder Versenkungsfläche 14 ist mit dem Äußeren des Kopfes über eine Gegenbohrung 62b verbunden. Daher hat die Versenkungsfläche 14 zur Vorderseite 53 des Blattes und zu dem Körperabschnitt 11 des Befestigungselements die gleiche Beziehung wie in Figur 7. Das Werkzeugnasenstück ist modifiziert, um in diese Gegenbohrung hineinzureichen, indem der innere Teil 45b des Nasenstücks, welcher mit dem vorauseilenden Ende des Mutterab-Schnitts zusammenwirkt, nach vorne über den äußeren Teil 44 versetzt ist.
Die unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 8 beispielsweise beschriebene Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung ist aus zinküberzogenem kohl enstoffarmem Stahl gefertigt, und die Dimensionen des in Figur 1 gezeigten Befestigungselements, bestimmte hierauf bezogene Dimensionen des Blatts und Parameter der gesetzten Befestigungselemente sind im folgenden aufgeführt:
Gewinde 19 im Mutterabschnitt Länge des Mutterabschnitts 12.. Länge des Körperabschnitts 11
Außendurchmesser des Körperabschnittkopfes 10
Innendurchmesser der Bohrung 22 des Körperabschnitts
Außendurchmesser der Hauptlänge des Körperabschnitts
Außendurchmesser des parallelen Abschnitts 28 des Mutterabschnitts
Durchmesser des engen Endes der ersten Abschrägung 24 bei 18
gesamter eingeschlossener Winkel der ersten Abschrägung 24
M5 metrischer Standard 6,48 mm 4,57 mm
7,52 mm
6.05 mm
7.06 mm
7,06 mm 6,32 mm
gesamter eingeschlossener
Winkel der zweiten Abschrä
gung 26
30° mm
axiale Länge der ersten Ab
schrägung 24
.... 3,81 mm
axiale Länge der zweiten Ab
schrägung 26
1,04 mm
Durchmesser des Loches 52 im
Blatt
mm
mittlere Blattdicke (Fig. 7) 1 ?2
.... t,cc
mm.
maximale Blattdicke (Fig. 8) .... 3,16
Typische Widerstandskräfte von in weichem Stahl gesetzten Befestigungselementen:
mittlere Blattdicke (Fig. 7) Auszugskraft - 113 kg
Ausdrückkraft - 227 kg
maximale Blattdicke (Fig. 8) Auszugskraft - 113 kg
Ausdrückkraft - 454 kg.
Die Verankerungsmutter und das Setzwerkzeug gemäß Figuren 10 bis 13 sind modifizierte Versionen derjenigen in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen, wobei gleiche Teile mit gleichen Be-
zugsziffern bezeichnet sind. Es werden nur die Modifizierungen beschrieben, die Konstruktion und die Betriebsweise sind im übrigen identisch.
5
Die modifizierte Verankerungsmutter gemäß Figuren 10, 11 und 13 ist im Bereich der Verbindung des Mutterabschnitts 12 und des Körperabschnitts 11 modifiziert. In Figur 1 ist der Mutterabschnitt da, wo er innerhalb des Körperabschnitts überlappt, von verminderter Wanddicke, indem er mit einer einzigen inneren Abschrägung oder Einführungsschräge 21 versehen ist, welche das Ende des Gewindes 19 des Mutterabschnitts 12 "mit der Wandung 15 der Bohrung 22 des Körperabschnitts verbindet. Wie in Figur 6 dargestellt, definiert die Abschrägung 21 die Form des vorauseilenden Endes 56 des Mutterabschnitts, welcher schließlich radial nach außen durch das Nasenstück des Werkzeugs deformiert wird, um den Mutterabschnitt am Körperabschnitt beim voll gesetzten Befestigungselement zu verriegeln.
Bei der in den Figuren 10, 11 und 13 dargestellten modifizierten Verriegelungsmutter ist die Abschrägung 21 modifiziert. Der Mutterabschnitt präsentiert eine ringförmige Schulter 121, welche zum entfernten Ende des Körperabschnitts 11 weist. Diese ringförmige Schulter umgibt einen ersten konisch ausgebildeten Teil 122 des Mutterabschnitts, welcher mit einem Winkel von 30° abgeschrägt ist. Diese erste Abschrägung umgibt ihrerseits einen zweiten inneren, konisch ausgebildeten Teil 123 des Mutterabschnitts, welcher unter einem Winkel von 100 abgeschrägt ist und in den mit dem Gewinde 19 versehenen Abschnitt der Mutter führt.
