DE10210709B4

DE10210709B4 - Befestigungselement mit bevorzugter Montagerichtung

Info

Publication number: DE10210709B4
Application number: DE2002110709
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Knoop
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions GmbH
Current assignee: Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: DE10210709A1

Abstract

Befestigungselement mit einem Muttergewindestück (5, 6) und einem, dieses zumindest teilweise, umschliessenden separaten Halteelement (7, 8),
dadurch gekennzeichnet, daß
– die Aussengeometrie des Befestigungselements so gewählt ist, daß es durch eine quadratische Öffnung (4) eines Trägerteils (1) steckbar ist und
– bei Drehung um einen bestimmten Winkel um die Achse der Einsteckrichtung, das Muttergewindestück (5, 6) das Trägerteil (1) hinterschneidet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit einem Muttergewindestück und einem, dieses zumindest teilweise umschließenden Halteelement.
Befestigungselemente mit einem Muttergewindestück und einem, dieses zumindest teilweise umschließenden Halteelement, sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Beispielhaft seien hier die Druckschriften DE 19860434 A1 , DE 20017234 U1 und DE 10015956 A1 genannt.
Den dort vorgeschlagenen Befestigungselementen ist allen gemeinsam, daß sie in eine Öffnung eines Trägerteils, entgegengesetzt einer Montagerichtung eingesetzt werden. Grund dafür ist die Notwendigkeit einer formschlüssigen Verbindung, um hohe Haltekräfte für die Montage eines Montageteiles zu erzielen. Ist jedoch die Rückseite des Trägerteils schwer oder nicht zugänglich, so gestaltet sich die Montage dieser Befestigungselemente als schwierig bis unmöglich.
Kann oder soll nun ein Befestigungselement aus der Montagerichtung in die Öffnung eines Trägerelements eingebracht werden und zugleich eine formschlüssige Verbindung für hohe Haltekräfte gegeben sein, eignen sich die in den oben genannten Druckschriften erwähnten Befestigungselemente nicht, da sich bei diesen durch deren Ausführungsform ein Einbringen in die Öffnung des Trägerelementes aus der Montagerichtung ausschließt.
Eine in DE 29805045 U1 beschriebene Kunstoffmutter ist zwar aus der Montagerichtung in die Öffnung des Trägerteiles einsetzbar, eignet sich jedoch aufgrund ihrer Ausführung als einstückige Kunststoffmutter nicht zur Aufnahme der hohen Haltekräfte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement anzubieten, das

