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Dokumentenidentifikation DE102005041350A1 01.03.2007
Titel Mit einem Loch einer Platte fluchtendes Mutterteil für ein Befestigungsmittel
Anmelder EJOT GmbH & Co. KG, 57334 Bad Laasphe, DE
Erfinder Christ, Eberhard, Dr., 99897 Tambach-Dietharz, DE;
Göring, Marko, 99867 Gotha, DE
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Bardehle, Pagenberg, Dost, Altenburg, Geissler, 81679 München
DE-Anmeldedatum 31.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005041350
Offenlegungstag 01.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.03.2007
IPC-Hauptklasse F16B 37/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Loch einer Platte fluchtendes Mutterteil für ein darin einsetzbares Befestigungsmittel, insbesondere Schraube, mit einer an der Platte anlegbaren radialen Erweiterung. Das Mutterteil ist mit einer Antriebsaufnahme und die Erweiterung auf ihrer der Platte zugewandten Tragfläche mit einem das Mutterteil umgebenden Ring eines durch Rotationsreibung aufschmelzbaren Heißklebers versehen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Loch einer Platte fluchtendes Mutterteil für ein darin einsetzbares Befestigungsmittel, insbesondere Schraube, mit einer an der Platte anlegbaren radialen Erweiterung.

Ein derartiges Mutterteil ist in der EP 0 358 896 B1 offenbart. Das bekannte Mutterteil besteht aus einer beidseitig offenen Hülse mit Innengewinde, in die eine als Befestigungsmittel dienende Schraube zur Befestigung irgendeines Bauteils eingedreht werden kann. Das Mutterteil ist mit einem Flansch versehen, der mit seiner einen Seite einer Platte zugewandt ist, in die das Mutterteil eingesetzt ist. Zwischen die betreffende Seite des Flansches und die betreffende Oberfläche des Mutterteils ist ein ringartiger Klebefilm eingelegt, der durch eine von außen aufgebrachte Erhitzung erweicht wird und damit den Flansch an der Platte anklebt. Die Erhitzung wird dabei durch ein erwärmtes ringartiges Werkzeug erzeugt, das auf die Platte aufgelegt wird. Die Durchführung der Erwärmung stellt dabei eine schwierige Handhabung dar, da hierzu das Werkzeug besonders in Kontakt mit der Platte festgehalten werden muss. Es umgibt nämlich den Kopf eines in das Mutterteil eingeschraubten Bolzens, ohne von diesem festgehalten zu werden. Der Wärmefluss verläuft dabei vom äußeren Rand des Werkzeuges in die Platte und von dieser gewissermaßen von rückwärts in den Klebefilm hinein, wobei dann darauf gewartet werden muss, bis der Klebefilm erhitzt und wieder gekühlt ist, damit das Mutterteil zusammen mit dem Bolzen nicht aus der Platte herausfallen kann.

Eine ähnliche Gestaltung eines an einer Platte anbringbaren Mutterteils ist der US-PS 5,636,953 zu entnehmen. Gemäß dieser Patentschrift wird zwischen einen Flansch eines in das Loch einer Platte eingesetzten Mutterteils und die Platte eine ringartige Scheibe aus einem aufschmelzbaren Kunststoff eingesetzt. In einem Ofen wird dann der Kunststoff aufgeschmolzen und durchdringt dabei Durchlässe in dem Flansch, womit sich zwischen Platte und Mutterteil eine dichtende Verbindung ergibt. Auch in diesem Falle wird also die Erwärmung des Kunststoffs durch Einwirkung von außen herbeigeführt.

