DE69706714T2

DE69706714T2 - An einer Wand befestigbare Schraubbolzen-Muttereinheit

Info

Publication number: DE69706714T2
Application number: DE69706714T
Authority: DE
Inventors: Charles W. Copple; Leonard F. Reid
Original assignee: Fatigue Technology Inc
Current assignee: Fatigue Technology Inc
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: DE69706714D1; EP0785366A1; US6183180B1; EP0785366B1; ES2160885T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Mutterbefestigung, die mittels einer einzigen kreisförmigen Öffnung in einer Wand mit der Wand verbindbar ist, wobei die Mutterbefestigung einen Röhrenstiel mit einem Außendurchmesser, der für einen Feinpass-Einsatz in die kreisförmige Öffnung einer Wand bemessen ist, und mit einem Innendurchmesser; und einen Mutteraufnehmer an der Mutterbefestigung aufweist, wobei der Mutteraufnehmer eine Basis aufweist, die sich diametral gegenüberliegende Randabschnitte aufweist; und eine Aufclipsmutter, mit einer Mutterelementhalterung, die eine Basis und ein Paar seitliche Haltevorrichtungen aufweist, welche an der Halterung an sich diametral gegenüberliegenden Positionen von der Basis nach unten ragen; und einem Mutterelement an der Mutterelementhalterung, wobei das Mutterelement an der Mutterelementhalterung befestigt ist, aber in seiner Position ein radiales Spiel von begrenztem Ausmaß hat.
Eine derartige an einer Wand befestigbare Muttereinheit ist in der US-A-3,646,982 offenbart.
Weiter ist der Hintergrund der sogenannten "Mutterplattentechnologie" in dem am 17. März 1992 erteilten US-Patent Nr. 5,096,349 (Michael A. Landy et al.), in dem am 21. September 1993 erteilten US-Patent Nr. 5,245,743 (Michael A. Landy et al.), in dem am 10. Januar 1995 erteilten US-Patent Nr. 5,380,136 (Charles M. Copple et al.), in dem im April 1995 erteilten US-Patent 5,405,228 (Leonard F. Reid et al.) und in dem am 21. November 1995 erteilten US-Patent Nr. 5,468,104 (Leonard F. Reid et al.) erläutert. Diese Patente offenbaren Mutterbefestigungskonstruktionen, die durch einen Röhrenstiel gekennzeichnet sind, der in eine Öffnung in einer Wand passt, in der ein Bolzen bzw. eine Schraube positioniert werden soll. Der Röhrenstiel erstreckt sich in radialer Richtung in der Öffnung, um die Mutterbefestigungskonstruktion mit der Wand zu verbinden. Das Werkzeug und die Verfahren zum Ziehen des Röhrenstiels, die in den obigen Patenten offenbart sind, sollen als Teil der vorliegenden Beschreibung gelten.
Es besteht Bedarf an einer Mutterbefestigungskonstruktion, die für eine einfache und schnelle Platzierung und Sicherung der Mutter im Anschluss an die Verbindung der Mutterbefestigungskonstruktion mit der Wand geeignet ist. Es besteht ebenfalls Bedarf an einer Mutterbefestigungskonstruktion zur Verwendung mit einer umschlossenen Mutter, die die umschlossene Mutter in einer umschlossenen Position hält, wenn keine Schraube mit der Mutter verbunden ist, um die Mutter in eine umschlossene Stellung zu ziehen. Man glaubt, dass die an einer Wand befestigbare Mutter und die an einer Wand befestigbare Mutterbefestigungskonstruktion dieser Erfindung diese Probleme lösen.
Die Mutterbefestigungen dieser Erfindung sind im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Röhrenstiel, einen Bund an einem Ende des Stiels und einen Mutteraufnehmer; der mit seinem Ende außerhalb des Bundes liegt. Der Mutteraufnehmer weist eine die Mutter aufnehmende Basis auf. Diese Basis besitzt sich diametral gegenüberliegende Randabschnitte, die in radialer Richtung über den Bund überstehen. Wenn sich der Röhrenstiel in einer kreisförmigen Öffnung in einer Wand befindet und eine Stirnfläche des Bundes über die Öffnung in der Wand mit der Wand in Kontakt steht, stehen die Randabschnitte über den Bund über und weisen in axialer Richtung einen Abstand zu der Wand auf.