– in Montagerichtung in eine quadratische Öffnung eines Trägerelements eingebracht werden kann,
– die zur Erreichung hoher Haltekräfte erforderliche formschlüssige Verbindungen bietet und dabei
– zerstörungs- und verlustfrei wieder demontiert werden kann und
– preisgünstig und einfach in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 1 und durch das Verfahren des Patentanspruchs 6 gelöst.
Dabei ist erfindungsgemäß ein Befestigungselement mit einem Muttergewindestück und einem, dieses zumindest teilweise umschließenden, Halteelement vorgeschlagen, dessen Außengeometrie so gewählt ist, daß es durch eine Öffnung eines Trägerteiles steckbar ist und bei Drehung um einen bestimmten Winkel um die Achse der Einsteckrichtung das Muttergewindestück das Trägerteil hinterschneidet.
Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Befestigungselement ist zum einen die kostengünstige Ausführungsform und zum anderen das damit mögliche Verfahren zur Befestigung eines Montageteiles, sowie die Möglichkeit der verlust- und zerstörungsfreien Demontage des Befestigungselements.
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Befestigungselement aus der Montagerichtung eines Montageteils in eine Öffnung eines Trägerteils eingebracht wird, wobei das Befestigungselement bis zu einem Anschlag in die Öffnung des Trägerteils eingebracht wird, so daß der Anschlag an der Oberfläche des Trägerteils aufliegt und das Befestigungselement ein Muttergewindestück enthält, das nach dem Einbringen des Befestigungselements in die Öffnung des Trägerteils und nach einer Drehung um einen bestimm ten Winkel um die Achse der Einsteckrichtung die Öffnung des Trägerteils hinterschneidet, so daß das Befestigungselement nicht mehr durch die Öffnung rückziehbar und in dieser Lage fixiert ist.
Vorteile dieser Ausführungsform sind dabei die einfache Montage die keinerlei Spezialwerkzeuge erfordert, sowie die ein fache Demontage des Befestigungselementes und vor allem, die damit verbundene Optimierung der Montagezeit.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beinhaltet Mittel, mit denen das Befestigungselement nach dem vollständigen Einführen in die Öffnung auf der Frontseite des Trägerteils aufliegt. Damit wird zum einen die Einführtiefe des Befestigungselements definiert und zum anderen das Befestigungselement in der Öffnung fixiert und ausgerichtet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht ein quadratisches Muttergewindestück vor, das durch ein Halteelement umgeben ist. Dieses Halteelement weist dabei eine Bohrung in seiner Grundplatte auf, die mit der Gewindebohrung des quadratischen Muttergewindestücks fluchtet und dessen Größe an die Gewindebohrung des Muttergewindestücks angepaßt ist. Die Grundplatte des Halteelements weist senkrechte Flansche auf, die die vier Seiten des quadratischen Muttergewindestücks umschließen. Die Enden der senkrechten Flansche wiederum weisen nach außen stehende senkrechte Endstücke auf, die als Anschlag dienen. Die Länge der senkrechten Flansche ist dabei abhängig von der Materialstärke des Trägerteils so ausgelegt, daß das Muttergewindestück, nach dem Einbringen in die Öffnung des Trägerteils bis zum Anschlag des Halteelements, um die Einsteckachse gedreht werden kann, wobei dann die Eckspitzen des Muttergewindestücks die Längskanten der Öffnung des Trägerteils überschneiden. Vorteile dieser Ausführung sind die einfache und preisgünstige Herstellung des Befestigungselements sowie die bereits oben erwähnte einfache Montage ohne Spezialwerkzeuge und einfache, zerstörungs- und verlustfreie Demontage des Befestigungselements.
Eine weitere Ausführungsform sieht ein Befestigungselement vor, das aus einem kreisrunden Muttergewindestück mit zwei gegenüberliegenden Vorsprüngen und einem dieses Muttergewindestück umschließenden, hutförmigen Halteelement besteht. Dabei ist das hutförmige Halteelement so gestaltet, daß das kreisförmige Muttergewindestück in Richtung der Einsteckachse im Halteelement beweglich ist und vor Verdrehungen im Halteelement, durch die eigenen Vorsprünge und Öffnungen des Halteelement, gesichert ist. Das Halteelement selbst weist wiederum eine quadratische Grundform am Übergang zu seinem kreisförmigen Kragen auf. Diese quadratische Grundform dient dazu, das Halteelement vor Verdrehen in der quadratischen Öffnung des Trägerteils zu sichern.
Zur Befestigung eines Montageteils an einem Trägerteil wird erfindungsgemäß folgendes Verfahren angewandt. Es wird ein Befestigungselement aus der Montagerichtung des Montageteils in eine Öffnung des Trägerteils eingebracht. Die Einbringtiefe des Befestigungselements ist durch Anschläge am Befestigungselement definiert, die bei Erreichen der Eindringtiefe an der Oberfläche des Trägerteils aufliegen. Zudem enthält das Befestigungselement ein Muttergewindestück, das nach dem Einbringen des Befestigungselements in die Öffnung des Trägerteils bis zum Anschlag und einer darauffolgenden Drehung um einen Winkel von 45°, in der Öffnung des Trägerteils zum einen fixiert ist, zum anderen vor Verdrehen geschützt ist. Das Muttergewindestück kann so nicht mehr aus der Öffnung herausgezogen werden, da es in dieser Position mit seinen vier Ecken die Kanten des Montagelochs hinterschneidet und eine formschlüssige Verbindung ergibt. Durch Zurückdrehen um den selben Winkel von 45° ist das Befestigungselement jederzeit zerstörungs- und verlustfrei aus der Öffnung des Trägerteils zu entnehmen.
Im Folgenden ist die Erfindung durch Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1a: ein Befestigungselement in Frontansicht
1b: ein Befestigungselement in Draufsicht
1c: ein Befestigungselement in perspektivischer Darstellung,
2: ein Muttergewindestück
3: ein Halteelement
4a: ein Halteelement und Muttergewindestück in Kombination, in Frontansicht,
4b: ein Halteelement und Muttergewindestück in Kombination, in Draufsicht
4c: ein Halteelement und Muttergewindestück in Kombination, in perspektivischer Darstellung,
5: die Anwendung eines Befestigungselements an einem Trägerteil,
6 die Ansicht gemäß 5 in einer alternativen Ausführungsform.
Das in 1a–c dargestellte Befestigungselement besteht aus einem quadratischen Muttergewindestück 5 und einem Halteelement 7. Dabei umschließt das Halteelement 7 mit seinen senkrechten Flanschen 9 das quadratische Muttergewindestück 5. Den Anschlag des Befestigungselements bilden senkrecht nach außen stehende Enden 10 des Halteelementes.
In den 2 bis 4a–c ist eine alternative Ausführungsform des Befestigungselementes abgebildet. Dabei zeigt die 2 das kreisrunde Muttergewindestück 6 mit zwei gegenüberliegenden Vorsprüngen und deren senkrechten Kanten 12. Diese senkrechten Kanten fügen sich beim Einbringen des Befestigungselementes in eine quadratische Öffnung eines Trägerteiles, in dessen gegenüberliegende Ecken, so daß es durch die Öffnung geführt werden kann.
Ein hutförmiges, zylindrisches Halteelement, dass das in 2 dargestellte Muttergewindestück umgibt, ist in 3 dargestellt. Dabei zeigt 3 die quadratische Grundform 13 am Übergang von der zylindrischen Form auf den Kragen 14 des Halteelements. Das vollständige Befestigungselement, bestehend aus dem Muttergewindestück 6 und dem zylindrischen Halteelement 8 ist in 4a–c dargestellt.
Die 5 und 6 zeigen jeweils die Anwendung der beiden Ausführungsbeispiele in Öffnungen 4 eines Trägerelements 1. Die Öffnungen 4 des Trägerelements 1 sind bei diesem Trägerelement quadratisch ausgeführt, und die beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Befestigungselements 2 oder 3 sind auf diese quadratische Grundform abgestimmt.
In beiden Fällen wird von vorne, aus der Montagerichtung, das Befestigungselement in die Öffnung eingebracht, so weit, bis die Anschläge der Befestigungselemente 2 oder 3 an der Oberfläche des Trägerelements 1 anliegen. Sodann erfolgt eine Drehung um 45° um die Achse der Einsteckrichtung, wobei in beiden Fällen das Befestigungselement in der Öffnung 4 einrastet. In beiden Fällen hinterschneiden nun in dieser Position die Kanten des Muttergewindestücks die Kanten der Öffnung 4, wodurch sich eine formschlüssige Verbindung ergibt.
Aus der gleichen Richtung, wie das Einbringen des Befestigungselementes, erfolgt das Anbringen eines Montageteils und dessen Befestigung durch eine Schraubverbindung mit dem Befestigungselement. Die formschlüssige Verbindung der beiden Muttergewindestücke ermöglicht die dabei erforderlichen hohen Haltekräfte.
Nach einer Demontage des in 5 und 6 nicht dargestellten Montageteils können die Befestigungselemente durch ein Zurückdrehen um 45°, in der Öffnung 4 des Trägerteils 1, wieder durch die Öffnung zurückgezogen und damit zerstörungsfrei und verlustfrei an anderer Stelle wieder verwendet werden.

