DE1213172B - Befestigungselement aus Kunststoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

F06b

Deutsche Kl.: 47 a-5

Nummer: 1213 172

Aktenzeichen: J13616 XII/47 a

Anmeldetag: 21. August 1957

Auslegetag: 24. März 1966

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement aus Kunststoff, das aus einem mit einem Kopf versehenen, in die Öffnung einer Werkplatte einzusetzenden Schaft besteht, der mit einer Längsbohrung versehen ist, welche am einen Schaftende einen kleineren Durchmesser zur Aufnahme einer gewindeschneidenden Schraube aufweist, wobei beim Anziehen der Schraube der hinter der Werkplatte befindliche Schaftteil größeren Durchmessers unter Bildung einer radial vorstehenden Wulst axial zusammengefaltet wird.

Es ist ein Befestigungselement aus Metall mit einem in die Öffnung einer Werkplatte einsetzbaren, zylindrischen Schaft und einem mit diesem einstückig verbundenen Kopf bekannt, das eine axial verlaufende Gewindebohrung im Schaftteil zur Aufnahme einer vom Kopf einzudrehenden Schraube aufweist. Bei diesem Befestigungselement ist das Gewinde bereits vorgebildet. Es sind auch schon Befestigungselemente aus Kunststoff mit in die Öffnung einer Werkplatte einsetzbarem Schaft und damit einstückigem Kopf bekanntgeworden, bei denen das Gewinde erst durch Eindrehen der Schraube eingeschnitten wird.

Es ist ferner ein Befestigungselement aus Stahl bekannt, das an verschiedenen Stellen des Schaftes Kerben aufweist, um ein Auswölben des Schaftteiles an gewissen Stellen beim Anziehen der Schraube zu erzielen.

Der Erfindung liegt nun, ausgehend von diesen bekannten Befestigungselementen, die Aufgabe zugrunde, ein solches Befestigungselement so auszubilden, daß bei einfacher Montierbarkeit und guter Abdichtung der Werkplattenöffnung Wechselkräfte in axialer Richtung keine Lockerung der Schraube im Befestigungselement hervorrufen können. Dabei soll das Befestigungselement als Massenartikel einfach und billig herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft des aus Kunststoff bestehenden Befestigungselementes und die Längsbohrung in ihrem erweiterten Abschnitt einen der Werkplattenöffnung entsprechenden, von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, und daß am Umfang des Schaftes im Übergangsbereich zwischen dem mit Innengewinde zu versehenden und dem zu faltenden Teil eine an sich bekannte Kerbe vorgesehen ist, die gegen das freie Schaftende hin durch eine den zu faltenden Teil gegen die Werkplattenrückseite drükkende Schulter begrenzt ist.

Durch die Kombination dieser Merkmale wird erreicht, daß der zu faltende Schaftteil beim Festziehen Befestigungselement aus Kunststoff

Anmelder:

Illinois Tool Works Inc.,

Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. A. Mentzel und Dipl.-Ing. W. Dahlke,

Patentanwälte,

Refrath bei Köln, Frankenforst 137

Als Erfinder benannt:

Bryant Edwards, Oak Park, JU. (V. St. A.)

der Schraube durch eine einzige Kerbe zusammengefaltet und unter elastischer Verspannung gegen die Werkplattenrückseite gepreßt wird, wobei gleichzeitig eine zuverlässige Abdichtung der Werkplattenöffnung gewährleistet und eine Lockerung der Schraube in axialer Richtung durch Wechselkräfte vermieden wird.

Durch den von der Kreisform abweichenden Querschnitt des Schaftes wird in Verbindung mit einer entsprechenden Werkplattenöffnung die Montierbarkeit erleichtert, da durch diese Ausbildung eine Drehsicherung bewirkt wird.

Durch die Ausnehmung mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt wird die Wandstärke des zu faltenden Teiles über den ganzen Umfang etwa gleich groß gehalten, was sich auf die Faltbarkeit dieses Teiles günstig auswirkt.

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch das Element gemäß F i g. 1, in eine Werkplatte eingesetzt und aufnahmebereit für eine dazugehörige Schraube,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Fig. 2 nach dem Einziehen der Schraube,

F i g. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 in der Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine vormontierte Befestigungseinheit mit einem etwas abgewandelten Befestigungselement,

F i g. 6 einen Schnitt ähnlich der F i g. 5, wobei die Schraube angezogen ist,

609 539/191.

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Fig. 7 einen Schnitt durch eine andere Ausfülirungsform des Befestigungselemente^ zur= Verbindung zweier im Abstand voneinander angeordneter Werkplatten und

F i g. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindüngsgemäßen Befestigungselementes zur Aufnahme einer Zierleiste. ,

Das Befestigungselement ist in jedem Fall einstückig aus einem geeigneten zähen elastischen Kunststoff, beispielsweise Polyamid,'hergestellt. Die in.den Fig. 1 bis 8 dargestellten verschiedenen Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch zum Unterschied voneinander mit verschiedenen Indices versehen.

