DE202013105417U1

DE202013105417U1 - fastener

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Publication number: DE202013105417U1
Application number: DE201320105417
Authority: DE
Original assignee: KDS HOLDING GmbH
Current assignee: KDS HOLDING GmbH
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2023-11-29
Also published as: DE102014117546A1

Abstract

Befestigungselement mit einem Grundelement (1), welches wenigstens ein Befestigungsmittel (2) zum Befestigen eines Elements mit wenigstens einem korrespondierenden Befestigungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Verankerungselemente (3) zum Verankern des Befestigungselements an oder in einem Bauteil vorgesehen sind, wobei das Befestigungselement zumindest im Bereich eines Verankerungselements (3) durch eine stoffschlüssige Verbindung oder ein aushärtbares Material mit dem Bauteil verbindbar ist.Fastening element with a base element (1), which has at least one fastening means (2) for fastening an element with at least one corresponding fastening means, characterized in that one or more anchoring elements (3) are provided for anchoring the fastening element on or in a component, wherein the fastening element can be connected to the component at least in the region of an anchoring element (3) by means of a material connection or a hardenable material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit einem Grundelement, welches wenigstens ein Befestigungsmittel zum Befestigen eines Elements mit wenigstens einem korrespondierenden Befestigungsmittel aufweist und findet insbesondere bei der Montage von Verschraubungen und Befestigungen auf Bauteilen aus Kunststoff, Metall oder anderen Materialien Anwendung. The invention relates to a fastening element with a base element, which has at least one fastening means for fastening an element with at least one corresponding fastening means and is used in particular in the assembly of fittings and fasteners on components made of plastic, metal or other materials.

Aus der Druckschrift DE 91 15 292.5 ist eine Gewindehülse bekannt, welche zur Einbettung in formbare Materialien Anwendung findet. Die Gewindehülse besitzt eine Platte, welche das Mitdrehen oder Ausreißen im Einbettungsmaterial verhindert. Die Platte wird mittels Schweißen, Löten, Nieten oder Kleben an der Gewindehülse befestigt, wobei die Platte sich quer zur Gewindemittelachse erstreckt. Aufgrund der vergrößerten Grundfläche mittels der Platte ist eine exakte Positionierung schwer möglich. From the publication DE 91 15 292.5 is a threaded sleeve known, which is used for embedding in moldable materials application. The threaded sleeve has a plate which prevents co-rotation or tearing in the embedding material. The plate is fastened to the threaded sleeve by means of welding, soldering, riveting or gluing, the plate extending transversely to the thread axis. Due to the increased base area by means of the plate exact positioning is difficult.