Diese an einer Wand befestigbare Mutter der vorliegenden Erfindung ist eine Aufclipsmutter. Sie ist im wesentlichen gekennzeichnet durch eine Mutterelementhalterung, die eine Basis und ein Paar seitliche Haltevorrichtungen bzw. Clips aufweist, welche an der Halterung an sich diametral gegenüberliegenden Positionen von der Basis nach unten ragen. Jede seitliche Haltevorrichtung weist eine radial nach innen ragende Sperrvorrichtung auf. Die Sperrvorrichtungen weisen in axialer Richtung von der Unterseite der Mutterelementhalterung einen Abstand aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Axialmaß der Randabschnitte des Mutteraufnehmers ist. Die Aufclipsmutter weist weiter ein Mutterelement an der Mutterelementhalterung auf Das Mutterelement ist an der Mutterelementhalterung in einer Weise befestigt, dass es in seiner Position ein radiales Spiel von begrenztem Ausmaß hat. Die Mutterelementhalterung mit dem daran befestigten Mutterelement werden in axialer Richtung zu dem Mutteraufnehmer bewegt, wobei die seitlichen Haltevorrichtungen zu den überstehenden Randabschnitten der Basis des Mutteraufnehmers ausgerichtet sind. Die Mutterelementhalterung und das Mutterelement werden dann in axialer Richtung bewegt, um die Basis der Mutterelementhalterung auf die Basis des Mutteraufnehmers zu setzen. Eine weitere axiale Bewegung der Mutterelementhalterung gegen den Mutteraufnehmer bewirkt, dass sich die seitlichen Clips auseinander spreizen bis die Basis der Mutterelementhalterung auf dem Mutteraufnehmer aufsitzt. Zu diesem Zeitpunkt schnappen die seitlichen Clips nach innen, um die Sperrvorrichtungen unter die überstehenden Randabschnitte des Aufnehmers zu platzieren.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Aufclipsmutter eine umschlossene Mutter. Die Mutterhalterung weist ein dichtes Gehäuse auf, das sich von der Basis in axialer Richtung in eine den seitlichen Haltevorrichtungen abgewandte Richtung erstreckt. Das Mutterelement befindet sich in dem Gehäuse. Die Basis der Mutterhalterung weist eine ringförmige Dichtung auf, die an der Unterseite einer solchen Basis zwischen den zwei seitlichen Haltevorrichtungen angeordnet ist. Wenn die Aufclipsmutter auf der Mutterbefestigung montiert ist, wird die ringförmige Dichtung zusammengedrückt, was bewirkt, dass sie gegen ein Flüssigkeitsleck zwischen der Basis des Mutteraufnehmers der Mutterbefestigung und der Basis der Mutterelementhalterung der Aufclipsmutter abdichtet.
Die an einer Wand befestigbare Muttereinheit der vorliegenden Erfindung ist ebenso zur Verwendung mit einer Mutter geeignet, die nicht umschlossen bzw. abgedichtet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Stirnfläche des Bundes, welche über die Öffnung in der Wand mit der Wand in Kontakt steht eine konvexe Fläche. Dies erlaubt eine Anpassung gegen entweder eine flache Wandfläche oder eine konkave Wandfläche.
Erfindungsgemäß kann das Befestigungssystem der Erfindung benutzt werden, anstelle der Mutter die Schraube zu befestigen. Die Schraube wird an der Wand oder dem Werkstück befestigt, und dann wird die Mutter hinzugefügt.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der bevorzugten Ausführungsform und alternativer Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.
Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um in den verschiedenen Figuren der Zeichnung gleiche Teile zu kennzeichnen, wobei
Fig. 1 eine Seitenansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten, an einer Wand befestigbaren Muttereinheit ist;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 1 dargestellten, an einer Wand befestigbaren Muttereinheit ist, wobei diese Darstellung eine Ansicht von oben und von einer Seite der an einer Wand befestigbaren Muttereinheit ist, bei der vordere Viertelausschnitte des Mutterelements, des Dichtungsrings und einer Gehäusewand weggelassen wurden, um Querschnitte dieser Bauteile darzustellen;
Fig. 3 ein Längsschnitt im wesentlichen entlang Linie 3-3 von Fig. 4 ist, wobei diese Ansicht die Aufclipsmutter bei ihrer Montage auf den Mutteraufnehmer der Mutterbefestigung zeigt;
Fig. 4 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Einheit ist;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 1 ist, aber den Röhrenhals der Mutterbefestigung in einer kreisförmigen Öffnung in einer Wand und weiter die Wand zeigt, die eine zu dem Bund hin konkave Oberfläche darstellt, wobei der Bund eine konvexe Oberfläche aufweist, die mit der konkaven Oberfläche der Wand in Kontakt steht;
Fig. 6 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Aufclipsmutter in einer Ansicht von oben und auf eine Seite und eine Stirnseite der Aufclipsmutter ist;
Fig. 7 eine Seitenansicht der in Fig. 6 dargestellten Aufclipsmutter ist;
Fig. 8 eine Draufsicht der in Fig. 6 und 7 dargestellten Aufclipsmutter ist, wobei diese Ansicht das Mutterelement in einer im wesentlichen zentrierten Position zeigt;
