DE10162094A1

DE10162094A1 - Heftnadel

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Publication number: DE10162094A1
Application number: DE2001162094
Authority: DE
Original assignee: JOHANNES LUEBBERING AG BAAR
Current assignee: JOHANNES LUEBBERING AG BAAR
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-17
Also published as: DE20205017U1

Abstract

Bei einer insbesondere im im Flugzeug- oder Kraftwerkbau vorgesehenen Heftnadel zur provisorischen Verbindung von Bauteilen miteinander, wobei die Heftnadel in eine die Bauteile durchsetzende, gemeinsame Bohrung einführbar ist, mit einem Rohrkörper und mit einem Haltekörper, der über eines der beiden Stirnenden des Rohrkörpers hinausragt, und mit einem Betätigungskörper, welcher von dem anderen der beiden Stirnenden des Rohrkörpers aus zugänglich ist, und welcher mittels eines Werkzeuges bewegbar ist, und welcher auf den Haltekörper einwirkt, derart, dass der Haltekörper an eines der zu verbindenden Bauteile angepresst wird, wobei der Rohrkörper ein Widerlager zur Anlage an einem anderen der zu verbindenden Bauteile aufweist, schlägt die Erfindung vor, dass der Betätigungskörper auf ein Druckelement einwirkt, welches in Längsrichtung der Heftnadel beweglich ist von einer ersten, vom Rohrkörper entfernteren Ruhestellung in eine zweite, dem Rohrkörper nähere Druckstellung, wobei das Druckelement den Haltekörper über den Umfang der Bohrung hinaus ragend verformt und außerhalb der Bohrung an das dem Haltekörper nächste zu verbindende Bauteil anpresst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heftnadel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Heftnadeln sind aus der Praxis bekannt. Sie werden beispielsweise in der Flugzeugindustrie eingesetzt, um Bauteile provisorisch miteinander zu verbinden. So können in dieser, der endgültigen Anordnung der Bauteile entsprechenden Stellung die Bauteile vor ihrer endgültigen Verbindung bearbeitet werden.
Die aus der Praxis bekannten Heftnadeln arbeiten spreizdübelartig, wobei der Haltekörper mehrere umfangsmäßig verteilte Segmente aufweist, die auseinander gespreizt werden können.
Während des Arbeitsablaufs wird zunächst der Rohrkörper an die Oberfläche des dem Werker zugänglichen Bauteils angesetzt. Der verformbare Teil der Heftnadel, nämlich der Haltekörper, erstreckt sich in und durch die Bohrung, welche die miteinander zu verbindenden Bauteile durchsetzt. Im Rohrkörper ist eine Schraube vorgesehen, die dem Werker zugewandt den Betätigungskörper in Form eines Schraubenkopfes ausbildet. Diese Schraube erstreckt sich durch den Rohrkörper bis in die Bohrung und bis in den dort befindlichen, aufweitbaren Haltekörper der Heftklammer, wobei das Einschrauben dieser Schraube in den Rohrkörper ein Aufspreizen des Haltekörpers bewirkt.
Der Haltekörper legt sich insbesondere dem Bauteil an, welches vom Werker am weitesten beabstandet ist, und presst dieses gegen die anderen Bauteile, wobei der Rohrkörper als Widerlager zur Aufnahme der Presskräfte dient.
Die bekannten Heftnadeln weisen einerseits den technischen Nachteil auf, dass die einzelnen Segmente des Haltekörpers, welche gespreizt werden können, jeweils entlang einem vergleichsweise geringen Abschnitt an den Umfang der Bohrung angepresst werden, sodass unerwünschte Verformungen des Randes der Bohrung nicht ausgeschlossen werden können.
