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Dokumentenidentifikation DE19748962C1 24.06.1999
Titel Mutterartiges Befestigungselement
Anmelder A. Raymond & Cie, Grenoble, FR
Erfinder Hullmann, Klaus, 79540 Lörrach, DE;
Daler, Helmo, 79539 Lörrach, DE
Vertreter Kirchgaeßer, J., Dipl.-Ing., Pat.-Ass., 79588 Efringen-Kirchen
DE-Anmeldedatum 06.11.1997
DE-Aktenzeichen 19748962
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.06.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.06.1999
IPC-Hauptklasse F16B 37/04
IPC-Nebenklasse F16B 5/02   F16B 37/02   
Zusammenfassung Das vorliegende mutterartige Befestigungselement dient zur Verschraubung von Bauteilen und Platten. Es besteht aus einer Gewindeplatte (1) mit einer Durchlaßöffnung (3) für die Schraube (15, 16), einer aus der Gewindeplatte (1) herausgeformten, die Durchlaßöffnung (3) halbschalenförmig umgebenden Anlagewand (4) für den Schraubenschaft (16) sowie einer gegenüber der Anlagewand (4) angeordneten Verrastungsplatte (2), welche mit einer bogenförmig ausgebildeten Rastkante (7) in Einsteckrichtung der Schraube (15, 16) schräg zur Schraubenachse in die Durchlaßöffnung (3) hineinragt und mit ihrer rückwärtigen Kante (8) in einer in die Gewindeplatte (1) eingeformten Lagerrille (5) abgestützt und derart schwenkbar gelagert ist, daß die Rastkante (7) beim Einstecken des Schraubenschaftes (16) federnd nachgibt, während diese beim Anziehen der Schraube (15, 16) sich in eine der Gewinderillen (16') eingräbt und dabei den Schaft (16) fest gegen die Anlagewand (4) drückt.
Diese sogenannte Rastmutter ist einfach herzustellen und gestattet eine schnelle Überwindung des Leerweges, da der größte Teil des Schraubenschaftes (16) lediglich gegen die Kraft eines elastischen Gliedes (Federsteg 11) in die Gewindeöffnung (3) eingedrückt werden muß, bis der Schraubenkopf (15) locker aufliegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein mutterartiges Befestigungselement zur Verschraubung von Bauteilen und Platten und bezieht sich insbesondere auf eine aus Federstahl hergestellte, sogenannte Rastmutter, bei der die Schraube gegen den Widerstand einer auffederbaren Verrastungsplatte in das Gewindeloch eingedrückt und dann durch Anziehen der Schraube festgedreht wird.

Derartige Befestigungselemente sind beispielsweise bei Rohrschellen bekannt und bieten dort den Vorteil, daß der Schellenbügel schnell bis zur Anlage an den Rohrmantel zusammengedrückt und dann durch Anziehen der Schraube über nur wenige Gewindegänge festgeschraubt werden kann (vgl. DE 43 06 870 A1).

Aufgabe der Erfindung ist es, die normalerweise in den Trageflanschen von Rohrschellen integrierten Befestigungselemente so zu gestalten, daß diese generell auch an anderen Einsatzorten als Rastmutter verwendet werden können und außerdem kostengünstig mittels einer Blechplatine aus Federstahl herstellbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Gewindeplatte mit einer Durchlaßöffnung für die Schraube vorgeschlagen, bei der die Durchlaßöffnung von einer aus der Gewindeplatte herausgeformten, halbschalenförmigen Anlagewand für den Schraubenschaft umgeben ist und bei der gegenüber der Anlagewand eine Verrastungsplatte angeordnet ist, welche mit einer bogenförmig ausgebildeten Rastkante in Einsteckrichtung der Schraube schräg zur Schraubenachse in die Durchgangsöffnung hineinragt und mit ihrer rückwärtigen Kante in einer in die Gewindeplatte eingeformten Lagerrille abgestützt und schwenkbar gelagert ist. Dies hat den Vorteil, daß die Rastkante beim Einstecken des Schraubenschaftes federnd nachgibt, während diese beim Anziehen der Schraube sich in eine der Gewinderillen eingräbt und dabei den Schaft fest gegen die Anlagewand drückt.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Rastmutter ist nicht nur einfach herzustellen, sondern gestattet auch eine schnelle Verschraubung, da der größte Teil des Schraubenschaftes lediglich gegen die Kraft eines elastischen Gliedes in die Gewindeöffnung eingedrückt wird, bis der Schraubenkopf locker aufliegt. Sodann wird die Schraube bis zur festen Anlage angezogen, wobei die Verrastungsplatte sich mit der bogenförmigen Rastplatte in das Gewinde eingräbt.