Schließlich sei noch auf die EP 0 140 568 B1 verwiesen, in der ein glockenartiges Mutterteil auf eine ungelochte Platte aufgesetzt und mit einem Flansch an der Platte verklebt wird. Der hierbei verwendete Klebstoff erstreckt sich insgesamt über die der Platte zugewandte Seite des Mutterteils, deckt also deren axialen Durchbruch vollständig ab. Das Aufschmelzen des Heißschmelzklebers erfolgt durch Drehen des Mutterteils und die dabei erzeugte Reibungswärme. Für die Anbringung von Bauteilen mittels längerer Bolzen ist dieses bekannte Mutterteil darum ungeeignet, weil es einerseits keinen Durchbruch in dem Bereich mit dem Heißschmelzkleber und andererseits in der das Mutterteil tragenden Platte vorsieht, so dass es also als in ein Loch einer Platte einsetzbares Mutterteil nicht verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Mutterteil so zu gestalten, dass es einerseits im Zusammenhang mit seiner Anbringung an einer Platte schnell und ohne komplizierte Maßnahmen an der Platte angebracht werden kann und andererseits dafür gesorgt ist, dass durch das Mutterteil mit dem darin eingesetzten Befestigungsmittel die Platte trotz des vorhandenen Lochs sicher abdichtet. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass das Mutterteil mit einer Antriebsaufnahme und die Erweiterung auf ihrer der Platte zugewandten Tragfläche mit einem das Mutterteil umgebenden Ring eines durch Rotationsreibung aufschmelzbaren Heißklebers versehen ist.

Aufgrund dieser Gestaltung kann das erfindungsgemäße Mutterteil mit seinem Einbringen in das Loch einer Platte schnell und problemlos mit dieser verbunden werden, was mit einem Einsetzwerkzeug geschehen kann, das gleichzeitig auch die notwendige Drehung des Mutterteils zur Erzeugung der Rotationsreibung herbei führt. Dies kann in einem durchgängigen Arbeitsgang geschehen, wobei durch die Anordnung einer Antriebsaufnahme für einen Innenantrieb an dem Mutterteil dafür gesorgt ist, dass der diesbezügliche Antrieb direkt auf das Mutterteil einwirken kann, wodurch eine besonders energiesparende Anbringung ermöglicht wird. Anstelle eines Innenantriebs an dem Mutterteil kann man dessen Antriebsaufnahme aber auch mit einem Außenantrieb versehen.

Zweckmäßig gestaltet man die Erweiterung als radialen Flansch. Es ist aber auch möglich, der Erweiterung die Gestalt eines Konus zu geben, der dann in ein entsprechendes Loch in dem Mutterteil eingesetzt wird. Die Anbringung des Heißklebers ist nicht notwendiger Weise auf die Erweiterung bzw. den Flansch beschränkt, es ist vielmehr auch möglich, die Klebstoffschicht auf das Mutterteil auszudehnen, womit gegebenenfalls der Bereich der Verbindung zwischen Platte und Mutterteil entsprechend erweitert wird.

Um einem erschmolzenen Heißkleber die Möglichkeit zu geben, nicht nur radial nach außen entlang der Erweiterung abzuschließen, versieht man den Flansch zweckmäßig mit Durchbrüchen für den Durchlass erschmolzenen Heißklebers, der bei seinem Erschmelzen damit direkt durch den Flansch hindurch treten kann, womit irgendein Verschmieren im Bereich radial neben dem Flansch vermieden wird.

Um der Verbindung zwischen Flansch und Platte eine gewisse Flexibilität zu geben, kann man zweckmäßig den Flansch so gestalten, dass seine Stärke radial nach außen abnimmt. In diesem Falle ergibt sich eine gewisse elastische Beweglichkeit des Mutterteils gegenüber der Platte, da der Flansch wegen seines radial nach außen abnehmenden Querschnittes mit einer gewissen Elastizität an der Platte haftet. Um dem Heißkleber eine gute Verankerung auf der Tragfläche der Erweiterung zu geben, versieht man zweckmäßig die Tragfläche mit zumindest einer umlaufenden Rille.

Vorteilhaft wird das Mutterteil mit Schnapphaken versehen, die beim Einsetzen des Mutterteils in eine Platte hinter dieser einrasten. Mit Hilfe der Schnapphaken lässt sich ein Mutterteil schnell und problemlos an einer Platte vormontieren.