Fig. 9 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 8 ist, die aber das Mutterelement in einer zu einer Stirnseite der Mutterelementhalterung verschobenen Position zeigt;
Fig. 10 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 8 und 9 ist, die aber das Mutterelement in einer zu einer Seite der Mutterelementhalterung verschobenen Position zeigt;
Fig. 11 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 2 aber von einem abgewandelten Aufbau der mehreren Bauteile ist, die das Mutterelement, eine Mutterelementhalterung und eine Mutterbefestigung zeigt, wobei die Mutterbefestigung durch einen im wesentlichen quadratischen Kopf gekennzeichnet ist;
Fig. 12 eine Draufsicht des Mutterelements in der Mutterelementhalterung ist;
Fig. 13 eine Schnittdarstellung des Mutterelements und der Mutterelementhalterung an der Mutterbefestigung in der Ebene der Oberseite der Mutterbefestigung ist, wobei die Oberseite der Mutterbefestigung in Draufsicht und vier Clips an der Mutterelementhalterung im Schnitt dargestellt sind; und
Fig. 14 eine Seitenansicht eines Ersatzes für das Mutterelement ist, wobei der Ersatz ein Schraubenelement ist, das durch die Halterung gegen eine axiale Bewegung und eine Drehung gehalten ist.
Bezug nehmend auf Fig. 1 und 2 besteht die an einer Wand befestigbare Muttereinheit der vorliegenden Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform aus zwei Bestandteilen. Der erste Bestandteil ist eine Mutterbefestigung 10. Der zweite Bestandteil ist eine Aufclipsmutter 12. Die Mutter 12 kann ebenso als "Aufschnapp"-Mutter bezeichnet werden.
Die Mutterbefestigung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Röhrenstiel 14, einen ringförmigen Bund 16 und einen Mutteraufnehmer 18. Wie am besten in Fig. 3 zu sehen, besitzt der Röhrenstiel 14 einen Außendurchmesser, der für einen Feinpass-Einsatz in eine Öffnung O in einer Wand W bemessen ist. Der Röhrenstiel 14 weist einen zentralen Durchgang 20 mit einem Innendurchmesser auf. Der zentrale Durchgang 20 erstreckt sich durch die gesamte Mutterbefestigung 10. Das dem Mutteraufnehmer zugewandte Ende des Durchgangs 20 ist in Fig. 2 gezeigt. Beide Enden des Durchgangs 20 sind in Fig. 3 dargestellt.
Der Bund 16 ist kreisförmig und umgibt das Ende des Stiels 14, das hinter dem Stiel 14 in der Öffnung O zurückbleibt. Der Bund 16 weist eine Stirnfläche 22 auf Wie in Fig. 3 gezeigt, stößt diese Stirnfläche 22 kontaktierend gegen die Wand W, wo die Wand W die Öffnung O unmittelbar umgibt. Der Mutterauthehmer entspricht in seiner Art einem bearbeiteten Endstück, das mit dem Ende außerhalb des Bundes 16 liegt. Der Mutteraufnehmer 18 weist eine ein Mutterelement aufnehmende Basis 24 auf Die Basis 24 wird von einem Paar Radialflansche 26, 28 flankiert. Diese Radialflansche 26, 28 sind Mutterelement-Halteflansche. Sie halten das Mutterelement gegen seitliche Bewegung. Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, stehen die Flansche 26, 28 in axialer Richtung von Randabschnitten der Basis 24 vor. Sich diametral gegenüberliegende Randabschnitte 30, 32 der Basis 24 belegen Bereiche zwischen den Flanschen 26, 28.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Aufclipsmutter 12 eine umschlossene bzw. abgedichtete Mutter. Sie weist ein dichtes Gehäuse 34 auf, das eine Mutterelementhalterung bildet. Ein Mutterelement 36 ist in der Halterung 34 positioniert. Das Mutterelement 36 ist röhrenförmig und ist bei 38 mit einem Innengewinde versehen. An seiner Außenseite weist es vier um seinen Umfang beabstandete Flachstellen 40 auf. Das Gehäuse 34 weist vier Flachstellen 42 auf, eine für jede Flachstelle 40. Wenn sich das Mutterelement 36 im Gehäuse 34 befindet, hat es in radialer Richtung ein freies Spiel von begrenztem Ausmaß, das durch die Flachstellen 40, 42 bestimmt wird. Die Flachstellen 42 stehen mit den Flachstellen 40 in Eingriff und sichern das Mutterelement 30 gegen Drehung, wenn eine Schraube (nicht dargestellt) in das Mutterelement 36 eingeschraubt oder daraus herausgeschraubt wird. Fig. 3 zeigt das Mutterelement 36 in dem Gehäuse 34. Sie zeigt auch einen ringförmigen Verschlussring 46, der in das Gehäuse 34 unterhalb des Mutterelements 36 passt. Der Verschlussring 46 trägt einem ringförmigen Dichtring 48 herkömmlichen Aufbaus. Der Dichtring 48 ist aus einem beliebigen wohlbekannten Elastomer-Dichtmaterial aufgebaut.