Weiterhin ist es wirtschaftlich nachteilig, wenn diese mehrfach wiederverwendbaren Heftnadeln mit einem erheblichen Aufwand gereinigt werden müssen. Das ist erforderlich, wenn die provisorisch miteinander zu verbindenden Bauteile zusätzliche Stoffe aufweisen, beispielsweise Dichtungs- oder Klebstoffmassen, welche zwischen den Bauteilen vorgesehen sind und die beim Zusammenpressen der Bauteile in die Bohrung gepresst werden, wo sie die Heftnadel verunreinigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Heftnadel dahingehend zu verbessern, dass diese mit möglichst preiswerten Mitteln eine möglichst zuverlässige sowie beschädigungsarme, provisorische Verbindung der Bauteile ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Heftnadel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen einer derartigen Heftnadel sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Derartige Heftnadeln sind insbesondere zur Verwendung z. B. im Flugzeug- oder Kraftwerkbau vorgesehen, also bei der Montage hochwertiger Baugruppen, die z. B. besonderen Sicherheitsanforderungen genügen müssen und vor ihrer endgültigen Montage provisorisch montiert und in dieser Zusammenbau- Stellung bearbeitet werden.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, den Haltekörper nicht in radialer Richtung, sondern in axialer Richtung an die zu verbindenden Bauteile anzupressen. Es erfolgt also keine Anlage des Haltekörpers an diese Bauteile innerhalb der Bohrung, sondern an der Oberfläche desjenigen der zu verbindenden Bauteile, welches dem Haltekörper am nächsten ist. Dies wiederum ermöglicht im Vergleich zu einer Kontaktierung innerhalb der Bohrung eine großflächigere Kontaktierung des Haltekörpers an dem ihm zugeordneten Bauteil, sodass trotz hoher Haltekräfte vergleichsweise geringe Flächenpressungen aufgebracht werden und eine optimale Schonung der Bauteile und ihrer ggf. beschichteten Oberflächen sichergestellt werden kann.
Der Rohrkörper kann dem Durchmesser der Bohrung entsprechen und damit eine insgesamt kleine, preisgünstige Ausgestaltung der Heftnadel ermöglichen, mit nur geringfügigen Überständen über die beiden äußeren Oberflächen der zu verbindenden Bauteile.
Es kann vorgesehen sein, hohe Anpresskräfte durch eine dauerhafte, plastische Verformung des Haltekörpers aufzubringen. Ggf. ist lediglich dieses plastisch verformte Teil als Einweg-Teil vorgesehen, während die übrige Heftnadel, mit einem neuen Haltekörper bestückt, wieder einsetzbar sein kann.
Ansonsten sind auch elastisch verformbare Haltekörper verwendbar, die es durch ihre Rückstellung nach der Entlastung ermöglichen, die gesamte Heftnadel nach "vorn", also zu der Seite aus der Bohrung herauszuziehen, von der aus sie in die Bohrung eingesetzt worden war.
Weiterhin kann insbesondere bei plastisch verformbaren Haltekörpern vorgesehen sein, dass mittels einer Schwächungs- oder Soll-Bruchstelle der hintere, für den Werker unzugängliche Teil der Heftnadel von dem vorderen, für den Werker zugänglichen Teil der Heftnadel getrennt wird, wenn die Heftnadel aus den Bauteilen wieder entfernt werden soll. Hierdurch ist es möglich, den plastisch verformbaren Haltekörper, der sich ja nicht elastisch zurückstellt und zusammen mit der Haftnadel durch die Bohrung zurückgeführt werden kann, an einer für den Werker unzugänglichen Stelle einzusetzen und dennoch die Heftnadel später aus den Bauteilen entfernen zu können.
Wenn statt einer mehrfach verwendbaren Heftnadel eine lediglich ein Mal zu benutzende Heftnadel verwendet wird, ergibt sich in überraschender Weise ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil in den Anwendungsfällen, in denen die mehrfach verwendbaren Heftnadeln bei ihrer Verwendung verschmutzen, denn in derartigen Anwendungsfällen entfällt für die erfindungsgemäßen Heftnadeln nicht nur die Reinigung, sondern auch die für die Reinigung und zur erneuten Bereitstellung erforderliche Logistik mit Transport, Handhabung und Lagerung der Heftnadeln.
Die vorgesehene Schwächungsstelle der Heftnadeln kann hierzu als Sollbruchstelle ausgelegt bzw. genutzt werden, indem zunächst zur Benutzung der Heftnadel diese mit einer vorgegebenen Kraft an die zu haltenden Werkstücke angepresst wird, und indem später zum Lösen der Heftnadel diese mit einer demgegenüber größeren Kraft angezogen wird, so dass die Schwächungsstelle als Sollbruchstelle reißt bzw. bricht.