Claims

Befestigungselement mit einem Muttergewindestück (5, 6) und einem, dieses zumindest teilweise, umschliessenden separaten Halteelement (7, 8), dadurch gekennzeichnet, daß – die Aussengeometrie des Befestigungselements so gewählt ist, daß es durch eine quadratische Öffnung (4) eines Trägerteils (1) steckbar ist und – bei Drehung um einen bestimmten Winkel um die Achse der Einsteckrichtung, das Muttergewindestück (5, 6) das Trägerteil (1) hinterschneidet.
Befestigungselement nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (7, 8) Mittel aufweist mit denen es nach dem vollständigen Einführen in die Öffnung (4) des Trägerteils (1) auf der Frontseite des Trägerteils (1) aufliegt.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es nach Drehung um einen bestimmten Winkel um die Achse der Einsteckrichtung, durch das Halteelement (7, 8) in der Öffnung (4) des Trägerteils (1) gesichert ist.
Befestigungselement nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Muttergewindestück (5, 6) quadratisch ist und eine mittige Gewindebohrung aufweist und das Muttergewindestück (5, 6) durch das Halteelement (7, 8) zumindest teilweise umgeben ist, dessen Grundplatte eine Bohrung aufweist, die der Größe der Gewindebohrung des Muttergewin destücks (7, 8) angepasst ist und mit der mittigen Gewindebohrung fluchtet, wobei zumindest zwei gegenüberliegende, zur Grundplatte senkrechte Flansche (9), mit einer Länge, die die Höhe des Muttergewindestücks (5, 6) überschreiten, an den Seiten des Muttergewindestückes (5, 6) anliegen und die wiederum senkrecht nach aussen stehende Enden (10) aufweisen.
Befestigungselement nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Muttergewindestück (5, 6) eine zylindrische Form mit zentrischer Gewindebohrung aufweist und sich gegenüberliegend an der Zylinderaussenwandung mindestens zwei, symetrische Vorsprünge befinden, die in einer parallel zur Zylinderachse verlaufenden, rechtwinkligen Kante (12) enden, wobei das Muttergewindestück von einem hutförmigen, zylindrischen Halteelement (8) umgeben ist, dessen Wandungen Öffungen enthalten, die zur Aufnahme der Vorsprünge des Muttergewindestücks (6) so ausgelegt sind, daß sich das Muttergewindestück (6) in dem Hohlkörper in Richtung der Achse der Gewindebohrung bewegen lässt und vor Verdrehen gegenüber dem Halteelement (8) gesichert ist, wobei das Halteelement (8) am Übergang zu seinem kreisförmigen Kragen (14) eine quadratische Grundform bildet.
Verfahren zur Befestigung eines Montageteiles an einem Trägerteil (1) mit einen Befestigungselement, wobei das Befestigungselement aus der Montagerichtung des Montageteiles in eine Öffnung (4) des Trägerteiles (1) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement bis zu einem Anschlag in die Öffnung (4) des Trägerteiles (1) eingebracht wird, so daß der Anschlag an der Oberfläche des Trägerteiles (1) aufliegt und es ein Muttergewindestück (5, 6) enthält, das nach dem Einbringen des Befestigungselementes in die Öffnung (4) des Trägerteiles (1) und einer Drehung um einen bestimmten Winkel um die Achse der Einsteckrichtung, die Öffnung (4) des Trägerteiles (1) hinterschneidet, so daß das Befestigungselement nicht mehr durch die Öffnung (4) zurückziehbar und in dieser Lage fixiert ist.