Wie in Figur 11 dargestellt, definieren, wenn sich der Mutterabschnitt vom Körperabschnitt geteilt hat und den letzteren betritt, die ringförmige Schulter 151 und die beiden Abschrägungen 122, 123 einen vorauseilenden Endteil 156 des Mutterabschnitts, welcher eine geringfügig unterschiedliche Querschnittsform aufweist von derjenigen des vorauseilenden Endes 56 gemäß den Figuren 1 bis 9. Das modifizierte vorauseilende Ende 156 ist an seinem freien Ende neben der Schulter 121 dicker und daher stärker und es ist zwischen seiner axialen Län-
ge neben der Verbindung zwischen den abgeschrägten Teilen 122 und 123 dünner und daher schwächer.
Dieses modifizierte Befestigungselement wird vorzugsweise zusammen mit einem Setzwerkzeug verwendet, welches ein Nasenstück von modifizierter Form aufweist, wie dies in den Figuren 12 und 13 dargestellt ist. Bei diesem modifizierten Nasenstück ist der radial außen liegende Teil 44 im wesentlichen ähnlich demjenigen gemäß den Figuren 4 bis
7. Der radial innen liegende Teil 145 hat die Form einer nach außen gerichteten Abschrägung oder einer konischen Neigung. Der innerste Teil 146 des"Teils 145 ist eine ringförmige flache Oberfläche, welche im wesentlichen in der gleichen Ebene liegt wie der äußere Teil 44. Der abgeschrägte innere Teil 145 ist axial hinter den äußeren Teil 44 versetzt, und seine äußere rückwärtige Kante schließt an den Boden einer zylindrischen Wand 147 an, welche hinauf zum äußeren Teil 44 führt. Radial außerhalb des Teils 44 ist eine nach vorne vorragende ringförmige Rippe oder Lippe 148, welche eine leicht konisch ausgebildete innere Fläche 149 aufweist.
Wenn das Werkzeug mit dem modifizierten Nasenstück verwendet wird, um das modifizierte Befestigungselement zu setzen, so ist die diesbezügliche Prozedur ähnlich derjenigen, wie sie unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 8 beschrieben worden ist, mit dem Unterschied, daß die Rippe 148 mit ihrer konisch ausgebildeten inneren Oberfläche 149 hilft, das Nasenstück mit dem Kopf 10 des Körperabschnitts des Befestigungselements auszurichten. Die abgeschrägte Oberfläche 145 hilft, das vorauseilende Ende 156 des Mutterabschnitts nach außen umzulenken in Eingriff mit dem Körperabschnitt, um einen radial nach außen erweiterten Kopf 161 zu bilden.
Es wird angenommen, daß die modifizierte Form des vorauseilenden Endes des Mutterabschnitts, wie sie in den Figuren 10 und 11 dargestellt ist, 'die Vorteile einer saubereren Trennung von der Verbindung mit dem Körperabschnitt mit sich bringt und eine stärkere Verriegelung aufgrund des sich ergebenden, nach außen deformierten Kopfes 161. Es sollte angemerkt werden, daß, wie in Figur 13 dargestellt, der nach
außen deformierte Kopf 161 sich nicht so weit radial nach außen erstrecken muß, daß er die Wandung 147 am Boden der Abschrägung 145 kontaktieren muß. Die zusätzliche Kraft, die erforderlich ist, um diese zusätzliche Deformation zu erzeugen, resultiert nicht in irgendeinem nennenswerten Ansteigen der Stärke der Verriegelung zwischen dem Mutterabschnitt des Befestigungselementes und dem Körperabschnitt.
Das modifizierte Befestigungselement und Nasenstück ist nicht auf die Details der vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann die erste Abschrägung 122 innerhalb des Mutterabschnitts zylindrisch ausgebildet sein. Die Ausrichtungsrippe 148 des Nasenstücks kann fortfallen.
Falls die abgeschrägte Oberfläche 145 nicht bei der flachen ringförmigen Oberfläche 146 in im wesentlichen derselben Ebene mit dem äusseren Teil 44 endet, sondern darüber hinaus nach vorne weitergeführt ist, so kann dessen vorderstes Ende mit der inneren Abschrägung 123 innerhalb des vorauseilenden Endes 156 des Mutterabschnitts in Eingriff kommen. Aufgrund des Winkels dieser Abschrägung würde ein solcher Eingriff dazu tendieren, eine weitere axiale Bewegung des Mutterabschnitts in Richtung auf das Nasenstück hin zu behindern, anstatt die Umbiegung des vorauseilenden Endes 156 des Mutterabschnitts zu unterstützen.