Das Mutterteil kann man in entgegengesetzten Richtungen an einer Platte anbringen. Hierzu wird die Tragfläche für den Heißkleber entweder auf der in Einsetzrichtung des Befestigungsmittels vorn oder hinten liegenden Seite des Flansches angeordnet.

Um dem Mutterteil eine gute Dichtwirkung zu geben, kann man dieses durch einen Boden abschließen.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1 eine Seitensicht des Mutterteils;

2 das gleiche Mutterteil im Schnitt längs der Linie II-II aus 1;

3a und b eine Draufsicht auf ein Mutterteil mit einem Innenantrieb und einem Außenantrieb;

4 ein Mutterteil im Schnitt mit konischem Flansch;

5 ein Mutterteil im Schnitt mit auf das Mutterteil ausgedehnter Klebstoffschicht;

6 ein Mutterteil im Schnitt mit radial nach außen abnehmender Stärke des Flansches;

7 ein Mutterteil im Schnitt mit Schnapphaken;

8 ein Mutterteil mit einem im Bereich des abschließenden Bodens angeordneten Flansch;

9 ein Mutterteil eines mit Durchbrüchen versehenen Flansches, angebracht an einer Platte;

10 das Mutterteil gemäß 9, angebracht an einer Platte;

11 das Mutterteil im Schnitt mit einer Tragfläche für den Heißkleber auf der hinten liegenden Seite des Flansches;

12 das Mutterteil gemäß 11 angebracht an einer Platte.

In der 1 ist das Mutterteil 1 mit der als Flansch 2 ausgebildeten Erweiterung dargestellt. Das Mutterteil 1 weist den an dem Flansch 2 anschließenden Schraubdom 3 auf, der zusammen mit dem Flansch 2 von der Bohrung 4 durchsetzt ist. Die Bohrung 4 dient zur Aufnahme eines in der 1 nicht dargestellten Befestigungsmittels, insbesondere einer Schraube. Auf der dem Schraubdom 3 zugewandten Seite des Flansches 2 bildet dieser die Tragfläche 5 für einen als Ring aufgetragenen Heißkleber 6, der durch Rotationsreibung aufschmelzbar ist.

In der 2 ist das Mutterteil 1 gemäß 1 im Schnitt längs der Linie II-II aus 1 dargestellt. Aus 2 geht hervor, dass die Bohrung 4 sich im Bereich des Flansches 2 zu einem Innensechskant erweitert, der hier als Innenantriebsaufnahme 7 für das Drehen des Mutterteils 1 bei seinem Anbringen an einer Platte dient.

3a zeigt das Mutterteil 1 in Draufsicht mit seinem runden Flansch 2 und der sechskantigen Innenantriebsaufnahme 7.

In 3b ist eine Abwandlung in Bezug auf die Darstellung gemäß 3a dargestellt, bei der es sich darum handelt, den Flansch 2 als Sechskant auszubilden, womit sich für das Anbringen des betreffenden Mutterteils 9 eine Außenantriebsaufnahme 8 ergibt.

In der 4 ist ein Mutterteil 11 dargestellt, bei dem die Erweiterung als Konus 12 ausgebildet ist. Dementsprechend verläuft auch die Beschichtung 13 mit dem Heißkleber in entsprechend konischer Form. Darüber hinaus entspricht das Mutterteil 11 vollständig demjenigen gemäß den 1 und 2.

In 5 ist ein Mutterteil 1 dargestellt, das hinsichtlich seiner inneren Gestaltung vollständig derjenigen des Mutterteils gemäß 1 entspricht, wobei allerdings eine etwas andersartige Beschichtung des Flansches 2 vorgesehen ist. Der Flansch 2 ist hier nicht nur auf seiner Tragfläche 5 mit dem Heißkleber 6 beschichtet, sondern auch der äußere Umfang des Mutterteils 1 im Bereich seines Schraubdoms 3 (Beschichtung 10), womit sich eine entsprechend erweiterte Beschichtung des Mutterteils 1 und damit deren verbesserte Befestigungsmöglichkeit ergibt.