Als Haltekörper kann beispielsweise eine Spreizhülse vorgesehen sein, die durch die Bohrung bis hinter die zu verbindenden Bauteile geführt wird, und die anschließend durch das Druckelement gestaucht wird, indem das Druckelement aus seiner Ruhestellung in seine Druckstellung bewegt wird. Dabei legt sich die Spreizhülse rings um die Bohrung an das hintere, vom Werker abgewandte Bauteil an, sodass die Bauteile zwischen dieser Spreizhülse und dem Teil des Rohrkörpers zusammengepresst werden, welcher dem gegenüberliegenden, dem Werker zugewandten Bauteil anliegt.
Bei Verwendung einer Spreizhülse als Haltekörper können vorteilhafterweise Schlitze vorgesehen sein, die über einen Teil der axialen Länge der Spreizhülse verlaufen, sodass die Verformung der Spreizhülse erleichtert wird. Dabei kann beispielsweise die Spreizhülse kronenartig ausgestaltet sein, mit einem umlaufenden Materialring an einem ihrer Stirnenden und mit mehreren frei endenden Fingern oder Zinken, die in ihrer Gesamtheit die Hülsenwandung bilden. Alternativ jedoch kann vorgesehen sein, die Spreizhülse an beiden Enden ringartig geschlossen auszugestalten und lediglich zwischen diesen beiden geschlossenen Ringen Schlitze vorzusehen. Beschädigungen der zu verbindenden Bauteile oder von Oberflächenbeschichtungen dieser Bauteile durch die frei endenden Finger oder Zinken sind auf diese Weise ausgeschlossen.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Schlitze in der Spreizhülse schräg verlaufen, sodass, verglichen mit der axialen Länge der Spreizhülse, besonders große Schlitzlängen und damit eine besondere leichte Verformbarkeit der Spreizhülse ermöglicht wird. Eine besonders leichte Verformbarkeit der Spreizhülse ist vorteilhaft, da auf diese Weise zuverlässig sichergestellt werden kann, dass eine vollständige Verformung der Spreizhülse erreichbar ist ohne die Gefahr, dass versehentlich die Sollbruchstelle der Heftnadel bereits bei der Montage der Heftnadel beschädigt oder gar gebrochen wird.
Bei der Stauchung der Spreizhülse wird deren Wandung geknickt. Vorteilhaft kann die Spreizhülse im Längsschnitt eine Form aufweisen, die einen bewussten Knickbereich aufweist und so die Verformbarkeit der Spreizhülse erleichtert. Zudem kann durch eine derartige Formgebung sichergestellt werden, dass die Spreizhülse in ihrem verformten Zustand eine vorbestimmte Gestalt annimmt, welche eine zuverlässige Festlegung der Bauteile bei gleichzeitiger maximaler Bauteilschonung ermöglicht.
Die vorteilhafte Formgebung mit einem bewussten Knickbereich kann dadurch vorgesehen sein, dass die Spreizhülse keine geradlinige Wandung aufweist, sondern von z. B. einer Zylinderform abweicht und gebogen oder winkel- bzw. zick-zackförmig verläuft. So kann die Spreizhülse im Längsschnitt eine konvexe, also nach außen bauchig verlaufende Form aufweisen, welche die Verformung der Spreizhülse erleichtert.
Die auf das Druckelement einwirkende Zugkraft kann beispielsweise auf zwei grundsätzliche Arten aufgebracht werden: es kann erstens mittels eines Gewindes und einer rotatorischen Dreh- bzw. Schraubbewegung translatorisch an den Rohrkörper der Heftnadel herangezogen werden, zweitens kann es in einer unmittelbar translatorischen Zugbewegung an den Rohrkörper herangezogen werden.
Bei einer Dreh- bzw. Schraubbewegung kann vorteilhaft eine Zugstange vorgesehen sein, die an das Druckelement anschließt und die ihrerseits aus dem gegenüberliegenden, also dem Werker zugewandten Ende des Rohrkörpers ragt, wobei dieser überstehende Bereich der Zugstange mit einem Gewinde versehen ist. Eine Mutter wirkt mit diesem Gewinde der Zugstange zusammen und stützt sich ihrerseits gegenüber dem Rohrkörper ab. Auf diese Weise ist es möglich, nur durch Drehung der Mutter, ohne eine Drehbewegung der Zugstange oder des Rohrkörpers, das Druckelement an den Rohrkörper heranzuziehen und den Haltekörper an das ihm zugeordnete Bauteil anzupressen. Da die Bauelemente der Heftnadel, welche mit den zu verbindenden Bauteilen Kontakt haben, keine Drehbewegung ausführen, ist eine maximale Bauteilschonung auf diese Weise möglich.
