DE1400209C - Spreiznietartiges Befestigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein einstückiges, Um das Verlagern des Werkstoffes beim Ein-

spreiznietartiges Befestigungselement aus einem treiben des Spreizdornes in die Mittelbohrung des

zähen, elastisch verformbaren Kunststoff, bestehend Befestigungselementes zu bewirken, nimmt nach aus einem buchsenförmigen Einsatzteil mit Kopf und ' einem weiteren Merkmal der Erfindung der DurchSchaft, der durch radiale Läiigsschlitze in einzelne 5 messer der Mittelbohrung des buchsenförmigen Ein-

Spreizteile unterteilt ist, und einem Spreizdorn, durch Satzteiles in an sich bekannter Weise zum freien Ende den der Schaft zur Festlegung in einer Werkplatten- der Spreizteile hin ab.

öffnung beim Eintreiben in die Schaftbohrung auf- Auf diese Weise ist durch das Zusammenwirken spreizbar ist. dieser beiden Merkmale die Gewähr gegeben, daß Die bekannten Befestigungselemente dieser Art io beim Eintreiben des Spreizdornes in die leicht koumfassen Spreizteile, die vom Kopf aus divergierende nische Bohrung des buchsenförmigen Einsatzteiles und dann erst zum Ende hin konvergierende Außen- keine Überbeanspruchung des Materials der Spreizflächen besitzen, wobei der größte Durchmesser der teile auftritt. Durch das Verlagern des Werkstoffes Spreizteile wesentlich größer als derjenige der Werk- in die Aussparungen der Spreizteile hinein wird die plattenöffnung ist. Bei diesen bekannten Befestigungs- 15 zum Eintreiben des Spreizdornes erforderliche Kraft elementen legen sich nach dem Einbringen der unabhängig von der Stärke der Werkplatte, in der Spreizteile in die Werkplattenöflnung deren diver- das Befestigungselement verankert werden soll, gierende Außenflächen gegen die dem Kopf des gleichbleiben und eine zunehmend leichtere Verfor-Befestigungselementes abgewandten Kanten, der mung der Spreizteile ermöglicht. Damit ist eine Be-Werkplattenöffnung. Da der größte Durchmesser der 20 Schädigung der Spreizteile unmöglich gemacht, wenn Spreizteile wesentlich größer als derjenige der Werk- das Befestigungselement an sehr dicken Werkplatten plattenöffnung ist, ist bereits das Einbringen der be- angebracht werden soll.

kannten Befestigungselemente in die Werkplatten- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele eines

Öffnung schwierig, da dabei Verformungsarbeit ge- erfindungsgemäßen Befestigungselementes dargestellt,

leistet werden muß. Ferner sind die bekannten Be- 25 In dieser Zeichnung zeigt

festigungselemente nur für eine vorbestimmte Werk- F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Ausplattenstärke verwendbar. Wird jedoch eine stärkere führungsform eines Befestigungselementes,
Werkplatte verwendet, kann die beim Eintreiben des Fig. 2 einen Schnitt durch das in eine Werk-Spreizdornes entstehende Verformungskraft die plattenöffnung eingeführte Befestigungselement im Festigkeit des Werkstoffes der Spreizelemente über- 30 Schnitt,

steigen, so daß die Spreizelemente beim Eintreiben Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt, des Treibdornes abgerissen werden. wobei jedoch der Spreizdorn in das Befestigungs-Ferner sind Befestigungselemente bekannt, die auf element eingetrieben worden ist,
der Außenseite der Spreizteile rippenartige Nocken F i g. 4 eine andere Ausführungsform eines erfinaufweisen, um die Reibung beim Einbringen der 35 dungsgemäßen Befestigungselementes in perspektivi-Spreizteile in die Werkplattenöffnung zu verringern. scher Ansicht,

