DE29805045U1

DE29805045U1 - Kunststoffmutter

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Publication number: DE29805045U1
Application number: DE29805045U
Authority: DE
Original assignee: Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2008-03-20

Description

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EJOT Verbindungstechnik GmbH & Co. KG 19. März 1998

E26452 BD/rh

Kunststoffmutter

Die Erfindung bezieht sich auf eine an einem plattenartigen Bauteil anbringbare, einstückig ausgebildete Kunststoffmutter, die durch eine unrunde Öffnung im Bauteil in dieses einsteckbar ist und die ein eine Bohrung enthaltendes Mutterteil zur Aufnahme einer Befestigungsschraube und einen Flansch als Anschlag am Bauteil aufweist.

Eine derartige Kunststoffmutter ist aus der DE-GM 9318122.1 bekannt. Die bekannte Kunststoffmutter wird dadurch mit dem Bauteil gesichert verbunden, daß an der Kunststoffmutter angeordnete Federstücke in Richtung auf die Achse der Kunststoffmutter weggedrückt werden und in vollständig eingesteckter Lage hinter das Bauteil schnappen. Dieses setzt sich dabei in einen Freiraum zwischen Federstück und Flansch und wird auf diese Weise am Bauteil festgehalten. Aufgrund der dem Federstück notwendigerweise gegebenen Federungseigenschaften ist dessen Ausdehnung begrenzt, da insbesondere ein zu weit gegenüber dem Mutterteil vorspringendes Federstück entsprechend weit flexibel zurückgebogen werden müßte, wenn die Kunststoffmutter in das Bauteil eingesetzt wird. Die von dem bzw. den Federstücken aufnehmbare Haltekraft ist daher begrenzt, was sich insbesondere dann als nachteilig auswirkt, wenn beim Anziehen der von der Kunststoffmutter aufzunehmenden Befestigungsschraube erhebliche Kräfte aufzuwenden sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn an der Kunststoffmutter ein

relativ schweres oder besonders sicher zu befestigendes Konstruktionsteil festgehalten werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kunststoffmutter so zu gestalten, daß sie auch höheren Belastungen sicher standhalten kann. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die Kunststoffmutter mindestens ein von dem Flansch durch eine Nut abgesetztes starres, vorspringendes Widerlager aufweist, das bei Verdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil sich hinter dieses setzt, wobei die Breite der Nut mindestens der Dicke des &iacgr;&ogr; Bauteils entspricht.

Aufgrund dieser Gestaltung der Kunststoffmutter benötigt diese für die Verbindung mit dem Bauteil keinerlei federnde Elemente, so daß für die Bestandteile der Kunststoffmutter, die für ihr Festhalten am Bauteil erforderlich sind, relativ großflächige Bestandteile verwendet werden können, die dementsprechend hohen Belastungen standhalten. Durch das Verdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil setzt sich das mit erheblicher Ausdehnung ausbildbare starre Widerlager hinter das Material des Bauteils neben der unrunden Öffnung, womit die Kunststoffmutter mit einem konstruktiv je nach den auftretenden Kräften entsprechend stabil gestalteten Widerlager sich am Bauteil festhalten kann.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß es an sich aus der DE-GM 9314781.3 bekannt ist, zwei plattenartige Bauteile mittels eines beide Bauteile durchsetzenden, einseitig mit einem Flansch versehenen Verbindungsteil aus Kunststoff zu verbinden, und zwar durch Verdrehen des Verbindungsteils gegenüber dem Bauteil, wobei sich ein im Querschnitt quadratisch gestaltetes Ende des Verbindungsteiles, das durch eine entsprechende, quadratische Öffnung hindurchgeführt ist, mit seinen vier Ecken das betreffende Bauteil übergreift, womit das Verbindungsteil die beiden Bauteile zusammen hält. Dieses

Verbindungsteil weist keinerlei Merkmale auf, die es als Kunststoffmutter zur Aufnahme einer Befestigungsschraube und damit zur Befestigung von weiteren Konstruktionselementen geeignet machen könnten. Aufgrund der ihm zugrundeliegenden Aufgabe, zwei plattenartige Bauteile miteinander zu verbinden, liefert es keinen Hinweis auf die Gestaltung einer Kunststoffmutter.

