DE1475239A1

DE1475239A1 - Kombinierter Befestiger aus Metall und Kunststoff

Info

Publication number: DE1475239A1
Application number: DE19651475239
Authority: DE
Inventors: Pickering George D; Jansson Arnold O
Original assignee: United Carr Inc
Current assignee: United Carr Inc
Priority date: 1964-12-11
Filing date: 1965-12-10
Publication date: 1969-07-10
Also published as: US3321813A; GB1082446A

Description

4446

UNITED-CARR INCORPORATED Boston/Mass.,USA.

Kombinierter Befestiger aus Metall und Kunststoff.

Die Erfindung betrifft allgemein einen kombinierten Befestiger aus Metall und Kunststoff und ein neues Verfahren zum Kuppeln der Metall- und Kunststoffelemente. Im besonderen ist die Erfindung auf einen kombinierten Metall- und Kunststoffbefestiger gerichtet, mit dem ein Freßteil an einem Träger oder Werkstück befestigt werden kann.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines einfachen und billigen Befestigers, bei dem ein sicherer Eingriff mit einem Preßteil und einem Träger, an dem der Preßteil

909828/0520

befestigt werden soll, erzielt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einfacher, billiger und leicht zusammenbaubarer Befestiger aus Metall- und Kunststoffelementen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Befestigers, der innerhalb eines Preßteils zur Ausfluchtung des Befestisers mit in einem Träger oder Merkstück vorge-™ sehenen Öffnungen leicht seitlich bewegt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Befestigers aus Metall- und Kunststoffelementen, bei welchem die Eigen-"Elastizitätserinnerung" (elastische Erholung) des Kunststoffes zum Kuppeln der jeweiligen Elemente verxvendet wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen, billigen und raschen Verfahrens zum Kuppeln von metallischen und nichtmetallischen Elementen eines Teils, insbesondere eines Befestigers.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:

909828/0520

Pig. 1 eine Draufsicht eines erflndungsgemässen Preßteilbefestigers;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. Ij

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Befestigers;

Fig. 4 eine Anordnung, teilweise im Schnitt, welche den Befestiger zur Sicherung eines Preßteils an einem Träger zeigt und

Fig. 5 und 6 Schnittansichten, welche das erfindungsgemässe VErfahren zum Kuppeln der Metall- und Kunststoffelemente des Befestigers sowie der Werkzeuge zur Durchführung des Verfahrens darstellen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Form eines einfachen Preßteilbefestigers für eine seitliche Windschutzscheibe beschrieben.

Wie ?ig. 1 - H zeigen, weist der Eefestiger 1 eine längliche Metallplatte 2 mit im allgemeinen exzentrischen bogenförmigen

909828/0520

147523S

Enden 3 und parallelen Seiten 4 auf. Der innere Teil der Platte 2 ist bei 5 hohlgeprägt und durch diesen inneren Teil ist ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement 6 in der in Fig. 3 gezeigten Weise geführt. Zusätzlich ist die Platte 2 mit einem im wesentlichen rechteckigen Schlitz 7 versehen, der in diese von einer der Seiten 4 winkelig nach innen gerichtet eingeschnitten ist.

Wie sich am besten aus Fig. 1 und 2 ergibt, sitzt ein Federarm 8 aus Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, teilweise innerhalb des Schlitzes 7 und erstreckt sich von diesem nach aissen mit einem Winkel zur Platte 2, Teile des Federarms 8 sind zwischen den den Schlitz begrenzenden Innenkanten der Platte zusammengedrückt, während andere Teile des Armes 8 auf den Flächen der Platte benachbart dem Schlitz aufliegen.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Befestiger 1 zur Sicherung eines hohlen Preßteils 9 mit nach innen gerichteten Flanschen oder Stegen Io an einem Träger 11, beispielsweise an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges od. dgl., verwendet wird. Wie ersichtlich, überbrücken die bogenförmigen Enden 3 da? Platte 2 den Abstand zwischen den nach innen gerichteten Flanschen Io des Preßteils 9, wobei sie ständig

909828/0520

in der Drehrichtung durch den Federarm 8 in Anlage gepreßt werden. Das mit einem Gewinde versehene Befestigungselement 6 ist durch eine öffnung im Träger 11 geführt und an diesem durch eine herkömmliche Gewindemutter od. dgl, (nicht gezeigt) an der dem Preßteil 9 abgekehrten Seite des Trägers befestigt.