Alternativ kann vorgsehen sein, dass die an das Druckelement anschließende Zugstange ein Gewinde aufweist, welches unmittelbar mit einem Gewinde der Druckhülse kämmt, sodass durch Drehung der Zugstange bei festgelegtem Rohrkörper, durch Drehung des Rohrkörpers bei festgelegter Zugstange, oder durch gleichzeitige gegenläufige Drehbewegungen von Zugstange und Rohrkörper das Druckelement zum Rohrkörper bewegt werden kann.
Wenn die Bewegung des Druckelementes unmittelbar durch direkten Zug erfolgen soll, ähnlich beispielsweise wie bei einem Blindniet, kann vorteilhaft vorgesehen sein, zwei Sollbruchstellen in der Zugstange vorzusehen:
Eine erste, schwächer dimensionierte Soll-Bruchstelle bricht, wenn der Haltekörper verformt und die vorbestimmte Haltekraft aufgebracht worden ist. Die Zugstange muss dann, auch ohne diesen bereits abgebrochenen Abschnitt, noch eine weitere Angriffsfläche für ein Werkzeug bereitstellen, sodass sie erneut betätigt werden kann, wenn die Heftnadel gelöst werden soll. Dann nämlich wird die Zugstange bis zu einer zweiten, höheren Belastung gezogen, sodass dann die zweite Soll-Bruchstelle bricht und das Druckelement mitsamt dem Haltekörper von der übrigen Heftnadel gelöst wird, um die Heftnadel anschließend von den Bauteilen demontieren zu können.
Vorteilhaft kann der Haltekörper in seinem ursprünglichen, unverformten Zustand eine so gering bemessene Querschnittskontur aufweisen, dass er problemlos durch die Bohrung geführt werden kann, wie dies beispielsweise bei der vorerwähnten Spreizhülse der Fall sein kann. Insbesondere bei derartigen Ausgestaltungen ist es möglich, dass sich jeweils ein Ende des Haltekörpers an dem Druckelement und an dem Rohrkörper abstützt, sodass während der Verformung des Haltekörpers Kratzer oder andere Oberflächenbeschädigungen der zu verbindenden Bauteile zuverlässig ausgeschlossen werden können.
Alternativ kann vorteilhaft vorgesehen sein, insbesondere wenn eine besonders großflächige Anlage des Haltekörpers an dem ihm zugeordneten Bauteil vorgesehen ist, dass der Haltekörper eine weit ausladende, beispielsweise mit mehreren Spreizflügeln versehene Gestalt aufweist und unter elastischer Verformung - z. B. gefaltet - durch die Bohrung hindurchführbar ist, wobei er sich anschließend unter selbsttätiger Rückverformung bereits aufspreizen kann. Das anschließende Betätigen des Druckelementes führt nicht in erster Linie zu einer Verformung des Haltekörpers, sondern - ggf. unter vergleichsweise geringer Verformung des Haltekörpers - zur Anlage des Haltekörpers mit der vorgesehenen Presskraft an dem dem Haltekörper zugeordneten Bauteil und stellt die vorgesehenen Presskräfte sicher, mit welchen die Bauteile miteinander verbunden werden sollen.
Der Rohrkörper kann vorteilhaft einen stutzenartigen Abschnitt aufweisen, welcher sich in die Bohrung erstreckt. Er dient, je nach seiner Länge, als Zentrierung oder Führung für die Mittel, mittels welcher das Druckelement bewegt wird, wie z. B. die vorerwähnte Zugstange, wobei durch die Zentrierung oder Führung dieser Mittel eine Beschädigung des Bohrlochrandes durch die Bewegung dieser Mittel ausgeschlossen ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der rein schematischen Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Heftnadel zu Beginn der Montage,
Fig. 2 die Heftnadel von Fig. 1 etwas später, aber immer noch vor Beendigung der Montage, und
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Heftnadel in einer gegenüber den Fig. 1 und 2 unterschiedlichen Montagesituation.
In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Heftnadel bezeichnet, wobei die Heftnadel 1 einen Rohrkörper 2 aufweist, einen Haltekörper 3 und ein Druckelement 4.
Der Rohrkörper 2 weist einen als Stutzen 5 bezeichneten Abschnitt auf, sowie einen als Kragen 6 bezeichneten Abschnitt mit einem im Vergleich zum Stutzen 5 größeren Durchmesser.