Erfindungsgemäß ist die Mutterelementhalterung mit einem Paar sich diametral gegenüberliegender seitlicher Haltevorrichtungen bzw. Clips 50, 52 versehen. Die Haltevorrichtungen 50, 52 weisen Lappen 54, 56 auf, die durch einen dreiseitigen Schnitt in die Haltevorrichtungen 50, 52 gebildet werden, um die Lappen 54, 56 zu formen. Nach dem Schnitt werden die Lappen 54, 56 nach innen gebogen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Es existiert ein Abstand X zwischen dem Dichtring 48 im entspannten Zustand und den Enden der Lappen 54, 56. Das Maß X ist kleiner als ein Maß Y. Das Maß Y ist der Abstand zwischen der Basisfläche 24 und der Unterseite der Basis 18. Wie man deutlich aus Fig. 3 erkennen kann, wird die Aufclipsmutter auf dem Mutteraufnehmer der Mutterbefestigung durch eine Schubbewegung montiert. Diese Bewegung kann auch als eine Aufschnapp- oder Aufclipsbewegung beschrieben werden. Die aufschnappbare Muttereinheit ist so ausgerichtet, dass die seitlichen Haltevorrichtungen 50, 52 ausgerichtet zu den Randabschnitten 30, 32 angeordnet sind. Dann wird die aufschnappbare Muttereinheit in axialer Richtung geschoben, um das Dichtelement 48 in Eingriff mit der Basisfläche 34 zu bringen. Dies bewirkt ein Zusammendrücken des Dichtelements 48. Dies bewirkt auch, dass sich die Lappen 54, 56 bei ihrer Bewegung strecken wollen. Wenn die Enden der Lappen 54, 56 unterhalb der Randabschnitte 30, 32 des Mutteraufnehmers sind, springen oder schnappen die Lappen 54, 56 unter die Unterseite der Randabschnitte 30, 32 in Position. In dieser Stellung sichern die Lappen 54, 56 die Aufschnappmutter auf der Mutterbefestigung. Aufgrund der Unterschiede zwischen den Maßen X und Y wird das Dichtelement 48 zusammengedrückt, wenn sich die Lappen 54, 56 unterhalb der Randabschnitte 30, 32 befinden. Weil es zusammengedrückt wird, sieht das Dichtelement 48 eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Ring 46 und der Basisfläche 24 vor. Diese Dichtung besteht selbst dann, wenn sich keine Schraube in der Mutterbefestigungseinheit befindet. Die Lappen 54, 56 können auch als "Sperrvorrichtungen" bezeichnet werden. Sie sind eine bevorzugte Ausführungsform von Sperrvorrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mutterbefestigung 10 in einer Weise montiert, die in dem vorgenannten US-Patent Nr. 5,096,349 offenbart ist. Wie in Fig. 10 dieses Patents dargestellt, wird zur Bildung der Öffnung O in der Wand W ein Bohrer benutzt. Dann wird der Röhrenstielabschnitt 14 der Mutterbefestigung 10 in die Öffnung O eingesetzt. Siehe hierzu Fig. 11 des US-Patents Nr. 5,096,349. Als nächstes wird ein kurzes geteiltes Rohr auf einen Dorn gesetzt, der aus dem Ende eines Ziehwerkzeugs herausragt. Das kurze Rohr wird auf den Abschnitt des Dorns mit kleinem Durchmesser bewegt. Siehe hierzu Fig. 12 des US-Patents Nr. 5,096,349. Dann werden der Dorn und das kurze Rohr mit ihrem Ende voran an dem dem Mutteraufnehmer zugewandten Ende der Mutterbefestigung in den Durchgang 20 bewegt. Siehe hierzu Fig. 13 des US-Patents Nr. 5,096,349. Das Mundstück des Ziehwerkzeugs wird dann mit dem Ende des röhrenförmigen kurzen Rohres 34 in Kontakt gebracht. Siehe hierzu Fig. 14 des US- Patents Nr. 5,096,349. Dann wird der Dorn durch das Ziehwerkzeug durch das geteilte kurze Rohr gezogen. Wenn sich der Dorn durch das geteilte kurze Rohr bewegt, übt er eine radial nach außen gerichtete Kraft auf das geteilte kurze Rohr aus. Dies übt eine radial nach außen gerichtete Kraft auf den Röhrenstiel 14 aus, was bewirkt, dass sich der Stiel 14 in radialer Richtung in Eingriff mit der Seitenwand der Öffnung O bringt. Es dehnt auch das Wandmaterial um die Öffnung herum zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit kalt aus.