Zweckmäßig gestaltet man den Flansch und das Widerlager verbindenden Bereich derart nachgiebig, daß bei Anziehen der Befestigungsschraube der

&iacgr;&ogr; Bereich verformt wird und dabei sich Flansch und Vorsprung fest an das Bauteil anlegen. Diese Gestaltung eröffnet die Möglichkeit, die Kunststoffmutter an plattenartigen Bauteilen anzubringen, deren Dicke das Maß der Breite der Nut deutlich unterschreitet, wobei durch das Anziehen der Befestigungsschraube unter Verformung des Bereichs die Unterschiedlichkeit der

is vorstehend genannten Maße ohne weiteres ausgeglichen wird. Die derart gestaltete Kunststoffmutter läßt sich damit mit hinsichtlich ihrer Dicke variierenden Bauteilen in Verbindung bringen, ohne daß dabei die Festigkeit der Verbindung zwischen Kunststoffmutter und dem Bauteil beeinträchtigt wird.

Zweckmäßig gestaltet man die Öffnung so, daß diese aus einem runden Loch mit zwei diametral gegenüberliegenden radialen Ausnehmungen besteht und das Widerlager zweiteilig passend in die Ausnehmungen ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich beim Verdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil eine große Überdeckung von Bauteil und Widerlager, was eine entsprechend feste Verbindung zwischen Bauteil und Kunststoffmutter gewährleistet, die damit erhebliche Kräfte aufzunehmen vermag.

Um beim Anbringen der Kunststoffmutter an dem Bauteil dieser schließlich eine definierte Lage zu geben, ordnet man zweckmäßig in der Nut minde-

stens einen in sie hineinragenden Steg an, der eine Drehbegrenzung für die Kunststoffmutter in dem Bauteil bildet. Damit die Kunststoffmutter aus dieser Endlage nicht zurückgedreht werden kann, sieht man zweckmäßig am Flansch auf dessen dem Bauteil zugewandter Seite mindestens eine federnde Rastnase vor, die bei Verdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil und Erreichen der Drehbegrenzung sich hinter eine Kante einer der Ausnehmungen setzt. Mit Erreichen der Drehbegrenzung ist damit die Kunststoffmutter hinsichtlich ihrer Lage in Bezug auf das Bauteil sicher arretiert.

&iacgr;&ogr; Man kann die Kunststoffmutter so gestalten, daß bei vorgegebener Einschraubrichtung der Befestigungsschraube in die Kunststoffmutter diese entweder in Einschraubrichtung oder entgegen der Einschraubrichtung in die Öffnung des Bauteils einzusetzen ist. Im einen Falle ordnet man den Flansch an der äußeren Seite der Kunststoffmutter an, im anderen Falle ordnet man das Widerlager an der äußeren Seite der Kunststoffmutter an. In beiden Fällen bleibt aber die Bedingung eingehalten, daß die Einschraubrichtung der Befestigungsschraube gleich bleibt, wobei im ersteren Falle die Befestigungsschraube zunächst den Flansch durchsetzt und danach das Widerlager, während im letzteren Falle die Befestigungsschraube bei ihrem Einsetzen zunächst das Widerlager und danach den Flansch durchsetzt.

Um insbesondere für eine automatische Anbringung der Kunststoffmutter eine günstige Gestaltung für ein Montagewerkzeug zu bieten, gestaltet man zweckmäßig das bezüglich der Einsteckrichtung rückwärtige Ende der Bohrung als eine Aufnahme für ein Montagewerkzeug. Eine solche Aufnahme kann im Querschnitt ein Sechskant oder eine ähnliche Öffnung mit einer Innenverzahnung sein, in das sich dann ein Montagewerkzeug leicht einführen läßt.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der Kunststoffmutter mit starr an ihrem

Mutterteil angebrachtem Flansch und Widerlager,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-II aus Figur 1,

Fig. 3 eine Ansicht eines Bauteils mit einer unrunden Öffnung,

Fig. 4 eine Kunststoffmutter ähnlich derjenigen gemäß Figur 1,

jedoch mit einer Drehbegrenzung für die Kunststoffmutter &iacgr;&ogr; in dem Bauteil und einer Rastnase,

Fig. 5 die Kunststoffmutter gemäß Figur 4 im Schnitt, eingesetzt

in ein Bauteil, das demjenigen der Figur 3 entspricht,
Fig. 6 eine Ansicht der Kunststoffmutter gemäß Figur 4 mit

Blick auf das dem Flansch abgewandte Ende,
Fig. 7 die gleiche Kunststoffmutter mit Blick auf das den

Flansch enthaltende Ende,

Fig. 8a eine Abwandlung der Kunststoffmutter gemäß Figur 1 mit

einem Flansch und Widerlagern nachgiebig verbindenden Bereich in lose an einem Bauteil angebrachten Zustand,
Fig. 8b die Kunststoffmutter gemäß Fig. 8a mit angezogener

Schraube,
Fig. 9 eine Abwandlung der Kunststoffmutter gemäß Figur 1, bei

der am äußeren Ende das Widerlager angeordnet ist,
Fig. 10 die Kunststoffmutter gemäß Figur 9 mit Blick auf das am

äußeren Ende liegende Widerlager.