Der Rohrkörper 2 ist mit einem Innengewinde 7 versehen, wobei das Druckelement 4 mit einer Zugstange 8 verbunden ist, die ein Außengewinde aufweist, welches mit dem Innengewinde 7 kämmt. Die Zugstange 8 weist weiterhin eine Betätigungsfläche 9 auf, die als Vierkant ausgestaltet ist und das Ansetzen eines Verschraubungswerkzeuges ermöglicht. Zwischen der Zugstange 8 und dem Druckelement 4 ist eine Schwachstelle 10 vorgesehen, die durch einen im Querschnitt geringeren Bereich dieses ansonsten einteiligen Elementes gebildet ist, welches Element die Zugstange 8 und das Druckelement 4 gemeinsam ausbildet.
Die Heftnadel 1 dient dazu, drei schematisch angedeutete Bauteile 11, 12 und 14 miteinander zu verbinden. Der Rohrkörper 12 liegt mit seinem Kragen 6 dem Bauteil 11 an, während der Haltekörper 3 mit dem Bauteil 14 zusammenwirkt und sich diesem Bauteil 14 anlegt, wenn das Druckelement 4 an den Rohrkörper 2 herangezogen wird. Dies erfolgt durch Drehung der Zugstange 8 gegenüber dem Rohrkörper 2.
Fig. 1 zeigt eine Montagestellung, in der die Heftnadel 1 in eine Bohrung 15 eingesetzt ist, welche die drei Bauteile 11 bis 14 gemeinsam durchsetzt. Fig. 2 zeigt demgegenüber einen Arbeitsfortschritt während der Montage der Heftnadel 1:
Durch eine Relativ-Verdrehung zwischen dem Rohrkörper 2 und der Zugstange 8 ist das Druckelement 4 zum Rohrkörper 2 bewegt worden. Dabei ist das Halteelement 3 verformt worden. Aufgrund seiner aus Fig. 1 ersichtlichen, ursprünglich leicht konvex-bauchigen Formgebung ergibt sich keine zufällige Knicklinie, entlang der sich der Haltekörper 3 verformt, sondern der Haltekörper 3 verformt sich während der Stauchung nach einem vorgegebenen Muster und nimmt eine vorbestimmte Form an.
Dadurch, dass sich der Haltekörper 3 mit seinen beiden Stirnenden einerseits an dem Druckelement 4 und andererseits an dem Stutzen 5 abstützt, werden während der Verformung des Haltekörpers 3 Kratzer oder andere Beschädigungen an dem Bauteil 14 oder an einer Beschichtung des Bauteils 14 vermieden, auch wenn der Haltekörper 3 durch die Drehbewegung des Druckelementes 4 mitgenommen und ebenfalls gegenüber dem Bauteil 14 verdreht und bewegt werden sollte.
Die bei Verschraubungswerkzeugen mögliche und übliche Drehmomentbegrenzung stellt sicher, dass der Haltekörper 3 ausreichend verformt wird und zuverlässig die gewünschte Presskraft aufbringt, um die drei Bauteile 11 bis 14 zwischen dem Druckelement 4 bzw. dem Haltekörper 3 einerseits und dem als Widerlager dienenden Kragen 6 andererseits zu verpressen.
Wenn die Heftnadel 1 demontiert werden soll, wird die Zugstange 8 wiederum betätigt. Dies kann einerseits dadurch erfolgen, dass sie entgegen ihrer Montage-Drehrichtung aus dem Rohrkörper 2 herausgeschraubt wird, sodass die Zugstange 8, das Druckelement 4 und der Haltekörper 3 gemeinsam von dem Rohrkörper 2 abfallen und der Rohrkörper 2 problemlos aus der Bohrung 15 herausgezogen werden kann. Es kann jedoch vorgesehen sein, die Zugstange 8 in ihrer Montage-Drehrichtung weiterzuschrauben, also fester anzuziehen, bis die Schwachstelle 10 bricht, sodass in diesem Fall lediglich das Druckelement 4 und der Haltekörper 3 von der restlichen Heftnadel 1 gelöst werden und herabfallen, während die Zugstange 8 im Inneren des Rohrkörpers 2 verbleibt und gemeinsam mit diesem aus der Bohrung 15 herausgezogen werden kann.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, welches prinzipiell ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Das Bauteil 14 ist in Fig. 3 anders als in den Fig. 1 und 2 nicht als Blech ausgestaltet, sondern als Profilelement, welches einen schlecht zugänglichen Raum schafft, in welchen die Bohrung 15 mündet. Dabei ist erstens aufgrund der schlechten Zugänglichkeit des Haltekörpers 3 und des Druckelememtes 4 sowie zweitens wegen der plastischen, nicht rückstellenden Verformung des Haltekörpers 3 vorgesehen, die Schwachstelle 10 als Sollbruchstelle zu nutzen und lediglich einen Anteil der Heftnadel 1 nach "vorn" aus der Bohrung 15 herauszuziehen, während ein anderer Anteil mit dem Haltekörper 3 und dem Druckelememt 4 nach "hinten" wegfällt.