Diese Rippen liegen beim Einbringen an der Innen- F i g. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfinwand der Werkplattenöffnung an, wenn sich die Spreiz- dungsgemäßen Befestigungselementes, dessen Spreizteile durch den Druck des Einbringens des bekann- dorn im Querschnitt sternförmig ausgebildet ist,
ten Befestigungselementes gegeneinander bewegen. 40 F i g. 6 und 7 zwei weitere Ausführungsformen Die Erfindung bezweckt, ein Befestigungselement von Befestigungselementen, die in eckige Öffnungen zu schaffen, das ohne Kraftaufwand in eine Werk- in Werkplatten einsetzbar sind,
plattenöffnung einführbar ist und das nicht nur für In sämtlichen Figuren der Zeichnung sind ent-Werkplatten vorbestimmten Durchmessers verwendet sprechende Einzelteile mit gleichen Bezugszeichen werden kann. Dabei soll die zum Eintreiben des 45 versehen. In Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsform Domes erforderliche Kraft auch bei größeren Wand- eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes darstärken nicht unzulässig ansteigen und damit das gestellt. Diese, wie auch die übrigen, ist vorzugsweise Befestigungselement beschädigen. Dieser Zweck wird aus einem zähen, elastischen Kunststoff, wie Nylon bei einem Befestigungselement der beschriebenen oder Polyäthylen, gefertigt. Das als Ganzes mit Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die 5° 30 bezeichnete Befestigungselement umfaßt einen Spreizteile achsparallel verlaufende bzw. zum freien buchsenförmigen Einsatzteil 32 und einen Spreiz-Ende der Spreizteile hin konvergierende Außen- dorn 34. Dieser kann wahlweise einstückig mit oder flächen haben und über den Umfang verteilt ange- getrennt von dem Einsatzteil hergestellt sein. Der ordnete, in Achsrichtung verlaufende Rippen auf- Schaft des Einsatzteils 32 umfaßt mehrere in Achsweisen, die als Erhebungen ausgebildet bzw. durch 55 richtung verlaufende Spreizteile 36, 38 und 40, die Aussparungen gebildet sind. Ein derartiges Befesti- durch Schlitze 42, 44 und 46 voneinander getrennt gungselement weist auf der Außenfläche der Spreiz- -sind. Die hinteren Enden dieser Spreizteile sind einteile keine quer zur Achse verlaufenden Vorsprünge stückig miteinander verbunden und bilden einen bzw. erhabene Wülste auf, die das Einschieben der radial vorstehenden Kopfteil 48, der zur Anlage an Spreizteile in eine Werkplattenöffnung erschweren. 60 der Werkplattenoberfläche dient.
Wird der Spreizdorn in die Mittelbohrung des erfin- Durch den Kopfteil 48 und durch den durch die dungsgemäßen Befestigungselementes eingetrieben, Spreizteile 36, 38 und 40 gebildeten Schaftteil erverlagert sich der Werkstoff der Spreizteile und das streckt sich eine Mittelbohrung 52 hindurch. Wie aus Befestigungselement wird sicher festgelegt. Fig. 2 ersichtlich ist, weist diese einen Teilbereich Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind 65 50 im Kopfteil 48 mit konstantem Durchmesser auf. die Rippen keilförmig ausgebildet und ihre Quer- Der zwischen den Spreizteilen liegende Bereich der schnittslläche nimmt in Richtung zum Einführende Bohrung 52 verjüngt sich hingegen konisch zu den des Schaftteils ständig ab. freien Enden der Spreizteile hin. Die Bohrung 50

weist in der Nähe des dem freien Ende der Spreiz- . teile abgewandton Endes eine sich in die Bohrung hineinerstreckende Ringwulst 78 auf. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spreizdorn bei 54 einstückig mit dem Kopfteil ausgebildet. Die Verbindung zwischen beiden Teilen wird beim Eintreiben des Doms zerstört.

Die Spreizteiie 36, 38 und 40 sind außen zylindrisch gestaltet. Das Einführende dieser Spreizteile ist bei 56 angefast, wodurch das Einsetzen des Befestigungselemcntes erleichtert wird. Bei dein in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Befestigungselement 30 in zwei Werkplatten 58 und 60 eingesetzt, deren Öffnungen 62, 64 miteinander fluchten und den gleichen Durchmesser besitzen. »5