Nachdem die Mutterbefestigung 10 mit der Wand W verbunden ist. wird die Aufclipsmutter auf das Mutteraufnehmer montiert. Dies wird in der oben beschriebenen Weise durchgeführt. Sie beinhaltet nur eine einfache Aufdrückbewegung der Aufclipsmutter 12. Nachdem die Aufclipsmutter 12 montiert ist, ist die Mutterbefestigungseinheit zum Aufnehmen einer Schraube bereit. Siehe hierzu beispielsweise Fig. 3 des US-Patents Nr. 5,096,349. Wie zuvor beschrieben besitzt das Mutterelement 36 in dem Gehäuse 34 ein gewisses freies Spiel in radialer Richtung. Die Beziehung des Mutterelements 36 zu dem Gehäuse 34 und der Flachstellen 40 zu den Flachstellen 42 erlaubt ein radiales Spiel von 360º. Dieses Spiel erlaubt es, dass sich das Mutterelement 36 ein ausreichendes Maß bewegt, um eine Ausrichtung des Gewindes an der Schraube (nicht dargestellt) mit dem Gewinde 38 in dem Mutterelement 36 zu ermöglichen. Nach einem anfänglichen Ineinandergreifen der Gewinde gelangen die Flachstellen 40 mit den Flachstellen 42 in Eingriff und auf diese Weise wird das Mutterelement 36 gegen Drehung gesichert, so dass die Schraube (nicht dargestellt) in das Mutterelement 36 geschraubt und festgezogen werden kann, wobei das Mutterelement 36 bei diesem Vorgang gegen Drehung festgehalten wird.
Fig. 5 zeigt einen leicht modifizierten Aufbau der Mutterbefestigung. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der ringförmige Bund oder Abstandhalter 16' eine konvexe Stirnfläche 22' auf. Beispielsweise kann die Stirnfläche 22' eine kugelförmige oder beinahe kugelförmige Krümmung aufweisen. Dieses Merkmal erlaubt eine enge Platzierung des Bundes 16' gegen eine konkave Innenfläche 44' der Wand W'. Dies ermöglicht zum Beispiel die Platzierung einer an einer Wand befestigbaren Mutter in einem zylindrischen Element.
Die Fig. 6 bis 10 offenbaren eine herkömmlichere, an einer Wand befestigbare Mutter, die zur Montage gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Der Mutterbefestigungsaufbau muss nicht wesentlich verändert werden. Aus diesem Grund wird die Mutterbefestigung nicht nochmals erläutert oder beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Aufclipsmutter 58 aus einer Mutterelementhalterung 60 und einem Mutterelement 62. Die Mutterelementhalterung 60 weist eine flache Basiswand 62, ein Paar Befestigungshaltevorrichtungen 64, 66, Mutterelementhalterungslappen 68, 70, 72, 74, 76, 78 und aufclipsbare Lappen 80, 82 auf. Die Basis 62 und sämtliche Lappen 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82 sind aus einem einzigen Stück Blech geformt. Wie deutlich in den Fig. 6 und 8-10 dargestellt, sind die Lappen 68, 70, 72, 74 über die Ecken eines Basisabschnitts 84 eines Mutterelements 86 gebogen. Das Mutterelement 86 besteht aus dem Basisabschnitt 84 und einem Rohrabschnitt 88. Der Rohrabschnitt 88 enthält ein Innengewinde 90. Die Lappen 68, 70, 72, 74 erlauben ein begrenztes Maß an seitlicher Bewegung des Mutterelements 86 und halten es gleichzeitig gegen eine über das begrenzte Ausmaß hinausgehende seitliche Bewegung zurück. Die Lappen 76, 78 sind so angeordnet, dass sie eine gewisse Längsbewegung des Mutterelements 86 erlauben, aber ebenso die Bewegung auf ein begrenztes Bewegungsmaß beschränken. Zusammen ermöglichen die Lappen 68, 70, 72, 74, 76, 78 ein Spiel des Mutterelements 86 von begrenztem Ausmaß. Dies wird zum Zwecke der Ausrichtung gemacht. Es erlaubt eine ausreichende Bewegung des Mutterelements 86, so dass das Innengewinde 90 mit dem Außengewinde an einer Schraube (nicht dargestellt) zusammenpassen kann. Wenn dann die Schraube angezogen wird, arbeiten die Lappen 68, 70, 72, 74, 76, 78 zusammen, um das Mutterelement 86 gegen eine Drehung relativ zu der Mutterelementhalterung 58 zu sichern. Fig. 8 zeigt das Mutterelement 86 in einer im wesentlichen zentrierten Position. In dieser Stellung ist die Gewindeöffnung im Rohrabschnitt 88 zu einer Öffnung 92 in der Basiswand 62 der Mutterelementhalterung 58 ausgerichtet. Fig. 9 zeigt eine Längsbewegung des Mutterelements 86 in der Mutterelementhalterung 56. Fig. 10 zeigt eine seitliche Bewegung des Mutterelements 86 in der Mutterelementhalterung 56.
Mit Bezug auf Fig. 7 ist der Abstand Z zwischen den Enden der Lappen 80, 82 und der Unterseite der Basis 62 im wesentlichen gleich dem Maß Y. Mit anderen Worten, das Maß Z ist im wesentlichen gleich der Dicke der Randabschnitte 30, 32 der Mutterbefestigung.