Die Bewegung des Druckelememtes 4 zum Rohrkörper 2 erfolgt auch bei diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Dreh- bzw. Schraubbewegung. Das Druckelememtes 4 und die Zugstange 8 müssen sich hier jedoch lediglich translatorisch bewegen: die Zugstange 8 ist bis über den Rohrkörper 2 hinausragend ausgestaltet und weist insbesondere an diesem hinausragenden Abschnitt ein Außengewinde auf, welches mit einer Mutter 16 zusammenwirkt. Für die Mutter 16 dient der Kragen 6 des Rohrkörpers 2 als Widerlager und durch Drehung der Mutter 16 kann die Zugstange 8 in Längsrichtung durch den Stutzen 5 des Rohrkörpers 2 bewegt werden, sodass das Druckelement 4 unter Verformung des Haltekörpers 3 an den Rohrkörper 2 herangezogen wird.
Gegebenenfalls findet aufgrund von Reibungskräften eine geringfügige Drehung der Zugstange 8 und des Druckelementes 4 statt, wenn die Mutter 16 betätigt wird. Falls derartige Drehanteile der Zugstangen-Bewegung ausgeschlossen werden sollen, können in axialer Richtung verlaufende Profilierungen z. B. in der Zugstange 8 und dem Rohrkörper 2 sicherstellen, dass eine rein translatorische Bewegung der Zugstange 8 und des Druckelementes 4 erfolgt.
Eine ausschließlich translatorische Bewegung der Zugstange 8 und des Druckelementes 4 stellt sicher, dass der Haltekörper 3 keine rotatorische Bewegung ausführt, sodass der Haltekörper 3 auch in der Schlussphase der Montage, wenn er an dem Bauteil 14 anliegt, nicht durch eine Drehbewegung das Bauteil 14 eine Oberflächenbeschichtung dieses Bauteils beschädigen oder zerkratzen kann.
Zudem werden bei einer überwiegend oder sogar ausschließlich translatorischen Bewegung der Zugstange 8 Torsions- oder Scherkräfte verringert oder sogar verhindert, die bei einer Drehbewegung von der Zugstange 8 über die Schwachstelle 10 auf das Druckelement 4 übertragen würden und die gegebenenfalls zu einem vorzeitigen Bruch der Schwachstelle 10 führen könnten, noch bevor der Haltekörper 3 ausreichend verformt ist und die gewünschten Presskräfte zur Verbindung der Bauteile 11 bis 14 aufgebracht worden sind.
Anhand von Fig. 3 ist weiterhin verdeutlicht, dass die Schwachstelle 10 nicht nur als Sollbruchstelle dienen kann, sondern auch auch als biegsames Gelenk: das Bauteil 14 ist in Fig. 3 mit einer unterschiedlichen Wandstärke dargestellt. In anderen Montagesituationen kann die Bohrung schräg in die Bauteile 11 bis 14 eingebracht worden sein. In jedem Fall ergibt sich eine nicht parallele Ausrichtung von der dem Haltekörper 3 zugewandten Seite des Druckelementes 4 zur Oberfläche des dem Druckelement 4 nächsten Bauteil 14.
Derartige Schrägstellungen oder auch unregelmäßige Ausformungen von Haltekörpern können durch die Gelenkigkeit bzw. Verbiegbarkeit der Schwachstelle 10 ausgeglichen werden, so dass bei Beendigung des Montagevorgangs der Heftnadel 1 das Druckelement 4 möglichst gleichmäßigen Druck auf den Haltekörper 3 ausübt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dies, indem das Druckelement 4 zu dem Bauteil 14 parallel ausgerichtet ist, also während der Montage der Heftnadel 1 schräg zu deren Längsachse gekippt wird und einen um den Umfang des Haltekörper 3 vergleichmäßigten, das Bauteil 14 schonenden Druck ausübt, während demgegenüber ein starr geführtes Druckelement 4 dort einen größeren Anlagedruck des Haltekörpers 3 erzeugen würde, wo die Wandstärke des Bauteils 14 entlang dem Umfang des Haltekörpers 3 größer ist als an anderen Stellen.
Dieselbe Gelenkigkeit bzw. Verbiegbarkeit der Schwachstelle 10 ist auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 gegeben. Abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen können auch andersartig ausgestaltete Gelenke vorgesehen sein, welche einen um den Umfang des Haltekörper 3 vergleichmäßigten Druck bewirken.