Das Befestigungselement 10 nach den F i g. 1 bis 4 umfaßt einen langgestreckten Schaft 12, der in eine Öffnung 14 einet Werkplatte 16 eingebracht werden kann. Dieser Schaft 12 geht an seinem einen Ende einstückig in einen Kopf 18 über und besitzt an dieser Stelle eine etwa in radialer Richtung verlaufende Anschlagfläche, die sich beim. Einstecken des Befestigungselementes an die Fläche der Werkplatte anlegt. Der Querschnitt des Schaftes 12 entspricht in der Nähe des Kopfes 18 nach Größe und Form der Öffnung 14 in der Werkplatte und behält auch in seinem übrigen Teil bis zum freien Ende des Schaftes diese Form bei und geht nicht über diese Größe hinaus. Der Schaft kann folglich Ohne radiale Zusammendrückung in die Öffnung 14 eingebracht werden. Die Form der Öffnung in der Werkplatte und die Querschnittsform des Schaftes 12 sind nicht kreisförmig; bei der dargestellten Ausführungsform wurde ein rechteckiger Querschnitt gewählt, so daß der in die Öffnung eingebrachte Schaft gegen Verdrehung gesichert ist.

Durch den Kopf 18 und einen an diesen anschließenden Teil 24 des Schaftes zieht sich in axialer Richtung eine zentrale Öffnung 22 hindurch, in die der Gewindeteil 26 einer Schraube eingebracht werden kann. Die Öffnung 22 ist an ihrem Eintrittsende bei 30 erweitert bzw. versenkt, um den Kopf 28 der Schraube zumindest teilweise aufzunehmen und eine Anschlagfläche 32 für diesen Kopf zu bilden. Der Querschnitt der Öffnung 22 ist größer als der Querschnitt des Gewindeteils 26 der Schraube, so daß die Wände der Öffnung 22 nicht mit den Schraubengängen in Berührung kommen. Diese Öffnung 22 ist im übrigen in ihrem Querschnitt ähnlich geformt, wie der Teil 24 des Schaftes; der Schaft besitzt folglich im Teil 24 eine etwa gleichmäßige, verhältnismäßig dünne, biegsame Wand, die sich ohne Unterbrechung vollständig über seinen Umfang erstreckt. Durch diese Ausbildung des Schaftteils 24 wird seine Faltung begünstigt.

Das Einsteckende 34 des Schaftes 12 ist konisch verjüngt, so daß die Einbringung des Befestigungselementes in die Öffnung der Werkplatte erleichtert wird. Der Teil 34 des Schaftes ist von einer in axialer Richtung verlaufenden zentralen Bohrung 36 durchzogen, deren Durchmesser etwa gleich dem Kerndurchmesser des Gewindes der Schraube 26, 28 ist. Die Schraube ist in an sich bekannter Weise an ihrem vorderen Ende mit' einem oder mehreren in Längs·: richtung verlaufenden, ihre Gewindegänge durchziehenden Schlitzen',versehen, so daß sie sich beim Eindrehen in weichere Werkstoffe das sie aufnehmende Gewinde, selbst schneidet. Wenn die Schraube, wie es in der F i g. T dargestellt ist, vollständig eingedreht wird, werden, in der Wand; der Bohrung 36 Gewindegänge 38 gebildet, die nicht nur den Schaft der Schraube festhalten^ sondern auch eine gute Abdichtung zwischen der Wand der Bohrung 36 und dem Schrauberischaft bilden. Der Schaft ist an der Verbindungsstelle.. seines, Teils 34 ;"mit dem. Teil 24 außen mit einer über seinen Umfang verlaufenden Kerbe 40 versehen, die das Falten des Schaftteils 24 erleichtert. Die Kerbe 40 ist gegen das Schaftende hin

ίο durch eine schräg verlaufende Schulter begrenzt.

Das Befestigungselement 10 wird zunächst, wie in der Fig. 2 gezeigt ist, in die Öffnung des Werkstückes 16 eingesteckt. Dann wird die Schraube durch - die .Öff-nung-22-eingeführt und in-die-Bohrung 36 eingeschraubt, bis der Schraubenkopf an der Fläche 32 anliegt. Bei weiterer Drehung der Schraube wird das verhältnismäßig dickwandige Schaftende 34 zum Kopf 18 hin gezogen und setzt dabei den Schaftteil 24 unter Druck. Eine weitere Drehung der Schraube

zo bewirkt, daß der Schaftteil 24 in axialer Richtung hinter der Werkplatte 16 zusammengefaltet wird und sich fest gegen-die Rückseite der Werkplatte legt. Dadurch wird das Befestigungselement sicher mit der Werkplatte verbunden und die Öffnung dieser Werkplatte abgedichtet. Infolge der Elastizität und Zahig-