Durch die neuartige Kombination einer Metallplatte und eines Kunststoffederarms werden zwei wesentliche Vorteile eraielt, die bei einem Preßteil-befestiger sehr erwünscht sind, nämlich | ein starres Element zur festen Abstützung und Sicherung des Preßteils und ein weicher stark biegsamer Federarm, um die gleitbare Einstellung des Befestigers innerhalb des Preßteils zum Ausfluchten des Gewindeelements mit vorgeformten öffnungen in einem tragenden Werkstück zu erleichtern.

Fig. 5 und 6 zeigen das erfindungsgemässe Verfahren zum Kuppeln des Metall- und des Kunststoffelements des Befestigers e inschließlich geeigneter Werkzeuge zur Durchführung des Verfahrens.

Zu den Werkzeugen gehören ein Untergesenk 12, das an der Oberseite eines Pressentisches 13 befestigt ist und auf dieser aufliegt. Das Gesenk 12 ist mit einem Querschlitz Ik versehen, der etwa die doppelte Breite des Schlitzes 7 in der Platte 2 hat. Am rückwärtigen Teil des Pressentisches 13 ist ein Ober-

909828/052«

147523S

gesenk 15 befestigt, das sich im senkrechten Abstand vom Untergesenk 12 nach oben befindet. Das Obergesenk 15 ist ebenfalls mit einem Querschlitz 16 versehen, der an seinem dem Untergesenk 12 abgekehrten Ende am breitesten ist und sich dann nach innen bis zu seiner geringsten Breite am Ende in unmittelbarer Nähe -des Untergesenks 12 verjüngt.

Zu den Werkzeugen gehört ferner ein Stempel 17,~dessen Breite geringer als der engste Teil desSchlitzes 16 ist. Der Zweck dieses Stempels wird nachfolgend näher beschrieben.

Beim Zusammenbau der Metall- und KurEfcstoffelemente des Befestigers wird der Kunststoffederarm 8, der aus irgendeinem einer grossen Vielfalt von bekannten nachgiebigen und elastisch ausdehnbaren Kunststoffen, beispielsweise aus Polypropylen, hergestellt sein kann, in den Querschlitz 16 im Obergesenk 15 eingesetzt. Die Metallplatte 2 wird vor dem Hohlprägen oder Anbringen des Befestigungselements 6 so auf das Untergesenk 12 aufgelegt, daß sich der Schlitz 7 in mittiger Ausfluchtung mit dem Schlitz lU befindet. Hierzu ist ferner zu erwähnen, daß das untere Ende des Schlitzes 16, d.h. dessen engster Teil, geringfügig schmäler als der Schlitz 7 in der Platte 2 ist.

Der Stempel 17, der von Hand oder mechanisch betätigt werden

909828/052*

147523S

kann, wird dann dazu verwendet, das Kunststoffelement 8 nach unten durch den Schlitz 16 zu drücken, so daß der Kunststoff auf die Breite des schmalen Endes des letzterwähnten Schlitzes zusammengedrückt wird. Durch eine weitere Abwärtsbewegung des Stempels wird sodann das Element 8 in seinem zusammengedrückten Zustand durch den Schlitz 7 gedrückt, bis die Unterseite des Elements auf dem Pressentisch 13 aufruht, woraufifler Stempel 17 zurückgezogen werden kann*

Wie sich am besten aus Fig. 6 ergibt, bleibt derjenige Teil des Kunststoffelements 8, der insgesamt dicker als die Platte 2 ist, innerhalb der den Schlitz begrenzenden Innenkante der Platte zusammengedrückt, während die sich oberhalb und unterhalb der Platte befindenden Teile des Kunststoffelements sich ausdehnen, so daß sie an der Oberseite und an der' Unterseite der Platte benachbart jeder Kante des Schlitzes 7 aufliegen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und insbesondere des vorangehend beschriebenen neuartigen Verfahrens, sind die {

beiden folgenden Hauptfaktoren zu berücksichtigen:

1. das Zusammendrücken-und Einsetzen des Kunststoffelements in die Platte kann ideal in der kürzestmöglichen Zeit, vorzugsweise in einem Bruchteil einer Sekunde, durchgeführt werden, wobei natürlich der Zeitbedarf durch den