In der Druckschrift DE 199 18 683 A1 ist ein Gewindeeinsatzelement für Kunststoffe bekannt. Das Gewindeeinsatzelement weist ein Außen- und Innengewinde auf sowie Einkerbungen und Vorsprünge auf. Diese Einkerbungen und Vorsprünge befinden sich an den radial außenliegenden Spitzen der Gewindeflanken. Nachteilig ist, dass betreffende Gewindeeinsätze in Bohrungen eingesetzt werden müssen und nicht auf einer Fläche positionert werden können. Des Weiteren sind die Einsatzelemente nur für Kunststoffe geeignet und können nicht bei Metallen verwendet werden. In the publication DE 199 18 683 A1 is a threaded insert for plastics known. The threaded insert element has an external and internal thread and notches and projections. These notches and projections are located at the radially outer tips of the thread flanks. The disadvantage is that relevant threaded inserts must be used in holes and can not be positioned on a surface. Furthermore, the inserts are only suitable for plastics and can not be used on metals.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungselement zu entwickeln, welches einen einfachen konstruktiven Aufbau besitzt, sowie hohe Festigkeit gegen Ausreißkräfte und Ausdrehmomente aufweist und einfach montierbar ist, wobei dies sowohl für Metalle wie auch Kunststoffe realisiert werden soll. Weiterhin soll eine exakte Positionierung auf einem Bauteil realisierbar sein. The object of the invention is to develop a fastener which has a simple structural design, and has high resistance to pull-out forces and removal torque and is easy to install, and this is to be realized both for metals and plastics. Furthermore, an exact positioning on a component should be feasible.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst. This object is achieved with the characterizing features of the first protection claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit einem Grundelement, welches wenigstens ein Befestigungsmittel zum Befestigen eines Elements mit wenigstens einem korrespondierenden Befestigungsmittel aufweist. Vorzugsweise besitzt das Befestigungsmittel die Form eines Außen- oder Innengewindes, jedoch kann auch ein Schnappelement oder eine anderweitige Befestigung genutzt werden. Des Weiteren sind ein oder mehrere Verankerungselemente zum Verankern an einem Bauteil vorgesehen, wobei das Befestigungselement zumindest im Bereich eines Verankerungselements durch eine stoffschlüssige Verbindung oder ein aushärtbares Material mit dem Bauteil verbindbar ist. Vorteilhafter Weise wird lichtaushärtendes Material verwendet, da ist punktgenau zu verarbeiten ist und so eine hohe Qualität verspricht. Hierbei wird das Befestigungselement in einem zunächst flüssigen Material, welches anschließend aushärtet am/im Bauteil fixiert und gegen axiale, horizontale und vertikale Lageänderung gesichert. Die Verankerungselemente sind kreisförmig am Grundelement angeordnet, wobei die Form der Verankerungselemente ein Drehen und/oder Verschieben zusätzlich verhindert. Des Weitere besitzen die Verankerungselemente eine Lochung, welche die Verbindung des Verankerungselements am Bauteil mittels Schweißen, Kleben oder Umspritzen verbessern. Die Verankerungselemente können als raue Oberfläche am Grundelement ausgeformt sein. Des Weiteren kann das Verankerungselement mit einem Hinterschnitt versehen sein oder einen Hinterschnitt bilden. Dies erhöht die Reibung zwischen den Bauteilen und ermöglicht so einen festen Sitz und eine vergrößerte Oberfläche für eine bessere Haftung des aushärtenden Materials. Für eine genaue Positionierung des Befestigungselements besitzt der Grundkörper und/oder wenigstens ein Verankerungselement in Richtung zum Bauteil eine erhabene Positionierungshilfe, die in eine Ausnehmung des Bauteils eingreifbar ist und das Befestigungselement am Bauteil lagefixiert. Vorzugsweise ist die Positionierungshilfe in Form eines Kegels ausgebildet und kann direkt Einschlagbar oder mittels eines Körners vorpositioniert werden. Die Positionierungshilfte ist hierbei vorzugsweise zentrisch an der zum Bauteil weisenden Grundfläche des Befestigungselements angeordnet. Für eine bessere Positionierung des Befestigungselements sowie Sicherung gegen Verdrehen besitzt das Befestigungselement wenigstens zwei Positionierungshilfen, welche vom Mittelpunkt in gleichem Abstand beabstandet sind. Hier wird eine Positionierungshilfe im Wesentlichen mittig und wenigstens eine weitere Positionierungshilfe außermittig angeordnet. So wird ein Verdrehen bei der Montage verhindert. The invention relates to a fastening element with a base element, which has at least one fastening means for fastening an element with at least one corresponding fastening means. Preferably, the fastening means has the form of an external or internal thread, but also a snap element or otherwise fastening can be used. Furthermore, one or more anchoring elements are provided for anchoring to a component, wherein the fastening element can be connected to the component at least in the region of an anchoring element by a material-locking connection or a curable material. Advantageously, light-curing material is used, as is precisely to process and thus promises high quality. Here, the fastener is fixed in an initially liquid material, which then hardens on / in the component and secured against axial, horizontal and vertical position change. The anchoring elements are arranged in a circle on the base element, wherein the shape of the anchoring elements additionally prevents rotation and / or displacement. Furthermore, the anchoring elements have a perforation, which improve the connection of the anchoring element to the component by means of welding, gluing or encapsulation. The anchoring elements may be formed as a rough surface on the base element. Furthermore, the anchoring element can be provided with an undercut or form an undercut. This increases the friction between the components and thus allows a tight fit and an increased surface area for better adhesion of the hardening material. For accurate positioning of the fastener, the base body and / or at least one anchoring element in the direction of the component has a raised positioning aid, which can be engaged in a recess of the component and fixes the fixing element to the component. Preferably, the positioning aid is designed in the form of a cone and can be prepositioned directly or by means of a grain. In this case, the positioning aid is preferably arranged centrally on the base surface of the fastening element facing the component. For a better positioning of the fastener and securing against rotation, the fastener has at least two positioning aids, which are spaced from the center at the same distance. Here, a positioning aid is arranged substantially centrally and at least one further positioning aid is arranged eccentrically. This prevents twisting during assembly.

Durch mehrere Positionierungshilfen (vorzugsweise zwei oder drei) ist es auch möglich, das Befestigungselement umfangsseitig in eine bestimmte Richtung ausgerichtet am Bauteil anzubringen. By a plurality of positioning aids (preferably two or three), it is also possible to attach the fastener circumferentially aligned in a certain direction on the component.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and associated drawings. Show it:

1 zeigt das Befestigungselement in der Draufsicht, 1 shows the fastener in plan view,

2 zeigt das Befestigungselement in der Schnittdarstellung, 2 shows the fastener in the sectional view,

3 zeigt den Boden des Befestigungselements mit zentrierter Positionierungshilfe in der Unteransicht, 3 shows the bottom of the fastener with centered positioning aid in the bottom view,

4 zeigt Befestigungselement in eine Bohrung eingesetzt. 4 shows fastener inserted into a hole.

1 zeigt ein Befestigungselement mit einem Verankerungselement 3 zum Einbetten oder Aufsetzen in oder auf ein hier nicht dargestelltes Bauteil 7. Das Bauteil kann aus den unterschiedlichsten Materialien bestehen oder auch aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt sein. 1 shows a fastener with an anchoring element 3 for embedding or placing in or on a not shown here component 7 , The component can be made of a variety of materials or be composed of different materials.

Der Grundkörper 1 des Befestigungselements trägt hier auf der Innenseite ein Befestigungsmittel 2 in Form eines Gewindes, das bevorzugt nach internationalen Normen gestaltet ist. Daher variieren Innendurchmesser und Gewindeart je nach geforderter Schraubengröße des damit verbindbaren/einschraubbaren (nicht dargestellten) Elements. An der Außenseite des Grundkörpers 1 sind vier Verankerungselemente 3 aufgesetzt bzw. ausgebildet. Diese können, je nach Materialbeschaffung des Materials in welches das Befestigungselement eingesetzt werden soll, verschiedene Formen aufweisen. Alternativ ist es möglich, die Außenseite des Grundkörpers 1 lediglich anzurauen, woraus eine Vergrößerung der Oberfläche resultiert. Daraus resultiert eine bessere Haftung zwischen dem Klebstoff und dem Befestigungselement sowie dem zu verbindenden Bauteil 7. Die Lochungen 4 in den Verankerungselementen 3 dienen als Durchfluss für den Klebstoff im flüssigen Zustand und verstärken später die Verankerung im ausgehärteten Material. Der Klebstoff oder ein lichthärtendes Material wird somit im Bereich der Verankerungselemente 3 aufgebracht, so dass auch das Bauteil mit Klebstoff/lichtaushärtendem Material benetzt wird. Dadurch ist nach dem Aushärten des Klebstoffs bzw. des lichthärtenden Materials eine sichere Befestigung des Befestigungselements am Bauteil 7 gewährleistet. The main body 1 the fastener carries here on the inside a fastener 2 in the form of a thread, which is preferably designed according to international standards. Therefore, the inner diameter and the thread type vary depending on the required screw size of the element which can be connected / screwed in (not shown). On the outside of the main body 1 are four anchoring elements 3 put on or trained. These can, depending on the material procurement of the material in which the fastener is to be used, have different shapes. Alternatively, it is possible the outside of the body 1 only to roughen, resulting in an increase in the surface. This results in a better adhesion between the adhesive and the fastener and the component to be joined 7 , The perforations 4 in the anchoring elements 3 serve as a flow for the adhesive in the liquid state and later reinforce the anchoring in the cured material. The adhesive or a light-curing material thus becomes in the region of the anchoring elements 3 applied, so that the component is wetted with adhesive / light-curing material. As a result, after curing of the adhesive or the light-curing material, a secure attachment of the fastener on the component 7 guaranteed.

Nicht dargestellt sind weitere Formen des Befestigungsmittels 2. Hier können anstelle des Innengewindes auch ein Außengewinde, Schnappverschluss oder ein Bolzen zum Einsatz kommen, wobei das zu befestigende Element die dazu korrespondierenden Mittel aufweist. Not shown are other forms of fastener 2 , Here, instead of the internal thread and an external thread, snap closure or a bolt can be used, wherein the element to be fastened has the corresponding means.

2 zeigt das Befestigungselement im Querschnitt in einer nicht bezeichneten Vertiefung eines Bauteils 7. Die dargestellte Variante des Befestigungselements besitzt ein Befestigungsmittel 2 welches als Innengewinde ausgeführt ist sowie ein sich am Außenumfang des Grundkörpers 1 radial nach außen erstreckenden Verankerungselement 3 mit Lochungen 4. Das Verankerungselement 3 befindet sich in Höhe der halben Bauhöhe des Grundelementes 1, es ist jedoch auch möglich, das/die Verankerungselement/e 3 in einer anderen Höhe vorzusehen oder diese bündig zur einer Bodenfläche 6 des Grundkörpers 1 zu fertigen. 2 shows the fastener in cross-section in an unnamed recess of a component 7 , The illustrated variant of the fastening element has a fastening means 2 which is designed as an internal thread and a on the outer circumference of the body 1 radially outwardly extending anchoring element 3 with perforations 4 , The anchoring element 3 is equal to half the height of the basic element 1 However, it is also possible that the anchoring element (s) 3 at a different height or flush with a floor surface 6 of the basic body 1 to manufacture.

An der Bodenfläche 6 befinden sich zwei Kegel, welche eine Positionierungshilfe 5 bilden. Die Kegel dienen als Körner und markieren durch einen Schlag auf das Befestigungselement die Position auf dem Bauteil 7. Durch die entstehende Vertiefung in der Fläche 7 wird ein Verrutschen verhindert, wodurch das Befestigungselement leichter montiert werden kann. Das Befestigungselement wird in der Aussparung der Fläche 7 nach der Positionierung umgossen (mit Klebstoff, lichtaushärtenden Material oder anderem geeigneten aushärtbarem Material). Hier wird lichtaushärtendes Material bevorzugt und beschrieben. At the bottom surface 6 There are two cones, which are a positioning aid 5 form. The cones serve as grains and mark the position on the component by striking the fastening element 7 , Through the resulting depression in the surface 7 slipping is prevented, whereby the fastener can be easily mounted. The fastener is in the recess of the surface 7 cast around after positioning (with glue, light-curing material or other suitable hardenable material). Here, light-curing material is preferred and described.

Nachdem das Befestigungselement im flüssigen Material positioniert wurde oder nach dem Positionieren lichtaushärtendes Material aufgebracht wurde, wird das lichtaushärtende Material mit einer lichtemittierenden Quelle ausgehärtet, vorzugsweise mit einer LED-Lampe die eine entsprechende Wellenlänge aufweist. After the fastener has been positioned in the liquid material, or after light-curing material has been applied after positioning, the photo-curing material is cured with a light-emitting source, preferably with an LED lamp having a corresponding wavelength.