Claims

1. Heftnadel zur provisorischen Verbindung von Bauteilen miteinander,
wobei die Heftnadel in eine die Bauteile durchsetzende, gemeinsame Bohrung einführbar ist,
mit einem Rohrkörper,
und mit einem Haltekörper, der über eines der beiden Stirnenden des Rohrkörpers hinausragt,
und mit einem Betätigungskörper,
welcher von dem anderen der beiden Stirnenden des Rohrkörpers aus zugänglich ist,
und welcher mittels eines Werkzeuges bewegbar ist,
und welcher auf den Haltekörper einwirkt, derart, dass der Haltekörper an eines der zu verbindenden Bauteile angepresst wird,
wobei der Rohrkörper ein Widerlager zur Anlage an einem anderen der zu verbindenden Bauteile aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Betätigungskörper auf ein Druckelement (4) einwirkt,
welches in Längsrichtung der Heftnadel (1) beweglich ist von einer ersten, vom Rohrkörper (2) entfernteren Ruhestellung in eine zweite, dem Rohrkörper (2) nähere Druckstellung,
wobei das Druckelement (4) den Haltekörper (3) über den Umfang der Bohrung hinaus ragend verformt und außerhalb der Bohrung an das dem Haltekörper (3) nächste zu verbindende Bauteil (14) anpresst.

2. Heftnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (3) als Spreizhülse ausgestaltet ist, welche bei Druckeinwirkung des Druckelementes (4) auf die Spreizhülse unter Vergrößerung ihres Umfangs axial verkürzbar ist.

3. Heftnadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse Schlitze aufweist, welche über einen Teil ihrer axialen Länge verlaufen.

4. Heftnadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze schräg zur Längsachse der Spreizhülse verlaufen.

5. Heftnadel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse eine Form mit vorgegebenen Knickstellen aufweist.

6. Heftnadel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizhülse einen konvexen, nach außen bauchigen Querschnitt aufweist.

7. Heftnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (4) mit einer Zugstange (8) verbunden ist, welche am Betätigungsende aus dem Rohrkörper (2) ragt,
wobei dieser hervorragende Bereich der Zugstange (8) mit einem Gewinde versehen ist,
und wobei eine Mutter (16) vorgesehen ist, die mit diesem Gewinde der Zugstange (8) zusammenwirkt und die sich an dem Rohrkörper (2) abstützt.

8. Heftnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Heftnadel (1) einen Schwächungsbereich (10) zwischen dem Betätigungskörper und dem Druckelement (4) aufweist,
und dass dieser Schwächungsbereich (10) beim Erreichen einer vorgegebenen, auf den Betätigungskörper einwirkenden Kraft bricht, derart, dass das Druckelement (4) und der Haltekörper (3) von der übrigen Heftnadel (1) gelöst sind.

9. Heftnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Heftnadel (1) einen Verformungsbereich zwischen dem Betätigungskörper und dem Druckelement (4) aufweist,
und dass dieser Verformungsbereich eine Bewegung des Druckelementes (4) ermöglichend verformbar ist, derart, dass das Druckelement (4) sich gleichmäßig, eine Winkelstellung zwischen Druckelement (4) und Haltekörper (3) verringernd oder ausgleichend, an den Haltekörper (3) anlegen kann.

10. Heftnadel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (4) mit einer Zugstange (8) verbunden ist, die mit einem Gewinde versehen ist, welches mit einem Gewinde (7) des Rohrkörpers (2) zusammenwirkt, wobei die Zugstange (8) eine Betätigungsfläche (9) aufweist, an welche ein Schraubwerkzeug ansetzbar ist.

11. Heftnadel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement mit einer Zugstange verbunden ist, welche am Betätigungsende aus dem Rohrkörper ragt,
wobei in diesem hervorragenden Abschnitt der Zugstange eine erste Schwachstelle angeordnet ist, die beim Aufbringen einer ersten, geringeren Zugkraft bricht,
wobei diese erste Schwachstelle derart angeordnet ist, dass nach dem Bruch dieser ersten Schwachstelle eine zweite Betätigungsfläche an der Zugstange für ein Werkzeug zugänglich verbleibt,
und wobei die nach dem Bruch der ersten Schwachstelle an der Heftnadel verbleibende Zugstange in der Heftnadel gehalten ist, das Druckmittel am Haltekörper festlegend,
und wobei die Zugstange eine zweite, das Lösen des Druckelementes und des Haltekörpers ermöglichende Schwachstelle aufweist, welche bei einer im Vergleich zur ersten Schwachstelle höheren Zugkraft bricht.

12. Heftnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (3) verformungsfrei in die Bohrung (15) einführbar ist und in seinem vom Druckelement (4) belasteten Zustand eine Querschnittskontur aufweist, die größer ist als die der Bohrung (15).

13. Heftnadel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper unter elastischer Verformung in die Bohrung (15) einführbar ist, wobei er in unverformtem Zustand eine Querschnittskontur aufweist, die größer ist als die der Bohrung (15), und wobei die Heftnadel derart ausgestaltet ist, dass der Haltekörper durch die Bohrung (15) hindurchführbar ist bis zu einem Maß, welches eine Rückstellung der elastischen Verformung ermöglicht.

14. Heftnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Haltekörper (3) aus seinem dem Druckelement (4) gegenüberliegenden Ende an dem Rohrkörper (2) abstützt.

15. Heftnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (2) einen umlaufenden Kragen (6) aufweist, welcher als Widerlager einem der Bauteile (11) anlegbar ist, und dass der Rohrkörper (2) einen hülsenartigen Stutzen (5) aufweist, der in die Bohrung (15) einführbar ist.

16. Heftnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (4) kippbeweglich gelagert ist, derart, dass es - eine möglichst gleichmäßige Anlage des Haltekörpers (3) an das diesem benachbarte, zu verbindende Bauteil (14) unterstützend - etwa parallel zu der Oberfläche des Bauteils (14) auch bei schräg zur Längsachse der Heftnadel (1) verlaufender derartiger Oberfläche ausrichtbar ist.

17. Heftnadel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwächungsbereich (10) die Kippbewegung des Druckelementes (4) ermöglichend knickbar ist.