In der 6 ist das Mutterteil 14 wiedergegeben, bei dem es sich im Gegensatz zu den Mutterteilen gemäß den vorstehend behandelten Figuren um ein durch einen Boden 15 abgeschlossenes Mutterteil handelt, das demgemäß eine entsprechende Dichtwirkung ausüben kann. Das Mutterteil 14 weist darüber hinaus die Besonderheit eines Flansches 16 auf, der radial nach außen in seiner Stärke abnimmt. Darüber hinaus ist auf der Tragfläche 17 eine Mehrzahl von ringartige verlaufenden Rillen 18 vorgesehen, die dazu dienen, einen aufgebrachten Heißkleber gut mit der Tragfläche 17 des Flansches 16 zu verbinden.

In der 7 ist ein Mutterteil 19 dargestellt, das zusätzlich mit den beiden Schnapphaken 20 und 21 versehen ist, die beim Einsetzen des Mutterteils 19 in das Loch einer Platte von dem Innenrand des Loches zurückgedrückt werden und bei vollständigem Einsatz des Mutterteils 19 in das Loch der Platte nach außen zurück schnappen und damit das Mutterteil 19 in der erreichten Lage an einer Platte sichern. Das Mutterteil 19 ist, wie dies bei den Mutterteilen gemäß den 1 und 2 der Fall ist, mit dem Flansch 22 versehen, an dessen Tragfläche 23 die Heißkleberschicht 24 aufgebracht ist. An seinem Außenrand geht die Tragfläche 23 in die vorspringende Dichtlippe 25 über, die die Heißkleberschicht 24 ringartig umgibt und dafür sorgt, dass der Heißkleber bei seinem Erschmelzen nur geringfügig seitlich aus dem Bereich des Flansches 22 heraus tritt.

Darüber hinaus sei auf die Erläuterung zu den vorstehenden Figuren verwiesen.

In der 8 ist eine Variante eines Mutterstücks dargestellt. Es handelt sich hier um das Teil 36, das im Bereich seines Bodens 44 mit dem Flansch 38 versehen ist. Auf dem Flansch 38 ist die Schicht aus Heißklebstoff 39 aufgetragen, mit der das Mutterstück 36 an eine Platte unter Drehen angedrückt werden kann, um mit dieser durch Heißkleben verbunden zu werden.

In der 9 ist ein an der Platte 26 angebrachtes Mutterteil 27 dargestellt, das mit seinem Schraubdom 3 das Loch 28 in der Platte 26 durchsetzt. Das Mutterstück 27 ist mit dem Flansch 29 versehen, der die Durchbrüche 30 und 31 aufweist. Auf der Tragfläche 32 des Flansches 29 ist der Heißkleber 33 aufgebracht, der bei seiner Erwärmung durch Drehen des Mutterteils 27 in die Durchbrüche 30 und 31 wegfließen kann und damit nicht seitlich irgendwie störend in Erscheinung tritt. Der in den Durchbrüchen 30 und 31 hochsteigende Heißkleber zeigt an, dass der Klebevorgang vollzogen ist. Das Mutterteil 27 dient hier dazu, mittels der Schraube 34 an der Platte 26 befestigt zu werden, wozu die Schraube 34 in den Schraubdom 3 eingedreht ist und mit ihrem Kopf 36 das Bauteil 35 gegen den Flansch 29 und damit auch gegen die Platte 26 drückt.