Die Spreizelemente weisen über den Umfang verteilt angeordnete, in Achsrichtung verlaufende Aussparungen 66 auf. Die zwischen diesen stehengebliebenen Rippen sind mit 68 bezeichnet. Durch die Rippen wird eine umfangsmäßig unterbrochene Anlagefläche des in den Bohrungen der Werkplatten liegenden Bereichs der Spreizteile geschaffen. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform nimmt die Breite und Tiefe der Auskerbungen 66 in Richtung zum Einführende zu, so daß die Rippenbreite in Richtung zu diesem Ende hin kleiner wird. Die Seitenwandungen der Rippen laufen also in Richtung zum Einführende der Spreizteile hin aufeinander zu. Dadurch wird das Aufweiten des Schaftes und die Anlage der Rippen an den Bohrungen der Werkplatten beim Eintreiben des Domes erleichtert.

Das Befestigungselement 30 läßt sich leicht in die Bohrungen der Werkplatten einführen, da der Außendurchmesser der Spreizteile und der Durchmesser der Werkplattenöffnung etwa gleich sind. Danach kann der Spreizdorn 34 in die Bohrung 52 eingeschlagen werden. Das Einsetzen der Spreizteile des Befestigungselementes in die Bohrungen wird durch die Anfassungen 56 erleichtert. Eine weitere Erleichterung kann durch eine leichte konische Ausbildung des durch die Spreizteile gebildeten Schaftes bewirkt werden. Der Dorn 34 läßt sich verhältnismäßig leicht durch den ersten Bereich 50 der Bohrung im Kopfteil 48 hindurchtreiben, da der Durchmesser der Bohrung in diesem Bereich etwa gleich demjenigen des Domes ist. Dabei wird ein Herausfallen des Domes durch die Ringwulst 78 verhindert. Sobald der Dorn an den konisch verlaufenden Teil der Bohrung 52 gelangt, werden, wie aus F i g. 3 ersiehtlieh ist, die Spreizteile radial rtach außen gedrückt. Bei diesem Aufweitvorgang werden die Rippen 68 gegen die Wandungen der Öffnungen 62 und 64 gedrückt. Infolge der verhältnismäßig großen auf die Rippen wirkenden Flächenpressung werden diejenigen Bereiche der Rippen, die innerhalb der öffnungen 62 und 64 liegen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, zusammengepreßt. Die Aussparungen 66 werden in diesem Bereich durch die Verformung der Spreizteile ausgefüllt. Gleichzeitig werden diejenigen Bereiche der Rippen, die die Werkplatte 60 überragen, aufgeweitet und bilden dadurch einen radial vorstehenden Bund 76, der eine sichere Anlage an der Rückseite der hinteren Werkplatte darstellt.

Die Rippen 68 sind so gestaltet, daß sich der Bund 76 an jeder beliebigen Stelle der Rippen ausbilden kann. Dadurch ist das erfindungsgemäße Befestigungselement vorzüglich zur Verwendung bei Werkplatten unterschiedlicher Dicke geeignet. Da außerdem der Schaftteil, abgesehen von einer gegebenenfalls vorgesehenen leichten konischen Verjüngung, zylindrisch ausgebildet ist, sind unabhängig von der Dicke der Werkplatten Öffnungen gleichen Durchmessers in denselben anzubringen.

Die konische Verjüngung der Mitelbohrung 52 würde an und für sich beim Eintreiben des Domes einen zunehmend größeren Widerstand hervorrufen. Dieser zunehmende Eintreibwiderstand wird jedoch weitgehend oder sogar vollständig durch die vorerwähnte Anordnung der Aussparungen 66 und die keilförmige Ausbildung der Rippen aufgehoben; denn bei einer derartigen Anordnung nimmt die Anlagefläche und die Qerschnittfläche der Rippen in Richtung zum Einführende ständig ab, wodurch eine zunehmend leichtere Verformung ermöglicht wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ragen die konisch verlaufenden Flächen in der Mittelbohrung 52 der Spreizteile und die Schlitze 42, 44 und 46 bis in den ununterbrochenen kreisringförmigen Bereich 70 des Kopfteiles hinein, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Dadurch wird die Durchfederung bzw. die Ausweitbarkeit der Spreizteile vergrößert und diese können aus Festigkeitsgründen mit größerem Querschnitt ausgeführt werden. Außerdem wird durch eine derartige Anordnung eine radiale Aufweitung des Bereichs 70 erreicht, wenn der Treibdorn in die Bohrung 52 eingetrieben wird. Der ausgeweitete Bereich 70 erzeugt eine Umfangsskraft, die den Dorn einzuschnüren trachtet, wodurch dieser gegen ungewollte axiale Verschiebung und Lockerung in beiden Richtungen gesichert ist.