Hierbei wird durch die Lagerung der Verrastungsplatte gegenüber der Anlagewand bewirkt, daß die Rastkante infolge der Schräglage praktisch auf die Mitte der Anlagewand gerichtet ist, so daß der Schraubenschaft sicher zwischen Anlagewand und Rastkante eingeklemmt ist.

Die auffederbare Lagerung der Verrastungsplatte wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Verrastungsplatte an der Lagerseite zwei seitwärts abstehende Stützlappen aufweist und an der Gewindeplatte ferner zwei Federstege angeformt und derart umgebogen sind, daß diese mit ihren Enden die seitwärts abstehenden Stützlappen übergreifen und in Richtung auf die Gewindeplatte niederdrücken. Bei glatter Ausbildung der Anlagewand bestimmt sich die Haltekraft der Rastmutter durch den Eingriff der Rastkante in die Gewinderille, wobei die Rastkante zweckmäßigerweise so ausgebildet ist, daß sie genau die Gewinderille ausfüllt. Um der Rastmutter eine größere Haltekraft zu verleihen, ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, wenn die Anlagewand ebenfalls mit Gewinderillen versehen wird, welche den Gewinderillen der Schraube entsprechen.

Will man die Rastmutter auf den Rand einer Trägerplatte befestigen, so wird üblicherweise an der einen Seite der Gewindeplatte ein Klemmschenkel u-förmig angeformt. In diesem Fall kann die auffederbare Lagerung der Verrastungsplatte vorteilhafterweise dadurch erreicht werden, daß die Federstege beiderseits der Lagerrille zunächst von der Anlagewand weg entgegen der Aufsteckrichtung schräg nach oben verlaufen und nach Rückbiegung um 180° als abwärts gerichtete Federstege auf den seitlichen Stützlappen mit leichtem Druck aufliegen. Die aufwärts gerichtete Unterseite der Federstege übernimmt hierbei gleichzeitig die Funktion der Einführwand.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und sollen nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 die Gewindeplatte einer erfindungsgemäßen Rastmutter in Seitenansicht,

Fig. 2 die gleiche Gewindeplatte in Draufsicht mit strichpunktiert eingezeichneter Verrastungsplatte,

Fig. 3 die zugehörige Verrastungsplatte in Draufsicht,

Fig. 4 die Gewindeplatte mit eingebauter Verrastungsplatte im Anlieferungszustand,

Fig. 5 die zur Fertigung der Gewindeplatte vorgesehene, ausgestanzte Platine mit ausgeformter Anlagewand,

Fig. 6 die Rastmutter im Einbauzustand,

Fig. 7 eine andere erfindungsgemäße Rastmutter mit Klemmschenkel in Seitenansicht,

Fig. 8 die zugehörige Verrastungsplatte in Draufsicht,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Rastmutter, das zum Einbau in ein Funktionsteil bestimmt ist, in Seitenansicht,

Fig. 10 das Gehäuse der vorgenannten Rastmutter als Vorderansicht in Richtung A,

Fig. 11 die vorgenannte Rastmutter in Draufsicht und

Fig. 12 die Verrastungsplatte hierzu in Draufsicht.

Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Rastmutter besteht aus einer Gewindeplatte 1, welche aus einer Platine aus Federstahl (Fig. 5) herausgestanzt und in die in Fig. 1 gezeigte Form gebogen ist, sowie aus einer in Fig. 3 gezeigten Verrastungsplatte 2. Die Gewindeplatte 1 besitzt eine Durchlaßöffnung 3 sowie eine die Öffnung halbschalenförmig umgebenden Anlagewand 4. Gegenüber der Anlagewand 4 befindet sich eine Lagerrille 5, welche in die Gewindeplatte 1 durch Zurückbiegen eines an der Gewindeplatte 1 abstehenden Lagersteges 6 eingeformt ist.

Die zugehörige Verrastungsplatte 2 besitzt, wie aus Fig. 3 ersichtlich, auf der einen Seite eine bogenförmig ausgebildete Rastkante 7 und auf der rückwärtigen Seite eine Stützkante 8, mit welcher die Verrastungsplatte 2 im zusammengebauten Zustand (Fig. 4) in der Lagerrille 5 abgestützt ist. Zur lagebestimmten Positionierung der Verrastungsplatte 2 auf der Gewindeplatte 1 befinden sich zwei seitwärts abstehende Stützlappen 9 mit abgewinkelten Enden 10, die den Steg 6 beidseitig umgreifen. Die Verrastungsplatte 2 ist auf der Gewindeplatte 1 so angeordnet, daß erstere mit ihrer Rastkante 7 - in Einsteckrichtung der Schraube gesehen - schräg zur Schraubenachse in die Durchlaßöffnung hineinragt.