909828/052·

Elastizitätsgrad des Kunststoffelements bestimmt wird;

2. wenn Kunststoffe mit einem geringeren Elastizitätsgrad verwendet werden, findet das Zurückgehen derjenigen Teile des Elements 8 oberhalb und unterhalb \äer Platte auf ihre ursprüngliche Breite nicht sofort statt, sondern während eines relativ längeren Zeitraums«

Unabhängig von dem verwendeten Material besteht jedoch ein wichtiger Umstand darin, daß die ständige Tendenz des Kunststoffs, sich auszudehnen, zur Folge hat, daß die Festigkeit und das Haltevermögen der Befestigung im Verhältnis zur Länge der Zeit zunimmt, während welcher die einzelnen Teile sich in der beschriebenen Weise miteinander in Eingriff befinden.

Obwohl im Vorangehenden die Erfindung lediglich in Verbindung mit einem Preßteilbefestiger beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann auch andere Anwendungsformen und Ausführungsformen haben.

Patentansprüche;

909828/0520

Claims

147523S

Patentansprüche:

1. Befestiger, gekennzeichnet durch ein verhältnismässig starres Element mit Innenkanten, die einen Schlitz begrenzen, und mindestens ein nachgiebiges Element aus elastischem Material, das in dem erwähnten Schlitz sitzt und sich winkelig von dem starren Element aus erstreckt.

wobei Teile des elastischen Elements zwischen den den Schlitz begrenzenden Innenkanten des starren Elements zusammengedrückt sind und andere Teile des Elements auf Flächen des starren Elements benachhart dem Schlitz

aufliegen, so daß das elastische Element mit Bezup; auf t

das starre Element gebogen werden kann.

2. Befestiger, gekennzeichnet durch ein starres metallisches Element mit ,Innenkanten, die in diesem einen Schlitz begrenzen, und mindestens ein nachgiebiges Kunstsotffelement, das sich quer zu dem Metallelement erstreckt, wobei das Kunststoffelement Teile benachbart seinem einen Ende aufweist, die in dem erwähnten Schlitz sitzen, und ein abgekehrtes freies Ende, das' mit Bezug auf das Metallelement

909828/052*

-logebogen werden kann, und wobei die Teile benachbart dem erwähnten einen Ende zwischen den Innenkanten des .Metallelements beträchtlich zusammengedrückt sind.

3. Befestiger zum Befestigen eines Gegenstandes an einem

Träger, gekennzeichnet durch eine verhältnismässig starre fc längliche Querplatte mit Innenkanten, die einen Schlitz

begrenzen, ein Befestigungsorgan, das von einer Fläche der Querplatte absteht und dazu dient, den Befestiger an einem Träger anzubringen, und mindestens einen nachgiebigen Federfinger, der sich winkelig von der Platte aus erstreckt, der ferner aus einem elastischen Material ist und Teile benachbart seinem einen Ende aufweist, die im Schlitz sitzen, und ein -abgekehrtes freies Ende, das zur Anlage an Flächen eines zu befestigenden Gegenstandes bestimmt ist, wobei die Teile benachbart dem erwähnten einen Ende zwischen den Innenkanten der Platte beträchtlich zusammengedrückt sind.

U, Befestiger zum Befestigen eines Gegenstandes an einem mit einer öffnung versehenen Träger, gekennzeichnet durch eine verhältnismässig starre längliche Querplatte mit Innenkanten,

909828/052!)

die in der Querplatte einen Schlitz begrenzen, ein Befestigungsorgan, das von einer Fläche der Querplatte absteht und dazu dient, den Befestiger an einem Träger anzubringen, und mindestens einen nachgiebigen Federfinger, der sich winkelig von der Platte aus erstreckt und der aus einem elastischen Material besteht, wobei Teile des Fingers benachbart seinem einen Ende zwischen den erwähnten Innenkanten zusammengedrückt sind und auf Flächen der erwähnten Platte benachbart den Schlitzkanten aufliegen, während das dem erwähnten einen Ende des Fingers abgekehrte freie Ende mit der- Platte zusammenwirkt, um einen Gegenstand an einem Träger zu befestigen und zu sichern«