Bei allen drei beschriebenen Ausführungsbeispielen von Befestigungselementen könnte der Außenbereich des Mutterabschnitts der Befestigungselemente so ausgebildet sein, daß das enge Ende der flachen Abschrägung von dem vorauseilenden Ende des Mutterabschnitts beispielsweise über eine Zone getrennt ist, welche einen gleichmäßigen Außendurchmesser aufweist, welcher gleich ist denjenigen dem engen Ende der Abschrägung. Es muß jedoch der Körperabschnitt der Mutter entsprechend modifiziert werden, um einen Teil hiervon, in den das vorauseilende Ervde der Mutter radial expandiert wird, in die angemessene axiale Position zu plazieren.
Es kann sich als nicht notwendig erweisen, einen vergrößerten vorge-
formten Kopf 10 am Körperabschnitt vorzusehen, vorausgesetzt, daß, wenn das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts radial expandiert wird, dies dann das anliegende Ende des Körperabschnitts ausreichend radial expandiert, um den Kopf am Körperabschnitt in diesem Stadium zu bilden. Dies könnte durch das Vorsehen einer Versenkung bei dem anliegenden Ende des Loches 52 im Blatt unterstützt werden. Falls kein vorgeformter Kopf vorhanden ist, so kontaktiert das Werkzeugnasenstück sowohl die Vorderseite des Blattes als auch das Ende des Körperabschnitts des Befestigungselements.
BEZUGSZEICHENLISTE
5 10 Kopf
10b = Kopf
12 Mutterabschnitt
13 Kopffläche
13b = Kopffläche
10 14 Versenkung
15 innere Oberfläche
16 äußere Oberfläche
17 Wandung
18 enges Ende
15 19 Gewinde
21 Einführungsschräge
22 Bohrung
23 Schulter
24 erster Teil
20 25 enges Ende
26 zweiter Teil
27 weites Ende
28 Länge
29 abgeschrägter Abschnitt
30 Zwischenraum
31 Endfläche
41 Dorn
30 42 ' = Öffnung
43 Nasenstück
44 äußerer Teil
45 innerer Teil
45b innerer Teil
35 46 Zähne
47 Nuten
48 Oberflächen
49 = Oberflächen
50 = innere Enden
51 Metal!blatt
51a Metal!blatt
52 = Loch
52a = Loch
53 = Fläche
53a = Fläche
54 = rückwärtige Fläche
54a = rückwärtige Fläche
55 = expandierter Teil
56 = vorauseilende Ende
57a = Blindkopf
58 = Blindkopf
58a = Blindkopf
61 Kopf
62b = Gegenbohrung
121 Schulter
122 Teil
123 Teil
156 vorauseilender Endteil
145 = innenliegender Teil
146 = innerster Teil
147 Wand
148 Rippe
149 = innere Fläche
161 Kopf

Claims (9)

PATENT/INHALTE :r.BRQSE.DKa BROSE D-8023 MiinchonPullach, Wiener Str. 2. ToI. <0S9) 7193 3017I; Telöx. D'5t2 1ΪΪ fcfos d.Cnblos «Palentibus- Manchen AVDEL LIMITED, Mundells, Welwyn Garden City, Hertfordshire, England Diplorr Ingenit Ihr Zeichen: p.286 Tag- 29. Jul 1 1983 Yourrel: .. Da.e: Reau PATENTANSPRÜCHE
1. Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung mit einem rohrförmigen Körperabschnitt und einem Mutterabschnitt, welcher außen konisch ausgebildet ist, wobei, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingeführt wird und der Mutterabschnitt in den Körperabschnitt gezwungen wird, die Abschrägung auf dem Mutterabschnitt sowohl den Körperabschnitt in Eingriff mit der Wandung des Werkstücklochs radial expandiert als auch den Mutterabschnitt in dem Körperabschnitt in Eingriff bringt, wodurch eine Verankerungsmutter im Werkstück gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Abschrägung auf dem Mutterabschnitt einen ersten, relativ langen Teil mit einer relativ flachen Abschrägung und einen zweiten, relativ kurzen Teil mit einer relativ steilen Abschrägung umfaßt, welcher vom Körperabschnitt weiter entfernt ist als der erste Teil und welcher sich vom ersten Teil radial nach außen erstreckt,wobei, wenn der Mutterabschnitt in den Körperabschnitt gezwungen wird, bis das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts das entfernte Ende des Körperabschnitts erreicht, so daß es hier radial expandiert werden kann, der erste Teil der äußeren Abschrägung auf dem Mutterab-
schnitt den Körperabschnitt relativ sanft expandiert hat und der zweite Teil der äußeren Abschrägung auf dem Mutterabschnitt den anderen Endteil des Körperabschnitts betreten hat und diesen relativ stark expandiert hat.
2. Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Mutterabschnitt entfernt liegende Ende des Körperabschnitts eine innere radiale Aufweitung aufweist, in die das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts expandiert werden kann.
3. Verankerungsmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Mutterabschnitt entfernt liegende Ende des Körperabschnitts eine äußere radiale Aufweitung aufweist, welche das Werkstück um ein Ende des Loches herum kontaktiert, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingeführt ist.
4. Verankerungsmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Mutterabschnitt entfernt liegende Ende des Körperabschnitts radial expandiert wird, nachdem der Körperabschnitt in das Loch des Werkstücks eingeführt worden ist, um das Werkstück um ein Ende des Lochs herum zu kontaktieren.
5. Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung mit einem rohrförmigen Körperabschnitt und einem Mutterabschnitt, welcher außen konisch ausgebildet ist, wobei, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingeführt wird und der Mutterabschnitt in den Körperabschnitt hinein gezwungen wird, die konische Abschrä-
3^ gung auf dem Mutterabschnitt sowohl den Körperabschnitt in Eingriff mit der Wandung des Werkstücklochs radial expandiert als auch den Mutterabschnitt in dem Körperabschnitt mit diesem in Eingriff bringt, um hierdurch eine Verankerungsmutter im Werkstück zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Abschrägung auf dem Mutterabschnitt einen ersten, relativ langen Teil mit einer relativ flachen Abschrägung und einen zweiten, relativ kurzen Teil mit einer relativ steilen Abschrägung umfaßt, welcher vom Körperabschnitt weiter
entfernt ist als der erste Teil und welcher sich vom ersten Teil radial nach außen erstreckt, und daß das vom Mutterabschnitt entfernt liegende Ende des Körperabschnitts sowohl außen als auch innen radial erweitert ist, wobei, wenn der Körperabschnitt in ein geeignetes Loch in einem Werkstück eingeführt ist, bis die äußere radiale Erweiterung mit dem Werkstück um ein Ende des Loches herum in Berührung kommt und der Körperabschnitt sich jenseits des anderen Endes des Loches erstreckt und der Mutterabschnitt dann in den Körperabschnitt gezwungen wird, bis das vorauseilende Ende des Mutterabschnitts die innere radiale Aufweitung des Körperabschnitts zur lokalen radialen Expansion hierin hinein erreicht, der erste Teil der äußeren Abschrägung auf dem Mutterabschnitt den Teil des Körperabschnitts innerhalb des Werkstückloches in Eingriff hiermit expandiert hat und der zweite Teil der äußeren Abschrägung auf dem Mutterabschnitt den hervorstehenden Teil des Körperabschnitts betreten hat und diesen weiter expandiert hat, um den Kontakt des entsprechenden Teils des Körperabschnitts mit dem Werkstück um das andere Ende des Loches herum zu verbessern.
6. Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der äußeren Abschrägung des Mutterabschnitts einen eingeschlossenen Winkel von weniger als 5° aufweist.
7. Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil der äußeren Abschrägung des Mutterabschnitts einen eingeschlossenen Win
kel von größer als 10° aufweist.
8. Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsvorrichtung anfänglich einstückig ausgebildet ist und der Mutterabschnitt mit dem Körperabschnitt überfeinen brechbaren Teil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Mutterabschnitts mit dem Körperabschnitt durch eine Überlappung des engen Endes des Mutterabschnitts innerhalb des der Überlappung zugewandten Endes des Körperabschnitts
gebildet wird, wobei der Mutterabschnitt im Bereich der Überlappung eine verminderte Wanddicke aufweist, so daß eine ringförmige Schulter gebildet wird, welche gegen das entfernte Ende des Körperab-Schnitts weist, welcher einen zumindest teilweise innen konisch aus gebildeten Teil des Mutterabschnitts umgibt.
9. Verankerungsmutter-Befestigungsvorrichtung, wie in der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben und wie in den Figuren 1 bis 3 und 5 bis 8 oder den Figuren 10, 11 und 13 dargestellt, mit oder ohne die beschriebenen Modifikationen unter Bezugnahme auf und gemäß Darstellung in Figur 9 der Zeichnung.
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