Die in Figur 1 und 2 dargestellte Kunststoffmutter besteht aus dem Mutterteil 1, dem daraus vorspringenden zweiteiligen Widerlager 2/3 und dem Flansch 4, der von dem Widerlager 2/3 durch die Nut 5 abgesetzt ist. Das

Mutterteil 1 wird von der Bohrung 6 durchsetzt, die sich im Bereich des Flansches 4 zu dem Durchgangsloch 7 aufweitet.

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die Kunststoffmutter gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II, der das Mutterteil 1 im Bereich der Nut 5 schneidet, wobei der Schnitt durch das Durchgangsloch Bohrung 7 verläuft, so daß in der Figur 2 sowohl die Bohrung 6 als auch das Durchgangsloch 7 sichtbar sind. Figur 2 zeigt weiterhin die Draufsicht auf die Stützflächen 8/9 des Widerlagers 2/3.

Die als einstückiges Konstruktionsteil gebildete Kunststoffmutter gemäß Figuren 1 und 2 ist dazu vorgesehen, mit dem in Figur 3 dargestellten Bauteil 10 zusammengefügt zu werden. Das ausschnittsweise dargestellte Bauteil 10 wird durch eine Platte gebildet, in die die unrunde Öffnung 11 eingebracht ist, die hier aus einem mittleren Teil mit zylindrischer Umrundung 12 und radialen Ausnehmungen 13 besteht. Um die Kunststoffmutter gemäß Figuren 1 und 2 mit dem Bauteil 10 zusammenzufügen, wird die Kunststoffmutter in die Öffnung 11 eingesetzt, und zwar zuerst mit ihrer dem Flansch 4 abgewandten Seite 14, wobei das Widerlager 2/3 von den radialen Ausnehmungen 13 geführt wird, da die Kontur der Kunststoffmutter gemäß Figur 2 der Öffnung 11 derart entspricht, daß das Widerlager zusammen mit dem Mutterteil 1 mit einem gewissen Spiel in die Öffnung 11 eingesetzt werden kann. Dieser Einsetzvorgang wird dann durch das Auftreffen des Flansches 4 auf die Oberfläche des Bauteils 10 begrenzt, wonach die Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil 10 verdreht wird, wobei sich das Widerlager 2/3 gegenüber den radialen Ausnehmungen 13 verschiebt und sich hinter den Bereich zwischen den radialen Ausnehmungen 13 setzt (auf das Zusammenfügen von Kunststoffmutter und Bauteil wird weiter unten im Zusammenhang mit den Figuren 8a und 8b näher eingegangen).

In Figur 3 ist die Kontur der Kunststoffmutter gemäß Figuren 1 und 2 in der gegenüber dem Bauteil 10 gesicherten Lage durch die gestrichelte Linie angedeutet, woraus ersichtlich ist, daß sich das Widerlager 2/3 auf Grund der Verdrehung der Kunststoffmutter hinter das Bauteil 10 in Bereich zwisehen den radialen Ausnehmungen 13 setzt.

Die Kunststoffmutter gemäß in Figuren 1 und 2 ist damit sicher an dem Bauteil 10 angebracht, das sich in die Nut 5 hineinerstreckt, wobei vorausgesetzt ist, daß das Bauteil 10 satt in der Nut 5 Platz findet.

In die so mit dem Bauteil 10 verbundene Kunststoffmutter kann dann eine Befestigungsschraube 25 von der Seite des Flansches 4 her eingedreht werden, wobei zweckmäßig eine gewindefurchende Schraube (siehe Figur 8a und 8b) verwendet wird, die sich in das Material der Kunststoffmutter eingräbt. An der Schraube 25, deren Kopf aus dem Flansch 4 herausragt, kann dann irgendein Konstruktionselement befestigt werden. Beim Anziehen der Schraube 25 ergibt sich automatisch ein Zug auf das Widerlager 2/3 und demgegenüber ein Druck vom Flansch 4 her, wodurch ein in der Nut 5 sitzendes Bauteil 10 eine gewisse Klemmung erfährt.