5. Befestiger für den Zusammenbau mit einem Preßteil zur Befestigung desselben an einem Träger, gekennzeichnet durch eine verhältnismässig starre, am Preßteil angreifende längliche Querplatte, die mit einem Schlitz ausgebildet ist, einen Befestigungsteil, der von einer Fläche der Querplatte absteht und zum Anbringen derselben an einem Träger dient, und mindestens einen nachgiebigen Finger aus elastischem Material, von dem Teile in dem erwähnten Schlitz sitzen und in diesem durch die elastische Erholung des Materials gehalten werden, welche zur Folge hat, daß Teile des Fingers

909828/0^20

gegen die den Schlitz begrenzenden Innenkanten der Quer-

platte gedrückt werden, während das der Querplatte abgekehrte Ende des Fingers zur Anlage an den Innenflächen eines Preßteils bestimmt ist.

6, Befestiger zum Anbringen eines hohlen Preßteils mit nach innen gerichteten Flanschen oder Stegen an einem Träger, gekennzeichnet durch eine' längliche metallische Querplatte, welche durch Drehung an den nach innen gerichteten Planschen des Preßteils zum Angriff gebracht werden kann, welche Platte Innenkanten aufweist, die einen Schlitz in dieser begrenzen, ein Befestigungsorgan zur Sicherung des Befestigers an einem Träger, das von einer Fläch« der Platte absteht, und mindestens einen elastischen Kunststoffederfinger, der von der Querplatte winkelig absteht, wobei Teile des Fingers benachbart seinem einen Ende zwischen den erwähnten Innenkanten zusammengedrückt sind und auf Flächen der Platte benachbart dieser Kanten aufliegen, und das dem erwähnten einen Ende entgegengesetzte freie Ende zur Anlage an den Innenflanschen eines Preßteils an von der Metallplatte in Abstand befindlichen Stellen bestimmt ist.

909828/0520

7. Verfahren zum Kuppeln eines metallischen und eines nichtmetallischen elastischen Elements, dadurch gekennzeichnet, flaß ein Metallelement mit einer Öffnung auf ein erstes Gesenk gelegt wM, ein nichtmetallisches elastisches Element von grösserer Dicke als das Metallelement durch ein zweites Gesenk gedrückt wird, um das elastische Element zusammenzudrücken und dieses in seinem zusammengedrückten (J Zustand durch die Öffnung im metallischen Element zu drücken, ,so daß Teile des elastischen Elements zusammengedrückt bleiben, während andere Teile des elastischen Elements sich ausdehnen, so daß sie auf entgegengesetzten Flächen des metallischen Elements aufliegen, um hierdurch die Elemente miteinander zu kuppeln»

8. Verfahren zum Kuppeln eines mit einem Schlitz versehenen Metallelements und eines Kunststoffelements, dessen Ab- _ä messungen grosser als der erwähnte Schlitz sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallelement auf ein erstes Gesenk gelegt wird, das Kunststoffelement durch ein zweites Gesenk gedrückt wird, das sich über der erwähnten Platte befindet, um das Kunststoffelement zusammenzudrücken, und unmittelbar darauf das Kunststoffelement in den Schlitz im Metallelement derart gedrückt wird, daß Teile des Kunst-

909828/0$*$

147523S

stoffelements innerhalb des Metallelements zusammengedrückt bleiben, während andere Teile des Kunststoffelements .sich ausdehnen, so daß sie auf entgegengesetzten Flächen des Metallelements aufliegen und dadurch die Kupplung bilden.

9. Verfahren zur Bildung eines Preßteilbefestigers, dadurch ψ gekennzeichnet, daß eine längliche Platte mit einem Schlitz geformt wird, diese Platte auf ein erstes Gesenk pelegt wird, ein massiver elastischer Kunststoffstreifen durch ein zweites Gesenk gedrückt wird, um den Streifen zusammenzudrücken, und dann der zusammengedrückte Streifen so in den erwähnten Schlitz gedrückt wird, daß Teile des Streifens innerhalb des Schlitzes zusammengedrückt bleiben, während andere Teile sich ausdehnen, so daß sie auf den Flächen der Platte benachbart dem Schlitz aufliegen, wodurch ein nachgiebiger Federarm zur Abstützung der Platte in Eingriff mit einem Preßteil erhalten wird.

Leerseife