In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform eines Befestigungselementes 30« dargestellt. Die Bezugszeichen sind mit dem Index α versehen. Der wesentlichste Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der vorbeschriebenen besteht darin, daß die Rippen 68a so ausgebildet sind, daß sie aus der zylindrischen Mantelfläche der Spreizteile herausragen, so daß zwischen diesen sich nach außen erweiternde Aussparungen gebildet sind. Die Rippen 68a verjüngen sich allseitig zum Einführende hin, wodurch die Aufweitbarkeit der Spreizteiie in noch stärkerem Maße vergrößert wird.

In F i g. 5 der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines ernndungsgemäßen Befestigungselementes dargestellt, dessen Kopf 48g eine eigentümliche Ausbildung aufweist. Außerdem ist die Mittelbohrung 50g für den Dorn nicht zylindrisch, sondern Y-förmig ausgeführt. Der Spreizdorn 34 g weist einen entsprechenden Querschnitt auf. Bei dieser Ausführungsform wird eine gleichmäßige Verteilung der Klemmkraft über den Schaftumfang erreicht, wenn der Dorn eingetrieben wird.

In Fig. 6 und 7 hat der durch die Spreizteile gebildete Schaft der Befestigungselemente 30/ bzw. 30/ im Querschnitt eine rechteckige Form. Derartige Befestigungselemente sind in Verbindung mit entsprechend geformten öffnungen in Werkplatten verwendbar. Auf diese Weise wird eine Relativverdrehung der Befestigungselemente und der Werkplatten ausgeschlossen. Diese Ausführungsformen sind demnach besonders zur Verwendung von Spreizschrauben an Stelle von Spreizdornen geeignet. Die Mittelbohrung dieser Ausführungsform ist glatt und gewindelos ausgeführt. Wenn die Schraube eingeschraubt wird, schneidet bzw. drückt sie sich selbst ein Gewinde,

wobei sie gleichzeitig den Schaft aufweitet. An Stelle der Schrauben können auch bei diesen Ausführungsformen einstückig mit den Befestigungselementen verbundene oder gelrennte Spreizdorne verwendet werden. Andererseits können auch bei den vorbeschriebenen Ausfiihrungsformen an Stelle der Spreizdorne 34 Schrauben benutzt werden. Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform zeigt als Besonderheit Vorsprünge 108 an den Hinführenden der Spreizteile 36/. 38/. die die zwischen den Ausnehmungen 66/ liegenden Rippen 68/ überragen. Diese Vorsprünge dienen da/u, die Befestigungselemente vorübergehend so lange locker im Werkstück zu halten, bis die Schrauben eingeschraubt bzw. die Dorne eingetrieben sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. F.inslückigcs, sprci/.nietartigcs Befestigungselement aus einem zähen, elastisch verformbaren Kunststoff, bestehend aus einem buchsenförmigcn Einsatzteil mit Kopf und Schaft, der durch radiale Längsschlitze in einzelne Spreizteile unterteilt ist, und einem Spreizdorn, durch den der Schaft zur Festlegung in einer WcrkplattenöiTnung beim Eintreiben in die Schaftbohrung aufspreizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizteile (36. 38, 40) achsparallel verlaufende bzw. zum freien Ende der Spreizteile hin konvergierende Außenflächen und über den Umfang verteilt angeordnete, in Achsrichtung verlaufende Rippen (68) aufweisen, die als Erhebungen (68fl) ausgebildet bzw. durch Aussparungen (66) gebildet sind.
2. 2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (68) keilförmig ausgebildet sind und ihre Querschnittsfläche in Richtung zum Einführende des Schafttcils ständig abnimmt.
3. 3. Befestigungselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Mittelbohrung (52) des buchsenförmigcn Einsatzteils in an sich bekannter Weise zum freien Ende der Spreizteile hin abnimmt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen