DE19543651C2

DE19543651C2 - Spreizbares Befestigungselement zum Befestigen oder Verbinden von Teilen

Info

Publication number: DE19543651C2
Application number: DE1995143651
Authority: DE
Inventors: Lutz Winderlich
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1995-11-23
Filing date: 1995-11-23
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2015-11-24
Also published as: DE19543651A1

Description

Die Erfindung betrifft ein spreizbares Befestigungselement zum Befestigen oder Verbinden von Teilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie eignet sich insbesondere zur effektiven Herstellung von lösbaren Befestigungen und Verbindungen mittels eines Automaten.

Zur Herstellung von Befestigungen und Verbindungen von Teilen sind unter anderem Nieten und Schrauben bekannt. Nietverbindungen sind im allgemeinen sehr kostengünstig unter Anwendung einfacher Nietautomaten in hoher Taktfrequenz herstellbar. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie ansich unlösbar sind beziehungsweise nur mit einem vergleichsweisen hohen Aufwand, zum Beispiel durch Aufbohrungen, gelöst werden können. Ihr Einsatz ist deshalb in vielen Fällen nicht möglich.

An die Stelle von Nieten treten dann zumeist Schrauben, die zwar mit relativ einfachen Mitteln wieder lösbar sind, deren Herstellung jedoch einen vergleichsweise großen Aufwand verursacht, da eine drehende Bewegung zur Herstellung der Verbindung ausgeführt werden muß. Auch die Taktfrequenz liegt in der Regel deut lich niedriger als bei der Herstellung von Nietverbindun gen.

Die DE-PS 857 142 offenbart ein gattungsgemäßes spreizbares Befestigungselement. Es weist ein über einen Teil seiner Länge längsgeschlitztes und auf der Außenseite mit schraube gewindeartigen Rippen versehenes Rohr auf, das nach koni scher Zusammenpressung seiner durch die Längsschlitze getrennten Rohrteile in ein Loch eines Aufnahmematerials eingeführt und unter allmählicher Spreizung dieses Rohrtei les mit Hilfe eines vom Setzkopf her in das Rohr einbringba ren und gewindelos ausgebildeten Spreizmittels in das Aufnahmeloch hineingedreht wird. Das Spreizmittel weist dabei im Bereich der schraubegewindeartigen Rippen einen größeren Durchmesser auf als der Innendurchmesser des Rohres.

Die DE-OS 14 00 881 beschreibt ein mit Gewinde versehenes Einsatzstück, das mittels längsverlaufender Nuten ausdeh nungsfähig ist und der Aufnahme einer Schraube dient. Der Boden der Gewindebohrung des Einsatzstücks ist gewölbt ausgebildet, wobei aufgrund der vorhandenen Nuten Stege ausgebildet werden, die einander berühren. Die Stege dienen dazu, durch Verformung mittels eines einzuführenden Werk zeugs eine Spreizung des Schaftes und damit eine Befesti gung des Einsatzstücks herbeizuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spreizbares Befestigungselement zum Befestigen oder Verbin den von Teilen zur Verfügung zu stellen, das bei Verwendung eines vom Setzkopf her in den Schaft einzubringenden Sprei zelementes mit einfachen Mitteln eine hohe Effektivität des Montageprozesses gewährleistet und insbesondere nach Entfer nen des Spreizelementes aus dem Schaft eine hohe Belastbar keit der Verbindung sicherstellt. Diese Aufgabe wird durch ein spreizbares Befestigungsele ment mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch Vorsehen von Stützelementen am freien Endes des Schaftes, die beim Spreizvorgang durch das Spreizelement so verformbar sind, daß sie nach Spreizung des Schaftes durch das Spreizelement und Entfernen des Spreizelementes aus dem Schaft sich aufeinander abstützen und dabei radial nach innen wirkende Rückstellkräfte aufnehmen, wird auch nach Beendigung des Spreizvorgangs und Entfernen des Spreizele mentes aus dem Schaft ein sicherer Formschluß des Schaftes im schaftendseitigen Bauteil und damit eine hohe Stabilität und Belastbarkeit der Verbindung sichergestellt.

Durch Verwendung eines Spreizelementes, das vom Setzkopf her in den Schaft einbringbar und gewindelos ausgebildet ist, erfolgt der Montageprozeß in sehr einfacher Weise durch ausschließlich axiale Bewegungen eines mit dem Spreizelement verbundenen Werkzeugs. Dies erlaubt eine hohe Taktfrequenz und Wirtschaftlichkeit. Da das Spreizelement nach Beendigung des Spreizvorganges nicht im Schaft ver bleibt, ist dabei nur ein Spreizelement für eine Vielzahl von Befestigungselementen erforderlich.

Die erfindungsgemäß hergestellte Verbindung kann aufgrund ihres Schraubengewindes mittels eines Werkzeuges, das in Formschlußelemente des Setzkopfes eingreift, bei Bedarf leicht wieder gelöst werden. Ein solcher Bedarf kann z. B. gegeben sein, wenn ein defektes Teil ausgewechselt werden soll. Die erneute Befestigung kann entweder unter Verwen dung des erfindungsgemäßen Befestigungselementes oder einer anderen paßfähigen Schraube, vorzugsweise mit selbstschnei dendem Gewinde, erfolgen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen sowie den dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a Befestigungselement mit radial wirkenden Stütz elementen vor dem Spreizprozeß;

Fig. 1b wie Fig. 1a, jedoch während des Spreiz prozesses;

Fig. 1c wie Fig. 1a, jedoch nach Abschluß des Spreizpro zesses;

Fig. 2a wie Fig. 1a, wobei das Befestigungselement in fluchtende Löcher der zu verbindenden Teile eingesetzt ist;

Fig. 2b analog Fig. 1b und

Fig. 2c analog Fig. 1c, jedoch mit teilweise herausge drehtem Befestigungselement.

Ein in den Fig. 1a-1c und 2a-2c dargestelltes Befe stigungselement besteht aus einem Setzkopf 10 und einem sich daran anschließenden Schaft 11, der durch einen oder mehrere axial verlaufende Schlitze 120 geteilt ist und ein Außengewinde 110 trägt. Der axiale Durchbruch durch das Befestigungselement 1 geht im Setzkopf 10 in ein sechseck förmiges Formschlußelement 100 über, in das ein paßfähiges Formschlußelement 70 eines drehenden Werkzeuges eingreifen kann (siehe Fig. 2c).

Fig. 1a zeigt ein Befestigungselement 1', das sich durch einstückig am Schaft 11 angeformte stegartige Stützelemente 130, die einander berühren, auszeichnet. Darüber hinaus ist das Spreizelement 60' fest mit einem Schubstift 6' verbun den, so daß kein Zusatzteil (Spreizelement) im axialen Durchbruch verbleibt.

Wie aus den Fig. 1b und 1c zu erkennen ist, geht der Spreizprozeß beim Einführen des Spreizelements 60' einher mit einer Verformung der sich abstützenden freien Enden der Spreizelemente 130. Dies geschieht mit dem Ziel, zu gewäh rleisten, daß sich die Stützelemente 130 auch noch im ge spreizten Zustandes des Schaftes 11 berühren und somit radial wirkende Stützkräfte aufnehmen können. Diese Ausfüh rungsvariante gewährleistet trotz des nicht im Durchbruch verbleibenden Spreizelements 60' eine relativ hohe Belast barkeit der Verbindung.

Die Fig. 2a bis 2c zeigen das voranbeschriebene Befesti gungselement vor dem Spreizprozeß beziehungsweise während des Spreizprozesses durch das Werkzeug 6' mit dem kugelför migen Spreizelement 60' beziehungsweise teilweise herausge dreht. Das Herausdrehen des Befestigungselement, wie in Fig. 2c angedeutet, kann bei Bedarf dadurch erleichtert werden, daß durch einen Stöpsel die Stützelemente 130 nach unten weggebogen werden, so daß eine nach innen gerichtete Bewegung der Segmente des Schaftes 11 möglich wird.

Bezugszeichenliste

1

'Spreizbares Befestigungselement

10

Setzkopf

11

Schaft

100

Formschlußelement

110

Gewinde

120

Schlitz

130

Stützelement, Steg

3

Teil

30

Sackloch

300

eingepaßtes Gewinde

4

Teil

6

'Werkzeug zum Spreizen des Befestigungselements

60

'Spreizelement, fest mit Schubstift verbunden

70

Formschlußelement

Claims

1. Spreizbares Befestigungselement zum Befestigen oder Verbinden von Teilen, bestehend aus einem Setzkopf mit Formschlußelementen zum Eingriff eines drehenden Werk zeugs und einem sich daran anschließenden Schaft, dessen äußere Kontur in Form eines Schraubengewindes ausgebildet ist und mindestens einen vom vorderen Ende zum Setzkopf hin sich erstreckenden Schlitz aufweist, wobei der Schaft einen axialen Durchbruch ausbildet, in den vom Setzkopf her ein Spreizelement zur Sprei zung des Schaftes eintreibbar ist, wobei das Spreizele ment gewindelos ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser aufweist als der Innendurchmesser des axialen Durchbruchs im Bereich des Schraubengewindes, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einstecken des Befestigungselementes in das Loch des Aufnahmematerials das Schraubengewinde (110) durch den Vortrieb des Spreizelementes (60') im Schaft (11) über seine Länge in die Lochleibung ein drückbar ist, und daß am freien Ende des Schaftes (11) Stützelemente (130) einstückig angeformt sind, die beim Spreizvorgang durch das Spreizelement (60') so verformbar sind, daß sie nach Spreizung des Schaftes (11) durch das Spreizelement (60') und Entfernen des Spreizelements (60') aus dem Schaft (11) sich aufeinan der abstützen und radial nach innen wirkende Rückstell kräfte aufnehmen.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stützelemente (130) stegartig ausge bildet sind.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Stützelemente (130) einander vor dem Spreizvorgang berühren.

4. Befestigungselement nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützele mente (130) bei Herausdrehen des Befestigungselementes (1') nach unten wegbiegbar sind.