·,..: keit des verwendeten Kunststoffes kann der dünnwandige Schaftteil 24 in dieser Weise gefaltet werden, ohne zu reißen oder zu brechen, ..so daß eine gute Abdichtung erhalten wird. Die Elastizität des Kunststoffes ist insofern noch besonders vorteilhaft, als sie

,, das Befestigungselement in seine ursprüngliche Form zurückziehen will; folglich wird der Schaft der Schraube ständig unter Spannung gehalten, und die Gänge 38 des Befestigungselementes halten den Schraubenschaft unter Zug und sperren ihn gegen eine unerwünschte Rückwärtsdrehung. Bei festgezogener Schraube stützt die schräg verlaufende Schulter der Kerbe die Falte abj so daß auch bei Werkstoffermüdung der Schaft fest in der Plattenöffnung gehalten wird.

Die F i g. 5 und 6 zeigen eine vormontierte Befestigungseinheit 10 a, die im wesentlichen der Ausführung nach den F i g. 1 bis 4 entspricht und bei der die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit dem Index α versehen sind. Dabei ist die Schraube bereits so weit in das Befestigungselement eingeschraubt, daß der Schaftteil 24 α gerade kurz vor seiner Faltung steht. Es sei bemerkt, daß diese Zusammenstellung des Befestigungselementes mit der Schraube vor der Einbringung in die Öffnung der Werkplatte keine Schwierigkeiten für das anschließende Einbringen mit sich bringt, da sich der Schaftteil 24 a beim Einschrauben der Schraube praktisch kaum erweitert, sondern erst dann, wenn er in der beschriebenen Weise gefaltet wird. Der Schaft , des Befestigungselementes nach den F i g. 5 und 6 ist im übrigen an seinem Ende 42 geschlossen, so daß eine Undichtigkeit zwischen der Schraube und dem Schaft mit Sicherheit vermieden wird. Wie besonders aus der Fig. 6 hervorgeht, ist der Schraubenschaft 26« kürzer als der Abstand von der Anlagefläche 32 a im Kopf bis zur Abschlußwand 42 im Schaftende, Folglich verbleibt, nachdem die Befestigungseinheit fest an der Werkplatte angezogen ist, zwischen dem Endendes Schraubenschaftes und der Abschlußwand· 42 eine Tasche 44, die einige ..yom Schneiden des Gewindes.in der Bohrung 36a verbliebene Späne aufnehmen kann.

Ähnlich wie bei der Ausführung nach den F i g. 5 und 6 können selbstverständlich auch alle anderen vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsformen des Befestigungselementes bereits vor ihrer Einbringung mit einer Schraube zu einer vormontierten Einheit zusammengestellt werden.

Bei der in der F i g. 7 dargestellten Ausführungsform, bei der die entsprechenden Teile mit dem Index b bezeichnet sind, bildet der Kopf 18 b eine Abstandsplatte zwischen zwei Werkplatten 16 b und 46, die durch den Kopf 28 & der Schraube miteinander verbunden werden.

Die in der Fig. 8 dargestellte abgewandelte Ausführung 10c dient zur Befestigung einer Zierleiste 48 an der Werkplatte 16 c. Vom Kopf 18 c erstrecken sich einstückig nach beiden Seiten Arme 50 und 52, die in abgdfwinkelten Flanschen 54 und 56 enden und die entsprechend nach innen abgewinkelte Kanten 58 und 60 eines Zierstreifens 48 tragen können.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Befestigungselement, bestehend aus einem mit einem Kopf versehenen, in eine Öffnung einer Werkplatte einzusetzenden Schaft, der mit einer Längsbohrung versehen ist, welche am einen

   Schaftende einen kleineren Durchmesser zur Aufnahme einer gewindeschneidenden Schraube aufweist, wobei beim Anziehen der Schraube der hinter der Werkplatte befindliche Schaftteil größeren Durchmessers unter Bildung einer radial vorstehenden Wulst axial zusammengefaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (24) des aus Kunststoff bestehenden Befestigungselementes (10) und die Längsbohrung (22) in ihrem erweiterten Abschnitt einen der Werkplattenöffnung (14) entsprechenden, von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen und daß am Umfang des Schaftes im Übergangsbereich zwischen dem mit Innengewinde zu versehenden und dem zu faltenden Teil eine an sich bekannte Kerbe (40) vorgesehen ist, die gegen das Schaftende (34) hin durch eine den zu faltenden Teil gegen die Werkplattenrückseite drükkende Schulter begrenzt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Französische Patentschriften Nr. 1122 378,
   094 738, 1 094 042;

   USA.-Patentschriften Nr. 2 788 047, 2 392 133,
   2 324 142, 2 188 422.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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