In der 10 ist eine derartige Verbindung dargestellt. Hier ist gezeigt, wie das Mutterstück 36 mit seiner Schicht aus Heißkleber 39 unter Drehen gegen die Oberfläche der Platte 40 gedrückt und mit dieser verbunden ist, so dass für die Anbringung der Schraube 40 das offene Mutterstück 36 zur Verfügung steht. Mit dem Eindrehen der Schraube 40 zieht diese mit der von ihr abgestützten Scheibe 41 das Bauteil 42 an die Platte 40 heran. Da das Mutterstück 36 mit dem Boden 44 versehen ist, bildet sich somit eine dichte Verbindung aus, die einem Durchtreten von Flüssigkeit von der einen Seite des Bauteils 43 zu der betreffenden anderen Seite der Platte 40 weitgehend verhindert.

In den 11 und 12 ist eine weitere Abwandlung dargestellt, bei der es sich um das Mutterteil 45 handelt, das hier auf einer Seite des Flansches 46 mit dem Heißklebstoff 47 versehen ist, die gegenüber der Tragfläche für den Heißkleber in den vorstehend dargestellten Figuren liegt. Das Mutterteil 45 ist mit der Innenantriebsaufnahme 48 versehen, die, wie entsprechend vorstehend beschrieben, dazu dient, das Mutterteil 45 in Drehung zu versetzen und dabei den Heißklebstoff 47 zu erschmelzen, womit dann die feste Verbindung zu der Platte 49 herbeigeführt wird.

Das Mutterteil 45 ist auf der Seite des Flansches 46 mit dem Kragen 50 versehen, der in das Loch 51 der Platte 49 passt und damit beim Einsetzen des Mutterteils 45 in das Loch 51 eine Führung bildet. Die die Schraube 52 aufnehmende Bohrung 4 im Mutterteil 45 ist auf der Seite des Flansches 46 aufgeweitet zu der Entlastungsbohrung 53, die dazu dient, die Schraube 52 einfach in das Mutterteil 45 einzuführen. Die Schraube 52 dient dazu, das Bauteil 54 an der Platte 49 zu befestigen.


Anspruch[de]
Mit einem Loch (28, 51) einer Platte (26, 40, 49) fluchtendes Mutterteil (1, 9, 11, 14, 19, 27, 36, 45) für ein darin einsetzbares Befestigungsmittel, insbesondere Schraube (34, 41, 52), mit einer an der Platte (26, 40, 49) anlegbaren radialen Erweiterung (2, 8, 12, 16, 22, 29, 38, 46), dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterteil (1, 9, 11, 14, 19, 27, 36, 45) mit einer Antriebsaufnahme (7, 8, 48) und die Erweiterung (2, 8, 12, 16, 22, 29, 38, 46) auf ihrer der Platte (26, 40, 49) zugewandten Tragfläche (5, 12, 17, 23, 32) mit einem das Mutterteil (1, 9, 11, 14, 19, 27, 36, 45) umgebenden Ring eines durch Rotationsreibung aufschmelzbaren Heißklebers (6, 10, 13, 24, 39, 47) versehen ist. Mutterteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterteil (1) mit einer Innenantriebsaufnahme (7) versehen ist. Mutterteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterteil (9) mit einer Außenantriebsaufnahme (8) versehen ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung als radialer Flansch (2) ausgebildet ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung als Konus (12) ausgebildet ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht (10) auf das Mutterteil ausgedehnt ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (29) mit Durchbrüchen (30, 31) für den Durchlass erschmolzenen Heißklebers (33) versehen ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des Flansches (16) radial nach außen abnimmt. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfläche (17) mit zumindest einer umlaufenden Rille (18) versehen ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterteil (19) mit Schnapphaken (20, 21) versehen ist, die beim Einsetzen des Mutterteils (19) in eine Platte hinter dieser einrasten. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfläche auf der in Einsetzrichtung des Befestigungsmittels vorn liegenden Seite des Flansches (38) angeordnet ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfläche auf der in Einsetzrichtung des Befestigungsmittels hinten liegenden Seite des Flansches (46) angeordnet ist. Mutterteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es durch einen Boden (44) abgeschlossen ist.






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