Bei der in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Kunststoffmutter handelt es sich insofern um eine Abwandlung gegenüber der Kunststoffmutter gemäß den Figuren 1 und 2, als die Kunststoffmutter gemäß Figuren 4 bis 7 mit einer Drehbegrenzung und einer Arretierung versehen ist, die ein Zurückdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil verhindert. Die Drehbegrenzung wird durch die Stege 15 und 16 gebildet, die in axialer Richtung aus dem Widerlager 2/3 herauswachsen und mit einem geringen Abstand gegenüber dem Flansch 4 e.nden. Dieser Abstand läßt eine gewisse Flexibilität des Flansches 4 beim Anziehen einer Schraube zu. Der Flansch 4 ist mit zwei Rastnasen 17/18 versehen (in der Figur 5 sind diese, obwohl an sich nicht

sichtbar, gestrichelt eingezeichnet, um ihre Lage zu kennzeichnen). Wie sich aus Figur 4 ergibt, ist die Rastnase 17 in Richtung auf die Stützfläche 8 des Widerlagers 3 gerichtet, wobei die Rastnase 17 die Nut 5 weitgehend ausfüllt. Beim Einsetzen der Kunststoffmutter gemäß Figur 4 in das Bauteil 10 und Einführen des Bauteils in die Nut 5 wird die Rastnase 17 (und in gleicher Weise die Rastnase 18) in den Bereich des Flansches 4 zurückgedrückt, was durch eine in üblicher Weise angebrachte Einkerbung 19 am Übergang der Rastnase 17 in den Flansch 4 ermöglicht wird. Es entsteht damit eine Art Scharnier, das der Rastnase 17 die notwendige Flexibilität

&iacgr;&ogr; gibt. Wenn dann die Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil 10 verdreht wird und schließlich in die durch die gestrichelte Linienführung gemäß Figur 3 angegebene Lage gelangt, schnappt die Rastnase 17 (und ebenfalls die Rastnase 18) hinter eine Kante 20/21 des Bauteils 10, womit ein Zurückdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil 10 verhindert ist. Die Kunststoffmutter sitzt damit in ihrer Lage gegenüber dem Bauteil 10 gesichert einerseits durch die Rastnasen 17/18 und andererseits durch die Stege 15/16.

Figur 6 zeigt die Kunststoffmutter gemäß Figuren 4 und 5 in einer Ansicht von unten, wobei also die dem Flansch abgewandte Seite 14 dem Betrachter zugewendet ist. In Figur 6 sind die nicht sichtbar gestrichelt gezeichneten Stege 15/16 zu erkennen, weiterhin die in den kreisförmig gestalteten Flansch 4 eingelassenen Rastnasen 17/18.

In der Figur 7 ist die Kunststoffmutter gemäß Figur 4 und 5 in Draufsicht dargestellt, bei der also der Flansch 4 dem Betrachter zugewandt ist. Aus Figur 7 ergibt sich noch eine besondere Gestaltung des Flansches 4, dessen Durchgangsloch 7-.zu der Aufnahme 22 für ein Montagewerkzeug erweitert ist, die hier aus einem Sechskant besteht.

In den Figuren 8a und 8b ist eine weitere Variante der Kunststoffmutter gemäß den Figuren 1 und 2 dargestellt, bei der der den Flansch 4 und das Widerlager 2/3 verbindende Bereich 23 nachgiebig ausgebildet ist. Hierzu ist der Flansch 4 durch die Einsenkung 24 geschwächt, so daß der Flansch 4 s über den relativ dünnen Bereich 23 in das Mutterteil 1 übergeht.

In den Figuren 8a und 8b ist weiterhin das Bauteil 10 und die Schraube 25 dargestellt, mit der die Platte 26 an der Kunststoffmutter befestigt wird (was auch in Figur 8b dargestellt ist). Mit dem Anziehen der Schraube 25 ergibt

&iacgr;&ogr; sich ein Druck auf die Platte 26 und von dieser auf den Flansch 4, der sich dabei über den nachgiebigen Bereich 23 verbiegt und an das Bauteil 10 anlegt, das auf der anderen Seite von dem Widerlager 2/3 abgestützt wird. Hierdurch wird ein Maßunterschied zwischen der Dicke des Bauteils 10 und der Weite der Nut 5 ausgeglichen, was zeigt, daß die in den Figuren 8a

is und 8b dargestellte Kunststoffmutter ohne weiteres an relativ dünnen plattenartigen Bauteilen befestigbar ist. Mit dem Anziehen der Schraube 25 ergibt sich schließlich ein fester Verbund zwischen dem Bauteil 10 und der über die Kunststoffmutter daran befestigten Platte 26.