Die in den Fig. 6 bis 10 dargestellte Aufclipsmutter wird auf die Mutterbefestigung im wesentlichen in der gleichen Weise montiert, wie die Aufclipsmutter 12 auf der Mutterbefestigung montiert wird. Die Mutterbefestigung besitzt Seitenflansche oder eine äquivalente Konstruktion an den zwei Seiten der Aufclipsmutter. Die Haltevorrichtungen bzw. Clipse 64, 66 sind in Kanalräumen angeordnet, die zwischen den Flanschen oder der äquivalenten Konstruktion ausgebildet sind. Die Laschen 80, 82 werden gegen die Oberkanten der Randabschnitte 30, 32 gesetzt. Dann wird die Aufclipsmutter mit dem Ende voraus geschoben, um die Laschen 80, 82 über die Randabschnitte 30, 32 schnappen zu lassen bis sie unterhalb der Randabschnitte 30, 32 sind. Wenn dies passiert, dienen die Laschen 80, 82 der festen Verbindung der Aufclipsmutter auf der Mutterbefestigung.
Das in den Fig. 11 bis 13 dargestellte Ausführungsbeispiel weist ein Mutterelement 96, eine Mutterelementhalterung 98 und eine Mutterbefestigung 100 auf. Das Mutterelement 96 weist eine flache Basis 102 und einen röhrenförmigen Körper 104 auf, der mit der Basis 102 verbunden ist und von der Basis 102 nach oben ragt. Der röhrenförmige Körper 104 ist bei 106 mit einem Innengewinde versehen. Die Basis 102 weist ein Paar sich radial gegenüberliegender Vorsprünge 108, 100 auf. Die Mutterelementhalterung 98 wird vorzugsweise aus Blech in die gezeigte Form pressgeformt. Sie weist ein Paar sich diametral gegenüberliegender Seitenteile 112, 114, einen flachen, im allgemeinen ringförmigen Mittelabschnitt 116 und vier Haltevorrichtungen bzw. Clips 118, 120, 122, 124 auf. Die Haltevorrichtungen 120 und 124 sind plan ausgebildet. Die Haltevorrichtungen 118, 122 sind im allgemeinen plan ausgebildet, aber weisen Laschen 126, 128 auf, die wie die oben beschriebenen Laschen 52, 54 und 80, 82 sind. Die Mutterbefestigung 100 besitzt einen röhrenförmigen Körper 130, einen ringförmigen Bund 132, der wie der Bund 16 oder 16' ist, und ein im wesentlichen quadratisches Oberteil 134. Ein zentraler Durchgang 136 erstreckt sich in axialer Richtung durch die Mutterbefestigung 100. Die Mutterbefestigung 100 wird in einer Öffnung O in einem Werkstück auf einem der oben beschriebenen Wege montiert. Vorzugsweise wird sie "gedehnt", um sie in der Öffnung O in dem Werkstück W zu befestigen. Das Mutterelement 96 und die Mutterelementhalterung werden auf die folgende Weise zusammengebaut. Einer der Vorsprünge, beispielsweise Vorsprung 108, wird in eine der Seitenwandöffnungen 138, 140 eingesetzt. Es sei zum Beispiel angenommen, dass er in die Öffnung 138 eingesetzt wird. Der gegenüberliegende Vorsprung 110 wird in einem Winkel auf das Seitenteil 112 gelegt. Dann wird das Mutterelement 96 nach unten gedrückt, um den Vorsprung 110 in die Öffnung 140 einzuschnappen. Wenn dies passiert, liegt die Basis 102 auf dem flachen Mittelabschnitt 116 auf. Das Eingreifen der Vorsprünge 108, 110 in die Öffnungen 138, 140 erlaubt ein ausreichendes Spiel des Mutterelements 96 relativ zu der Mutterelementhalterung 98, um eine Ausrichtung des Gewindes 106 mit dem Gewinde einer Schraube zu erleichtern. Der Eingriff der Vorsprünge 108, 110 in die Öffnungen 138, 140 hält auch das Mutterelement 96 gegen Drehung relativ zu der Mutterelementhalterung 98 fest.
Im zusammengebauten Zustand sind das Mutterelement 96 und die Mutterelementhalterung 98 auf den Kopf 134 der Mutterbefestigung 100 aufgeschnappt. Dies wird durch Platzieren des Mutterelements und der Mutterelementhalterung über das quadratische Ende 134 der Mutterbefestigung 100 gemacht, wobei die vier Haltevorrichtungen 118, 120, 122, 124 im wesentlichen zu den Außenkanten des Kopfes 134 ausgerichtet sind. Dann wird die Einheit nach unten bewegt. Die Haltevorrichtungen 118, 122 und die Laschen 126, 128 bewegen sich genug, so dass die Laschen 126, 128 über die Randabschnitte des Kopfes 134 bewegt werden. Wenn dies passiert, schnappen die Laschen 126, 128 unter die Randabschnitte des Oberteils 134. Die Laschen 126, 128 bewegen sich unter die gegenüberliegenden Randabschnitte der Oberseite 134. Dies ist in Fig. 13 dargestellt. Es wird auf die Position der Laschen 126, 128 hingewiesen. Diese Positionierung der Laschen 126, 128 unter den gegenüberliegenden Randabschnitten des Kopfes 134 verriegelt das Mutterelement 96 und die Mutterelementhalterung 98 an der Mutterbefestigung. Die Positionierung der Haltevorrichtungen 118, 120, 122, 124 verhindert eine seitliche Bewegung und eine Drehung der Einheit 96, 98 relativ zu der Mutterbefestigung 100.