An der Gewindeplatte 1 sind beiderseits der Durchlaßöffnung 3 - von der Verrastungsplatte 2 aus gesehen - hinter der Anlagewand 4 zwei über einen Quersteg 12 miteinander verbundene Federstege 11 angeformt und vom Ende der Gewindeplatte 1 aus derart herumgebogen, daß die Federstege 11 im Anlieferungszustand (Fig. 4) auf den Stützlappen 9 aufliegen und die Rastkante 7 in Richtung auf die Gewindeplatte 1 federnd niederdrücken.

Die Wirkungsweise der montierten Rastmutter ist in Fig. 6 anschaulich dargestellt. Dort sind zwei zusammengehörige Platten 13 und 14 mittels einer aus Kopf 15 und Schaft 16 bestehenden Schraube und der Rastmutter miteinander verschraubt. Beim Einstecken des Schraubenschaftes 16 in die Durchlaßöffnung 3 wird die Rastkante 7 der schwenkbar gelagerten Verrastungsplatte 2 zunächst gegen die Federkraft der Federlappen 11 hochgeschwenkt, so daß der Schraubenschaft 16 leicht zwischen Anlagewand 4 und Rastkante 7 hindurchgleiten kann. Sobald der Kopf 15 der Schraube an der Unterseite der Platte 14 anliegt, wird die Schraube angezogen. Hierbei gräbt sich die Rastkante 7 in eine der Gewinderillen des Schraubenschaftes 16 ein und drückt diesen gleichzeitig fest gegen die Anlagewand 4. Die Rastkante 7 ist hierbei so auf die Gewinderillen des Schaftes 16 abgestimmt, daß diese die Rille voll ausfüllt und sich unter der jeweils anliegenden Gewindeflanke abstützt.

Um die Haltekraft der Rastmutter zu erhöhen, ist die Anlagewand im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem Schraubengewinde entsprechenden Gewinderillen 17 versehen.

Bei dem in Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an der Gewindeplatte 18 in bekannter Weise ein Klemmschenkel 19 U-förmig angeformt und so herumgebogen, daß die Rastmutter auf den Rand einer Trägerplatte aufgesteckt werden kann. Anlagewand 4 und Lagerrille 5 sind genau wie bei der vorbeschriebenen Rastmutter ausgebildet und die Verrastungsplatte 2 ist in gleicher Weise gestützt und schwenkbar gelagert.

Zur abfedernden Lagerung der Verrastungsplatte 2 sind hierbei andere Federmittel erforderlich. Diese sind beiderseits des Lagersteges 6 an der Gewindeplatte 1 angeformt und verlaufen zunächst von der Anformstelle weg mit Federstegen 20 entgegen der Aufsteckrichtung schräg nach oben. Etwa in Höhe des Oberrandes der Anlagewand 4 werden sie dann um etwa 180° zurückgebogen und reichen mit den abwärtsführenden Federstegen 21 so weit herunter, daß sie auf den seitlichen Stützlappen 9 mit leichtem Druck aufliegen und die Rastkante 7, wie bei der vorbeschriebenen Rastmutter, in Richtung auf die Gewindeplatte 1 niederdrücken.

Das vorbeschriebene Rastmutterprinzip läßt sich ebensogut bei den eingangs erwähnten Rohrschellen verwenden, wobei die Gewindeplatte mit Anlagewand und Lagerrille zweckmäßig im Widerlager-Flansch integriert werden und die Verrastungsplatte in einer Aussparung am Schellenbügel schwenkbar gelagert wird.

Das Rastmutterprinzip läßt sich aber auch an anderen Bau- oder Funktionsteilen verwenden, wenn zum Beispiel ein geringes Platzangebot zum Einbau der Rastmutter vorhanden ist. Eine solche einbaubare Rastmutter ist in den Fig. 9 bis 12 dargestellt. Anstelle einer Gewindeplatte ist hierbei zur Aufnahme des Gewindeschaftes 9 ein Gehäuse vorgesehen, welches aus zwei Seitenwänden 22 und einer Rückwand 23 besteht. Diese bildet gleichzeitig die Anlagewand für das in Pfeilrichtung "S" einzudrehende Ende des nicht dargestellten Schraubenschaftes.