Bei den vorstehend behandelten Ausführungsbeispielen handelt es sich um Kunststoffmuttern, bei denen der Flansch 4 an der äußeren Seite der Kunststoffmutter angeordnet ist. Diese Kunststoffmuttern werden, wie sich aus Figuren 8a und 8b ergibt, in Richtung des Eindrehens der Schraube 25 in das Bauteil 10 eingesetzt (siehe in Figur 8a eingezeichneter Pfeil). Es ist jedoch auch möglich, die Kunststoffmutter so zu gestalten, daß sie in ein Bauteil entgegengesetzt zur Eindrehrichtung der Schraube einsetzbar ist.

Eine solche Kunststoffmutter ist in den Figuren 9 und 10 dargestellt. Bei dieser Kunststoffmutter ist an der äußeren Seite das Widerlager 27/28 angeordnet, das sich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1

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und 2 beim Verdrehen der Kunststoffmutter hinter die entsprechenden Bereiche eines Bauteils setzt. Das Mutterteil 31 ist hier konisch ausgebildet, aus ihm wächst radial nach außen der kreisförmige Flansch 30 heraus. Die Kunststoffmutter gemäß Figuren 9 und 10 wird gemäß in Figur 9 eingezeichneter Pfeilrichtung in das Bauteil 29 (von dem in Figur 9 ein Ausschnitt dargestellt ist) eingesetzt, bis der Flansch 30 gegen die Unterseite des Bauteils 29 auftrifft und damit als Anschlag bei der Einsetzbewegung der Kunststoffmutter dient. Nach Verdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil 29 kann dann eine Schraube durch das Durchgangsloch 7 und

&iacgr;&ogr; die Bohrung 6 eingedreht werden, womit irgendein Konstruktionsteil an der Kunststoffmutter befestigt werden kann.

Claims

EJOT Verbindungstechnik GmbH & Co. KG 19. März 1998 E26452 BD/rh Schutzanspriiche

1. An einem plattenartigen Bauteil (10, 29) anbringbare, einstückig ausgebildete Kunststoffmutter, die durch eine unrunde Öffnung (11) im Bauteil (10, 29) in dieses einsteckbar ist und die ein eine Bohrung (6, 7) enthaltendes Mutterteil (1) zur Aufnahme einer Befestigungsschraube

is (25) und einen Flansch (4, 30) als Anschlag am Bauteil (10, 29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmutter mindestens ein von dem Flansch (4, 30) durch eine Nut (5) abgesetztes starres, vorspringendes Widerlager (2, 3; 27, 28) aufweist, das bei Verdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil (10, 29) sich hinter dieses setzt, wobei die Breite der Nut (5) mindestens der Dicke des Bauteils (10, 29) entspricht.

2. Kunststoffmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Flansch (4) und das Widerlager (2, 3) verbindende Bereich (23) derart nachgiebig ausgebildet ist, daß bei Anziehen der Befestigungsschraube (25) unter Verformung des Bereichs (23) sich Flansch (4) und Widerlager (2, 3) fest an das Bauteil (10) anlegen.

3. Kunststoffmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (11) aus einem runden Loch (12) mit zwei diametral gegenüberliegenden radialen Ausnehmungen (13) im Bauteil (10) besteht und das Widerlager (2, 3) zweiteilig passend in die Ausnehmungen (13) ausgebildet ist.

4. Kunststoffmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) mindestens einen in sie hineinragenden Steg (15, 16) aufweist, der eine Drehbegrenzung für die Kunststoffmutter in

dem Bauteil (10) bildet.

5. Kunststoffmutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (4) auf seiner dem Bauteil (10) zugewandten Seite mindestens eine federnde Rastnase (17, 18) aufweist, die bei Verdrehen der Kunststoffmutter gegenüber dem Bauteil (10) und Erreichen der Drehbegrenzung (15, 16) sich hinter eine Kante (20, 21) einer der Ausnehmungen (13) setzt.

6. Kunststoffmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (4) an der äußeren Seite der Kunststoffmutter angeordnet ist.

7. Kunststoffmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (27, 28) an der äußeren Seite der Kunststoffmutter angeordnet ist.

8. Kunststoffmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bezüglich der Einsteckrichtung rückwärtige Ende der Bohrung (7) eine Aufnahme (22) für ein Montagewerkzeug bildet.