Fig. 14 zeigt ein Schraubenelement 142, das in der Einheit von Fig. 11 anstelle des Mutterelements 96 verwendet werden kann. Das Schraubenelement 142 hat einen Basisabschnitt 144, der wie der Basisabschnitt 102 des Mutterelements 96 ist. Es weist ein Paar Vorsprünge 146, 148 auf, die identisch zu den Vorsprüngen 108, 110 sein können. Das Schraubenelement 142 weist einen Schraubenschaft 150 mit Gewinde auf, der in irgendeiner geeigneten Art und Weise an dem Mittelteil der Basis 144 angebracht ist. Zum Beispiel kann der Schaft 150 einen flachen Kopf 152 aufweisen, der sicher an der Basis 144 befestigt wird. In Fig. 14 ist der Schaft 150 mit Gewinde so dargestellt, dass er einen Durchmesser besitzt, der wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des röhrenförmigen Körpers 130 der Mutterbefestigung 100 ist. Dies ermöglicht die Verwendung einer länglichen Röhrenmutter, die einen Außendurchmesser hat, der so bemessen ist, dass er ein Einpassen in den Durchgang 136 erlaubt. Dieses Mutterelement würde einen Kopf (nicht dargestellt) haben, der an einem Ende des röhrenförmigen Körpers angebracht ist. Das Wandbefestigungselement 100 wird an einer Wand oder einem Werkstück befestigt. Das Schraubenelement 142 wird an der Halterung 98 befestigt. Die Halterung wird auf den Kopf 134 der Befestigung 100 aufgeschnappt. Dann wird der röhrenförmige Körper des Mutterelements (nicht dargestellt) durch eine Öffnung in einem Element bewegt, das noch an der Wand oder dem Werkstück befestigt werden soll, und auf die Schraube 150 geschraubt. Er wird auf der Schraube 150 angezogen bis sein Kopf eng gegen das Element liegt, das an der Wand oder dem Werkstück W befestigt wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Schraubenschaft mit Gewinde im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Öffnung 136 besitzen, aber lang genug sein, so dass er durch und über eine Öffnung in das Element ragt, das noch an der Wand oder dem Werkstück W angebracht wird. Dieser ist so ausgebildet, dass ein vorragender Endabschnitt des Schraubenelements existiert, der eine Mutter aufnehmen kann. Der vorragende Endabschnitt ragt weg von dem Element, das an der Wand oder dem Werkstück W befestigt wird, nach außen. Die Mutter wird dann auf den vorstehenden Endabschnitt der Schraube geschraubt.
Es ist selbstverständlich, dass die dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele nur Beispiele der Erfindung sind. Wesentliche Veränderungen können in der Form mehrerer Komponenten der an einer Wand befestigbaren Muttereinheit ohne Verlassen der Erfindung durchgeführt werden. Zum Beispiel kann der untere Abschnitt der Mutterelementhalterung eine nach unten offene Nut aufweisen, welche die Flansche 26, 28 aufnimmt. Dieser Eingriff der Flansche 26, 28 in die Nut tritt an die Stelle des Einfangens der Basis der Mutterelementhalterung in den Grenzen der Flansche 26, 28.
Es liegt im Bereich der Erfindung, die Mutterbefestigung in einer Wandöffnung mittels anderer Mittel als der Dehnung im kalten Zustand zu befestigen. Zum Beispiel kann die Öffnung in der Wand mit einem Gewinde versehen werden und das dazu passende Gewinde kann an dem Stiel angeordnet werden, so dass der Stiel in die Gewindeöffnung geschraubt werden kann. Oder der Stiel könnte länger als die Öffnung ausgebildet werden, in die er eingesetzt wird, so dass er einen Endabschnitt aufweist, der aus der Öffnung an der Rückseite der Wand herausragt. Nach dem Einsetzen des Stiels in die Wandöffnung kann der vorragende Endabschnitt aufgeweitet oder umgefalzt werden, um auf diese Weise die Mutterbefestigung mit der Wand zu verbinden. Oder der Mutterkäfig kann an der Wand mit anderen Mitteln als der Verwendung eines Stiels in der Befestigungsöffnung befestigt werden. Ebenso kann die Mutterbefestigung der Erfindung in einer großen Vielfalt von Wandelementen und Materialien benutzt werden. Sie kann in Metallelementen, Verbundwerkstoffen und verschiedenen Konstruktionskunststoffen verwendet werden.
Selbstverständlich können viele Variationen der Größe, der Form und des Aufbaus an den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Mutterbefestigung vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Einige Merkmale des bevorzugten Ausführungsbeispiels können ohne die anderen Merkmale verwendet werden. Deshalb ist es selbstverständlich, dass die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele nicht einschränkend und nur beispielhaft sind. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die anhängenden Ansprüche bestimmt.

Claims

1. An einer Wand befestigbare Muttereinheit, mit

einer Mutterbefestigung (10), die mittels einer einzelnen kreisförmigen Öffnung in einer Wand mit der Wand verbindbar ist, wobei die Mutterbefestigung aufweist:

einen Röhrenstiel (14) mit einem Außendurchmesser, der für einen Feinpass- Einsatz in die kreisförmige Öffnung einer Wand bemessen ist, und einem Innendurchmesser;

einem Mutteraufnehmer (18) an der Mutterbefestigung, wobei der Mutteraufnehmer eine Basis aufweist, die sich diametral gegenüberliegende Randabschnitte (30, 32) aufweist;

einer Aufclipsmutter (12), mit

einer Mutterelementhalterung (34), die eine Basis und ein Paar seitliche Haltevorrichtungen (50, 52) aufweist, welche an der Halterung an sich diametral gegenüberliegenden Positionen von der Basis nach unten ragen;

einem Mutterelement (36) an der Mutterelementhalterung, wobei das Mutterelement an der Mutterelementhalterung befestigt ist, aber in seiner Position ein radiales Spiel von begrenztem Ausmaß hat,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Röhrenstiel an einem Ende des Stiels mit einem Bund (16) versehen ist, wobei der Bund eine Stirnfläche aufweist, die so angeordnet ist, dass sie bei Gebrauch über eine Öffnung in einer Wand mit der Wand in Kontakt steht, wenn der Stiel in der Öffnung in der Wand ist; wobei die sich diametral gegenüberliegenden Randabschnitte (30, 32) in radialer Richtung über den Bund nach außen ragen; wobei die Randabschnitte so angeordnet sind, dass sie bei Gebrauch in axialer Richtung von der Wand beabstandet sind, wenn der Stiel in der Öffnung einer Wand ist und die Stirnfläche des Bundes mit der Wand über die Öffnung in der Wand in Kontakt steht; dass jede seitliche Haltevorrichtung eine radial nach innen ragende Sperrvorrichtung besitzt, wobei die Sperrvorrichtungen in axialer Richtung von der Basis der Halterung (34) einen Abstand aufweisen, der im wesentlichen gleich der Dicke der die Mutter aufnehmenden Basis des Mutteraufnehmers (18) an der Mutterbefestigung ist;

wodurch die Mutterbefestigung (10) mit dem Röhrenstiel in einer kreisförmigen Öffnung in einer Wand mit der Wand verbunden werden kann und die Aufclipsmutter (12) auf den Mutteraufnehmer gesetzt und auf die sich diametral gegenüberliegenden Randabschnitte des Mutteraufnehmers aufgeschnappt werden kann, wobei die Sperrvorrichtungen zum Halten der Aufclipsmutter auf der Mutterbefestigung in darunter liegende Abschnitte der Randabschnitte des Aufnehmers eingreifen.

2. An einer Wand befestigbare Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutterbefestigung Mutterhalteflansche an der die Mutter aufnehmenden Basis aufweist, wobei die Flansche in axialer Richtung von den Randabschnitten der Basis in eine dem Stiel abgewandten Richtung vorstehen, wodurch die Aufclipsmutter an der die Mutter aufnehmenden Basis zwischen den Flanschen angeordnet werden kann.

3. An einer Wand befestigbare Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche an dem Bund konvex ausgebildet ist, so dass die Stirnfläche gegen eine konkave Wandfläche positioniert werden kann.

4. An einer Wand befestigbare Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutterhalterung ein dichtes Gehäuse aufweist, das sich von der Basis der Mutterhalterung in axialer Richtung in eine den seitlichen Haltevorrichtungen abgewandte Richtung erstreckt, dass sich das Mutterelement in dem Gehäuse befindet, und dass die Basis der Mutterhalterung eine ringförmige Dichtung aufweist, die an der Unterseite der Basis zwischen den zwei seitlichen Haltevorrichtungen angeordnet ist.

5. An einer Wand befestigbare Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterelement eine Basis und einen mit Innengewinde ausgebildeten Röhrenabschnitt, der von der Basis des Mutterelements nach oben ragt, aufweist, und dass die Mutterelementhalterung Halteelemente aufweist, die in das Mutterelement eingreifen und es an der Mutterelementhalterung in einer Weise befestigen, die es erlaubt, dass das Mutterelement in einer Position ein radiales Spiel von begrenztem Ausmaß hat.

6. An einer Wand befestigbare Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Haltevorrichtungen nach unten gedrehte Flanschabschnitte der Basis der Mutterelementhalterung sind, und dass die Sperrvorrichtungen nach innen gebogene Abschnitte der Flanschabschnitte sind.

7. An einer Wand befestigbare Muttereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Haltevorrichtungen nach unten gebogene Flanschabschnitte der Basis der Mutterelementhalterung sind.

8. An einer Wand befestigbare Muttereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtungen nach innen gedrehte Abschnitte der Flanschabschnitte sind.