In den Seitenwänden 22 sind gegenüberliegend zwei etwa dreieckförmige Aussparungen 24 eingelassen, welche zur schwenkbaren Lagerung der in Fig. 11 gezeigten Verrastungsplatte 25 dienen. Diese besitzt genau wie bei den anderen Rastmuttern eine bogenförmige Rastkante 7 und zwei Stützlappen 26, welche in die Aussparungen 24 hineinragen und sich mit ihren Stützkanten 27 in der von der Rückwand 23 abgekehrten Lagerecke 28 der Aussparung 24 abstützen.

Die Verrastungsplatte 25 ist zwischen den Seitenwänden 22 mit den Stützlappen 26 so eingelagert, daß die Rastkante 7 beim Einführen der Schraube in Richtung des Pfeiles "S" aufschwenken kann. Der Abstand "a" zwischen der Rückwand 23 und der Rastkante 7 ist so bemessen, daß er im aufgeschwenkten Zustand größer und im eingeschwenkten Schließzustand kleiner ist als der Durchmesser des strichpunktiert dargestellten Schraubenschaftes 16 (Fig. 11).

Um die Verrastungsplatte im eingeschwenkten Schließzustand mit einer leichten Federkraft zu halten, ist - in Einsteckrichtung gesehen - am unteren Ende der Rückwand 23 ein aus zwei parallelen Federstegen 29 und einem Quersteg 30 gebildeter Federbügel angeformt, wobei von der Mitte des Quersteges 30 aus ein Stützstab 31 hochgebogen ist. Dieser drückt von unten gegen die Verrastungsplatte 25 und hält diese in der strichpunktiert dargestellten Schließlage. Die am oberen Rand der Seitenwände 22 quer abstehenden Haltestege 32 und die seitwärts abstehenden Einbaustege 33 dienen zur Verankerung der Rastmutter in entsprechende Haltenischen im Funktionsteil. Bezugszeichenliste 1Gewindeplatte

2Verrastungsplatte

3Durchlaßöffnung

4Anlagewand

5Lagerrille

6Lagersteg

7Rastkante

8Stützkante

9Stützlappen

10abgewinkelte Enden

11Federstege

12Quersteg

13Platte

14Platte

15Schraubenkopf

16Schraubenschaft

16'Gewinderille

17Gewinderillen in Anlagewand

18Gewindeplatte

19Klemmschenkel

20Federsteg (aufsteigend)

21Federsteg (absteigend)

22Seitenwände

23Rückwand

24Aussparung

25Verrastungsplatte

26Stützlappen

27Stützkanten

28Lagerecke

29Federstege

30Quersteg

31Stützstab

32Haltestege

33Einbaustege


Anspruch[de]
  1. 1. Mutterartiges Befestigungselement zur Verschraubung von Bauteilen und Platten, gekennzeichnet durch eine Gewindeplatte (1) mit einer Durchlaßöffnung (3) für die Schraube (15, 16), einer aus der Gewindeplatte (1) herausgeformten, die Durchlaßöffnung (3) halbschalenförmig umgebenden Anlagewand (4) für den Schraubenschaft (16) sowie eine gegenüber der Anlagewand (4) angeordneten, mit einer bogenförmig ausgebildeten Rastkante (7) in Einsteckrichtung der Schraube (15, 16) schräg zur Schraubenachse in die Durchlaßöffnung (3) hineinragenden Verrastungsplatte (2), welche mit ihrer rückwärtigen Kante (8) in einer in die Gewindeplatte (1) eingeformten Lagerrille (5) abgestützt und schwenkbar gelagert ist.
  2. 2. Mutterartiges Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungsplatte (2) an der Lagerseite zwei seitwärts abstehende Stützlappen (9) aufweist und an der Gewindeplatte (1) ferner zwei Federstege (11) derart angeformt und herumgebogen sind, daß diese mit ihren Enden (12) die seitwärts abstehenden Stützlappen (9) übergreifen und in Richtung auf die Gewindeplatte (1) niederdrücken.
  3. 3. Mutterartiges Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagewand (4) mit Gewinderillen (17) versehen ist, welche den Gewinderillen (16') der Schraube entsprechen.
  4. 4. Mutterartiges Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an der Gewindeplatte (18) ein Klemmschenkel (19) U-förmig angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstege (20) beiderseits des Lagersteges (6) zunächst von der Anlagewand (4) weg entgegen der Aufsteckrichtung schräg nach oben verlaufen und nach Rückbiegung um etwa 180° als abwärts gerichtete Federstege (21) auf den seitlichen Stützlappen (9) mit leichtem Druck aufliegen.






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