In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird lichtaushärtendes Material verwendet, welches mittels Strahlung in einem Bereich von 200 bis 600 Nanometer nm, insbesondere in einem Bereich von 340 bis 500 nm aushärtet. Es ist auch möglich, das Befestigungselement in eine dazu passende Bohrung einzusetzen und somit eine Durchgangsbohrung in einem Blech zu realisieren. In certain embodiments of the invention, light-curing material is used which cures by means of radiation in a range from 200 to 600 nanometers nm, in particular in a range from 340 to 500 nm. It is also possible to use the fastener in a matching bore and thus to realize a through hole in a sheet.

Das Befestigungselement zum Einbetten in verschiedene Materialien kann je nach Anwendung und Einsatzzweck vollautomatisiert, teilautomatisiert oder manuell (in einem flüssigen aushärtbaren Material) positioniert werden. The fastener for embedding in various materials can be fully automated, semi-automated or manually positioned (in a liquid curable material) depending on the application and purpose.

In 3 wird das Befestigungselement in der Untersicht dargestellt. Das Befestigungselement besitzt eine Bodenfläche 6 auf welcher die Positionierungshilfe 5 zentriert als Kegel ausgebildet ist. In 3 the fastener is shown in the bottom view. The fastener has a bottom surface 6 on which the positioning aid 5 centered as a cone is formed.

4 zeigt das Befestigungselement auf einem Bauteil 7. Es besteht die Möglichkeit, dass in dem Bauteil einen Durchbruch vorzusehen und in diesen das Befestigungselement einzusetzen (nicht dargestellt). 4 shows the fastener on a component 7 , It is possible to provide a breakthrough in the component and to insert the fastening element into it (not shown).

Mittels der Lochung 4 der Verankerungselemente 3 wird das Befestigungselement an dem Flansch durch Kleben oder Umspritzen mit lichtaushärtbarem Material befestigt. By means of the perforation 4 the anchoring elements 3 the fastener is attached to the flange by gluing or overmolding with light-curable material.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, ein beschädigtes Gewindes des Bauteils aufzubohren, das Befestigungselement in die Bohrung einzusetzen und das beschädigte Gewinde damit zu reparieren. It is also possible to drill a damaged thread of the component, insert the fastener into the hole and repair the damaged thread with it.

Es ist weiterhin möglich, das Befestigungselement an das Bauteil anzuschweißen und dabei eine Positionierhilfe zu verwenden. Dabei kann am Bauteil mit dem Befestigungselement durch einen Schlag auf dieses eine Ausnehmung korrespondierend zur Positionierhilfe erzeugt werden oder es wird mit einem Körner eine Vertiefung im Bauteil eingebracht, in die dann die Positionierhilfe des Befestigungselementes eingreift. Das Bauteil kann zu dessen lagegerechter Befestigung mit seiner Positionierhilfe in die Ausnehmung im Bauteil eingreifen und dadurch lagegenau am Bauteil befestigt werden. It is also possible to weld the fastener to the component while using a positioning aid. It can be generated on the component with the fastener by a blow to this a recess corresponding to the positioning or it is introduced with a grain a recess in the component, in which then engages the positioning of the fastener. The component can intervene to its positionally appropriate attachment with its positioning aid in the recess in the component and thereby accurately positioned on the component.

Das Befestigungselement kann in Form einer Mutter, eines Bolzens (mit oder ohne Gewinde) oder einer Teils mit einem Schnappelement (für Quick Fastener) oder mit einem Haken oder anderen Befestigungsmitteln ausgebildet sein. The fastener may be in the form of a nut, a bolt (with or without thread) or a part with a snap element (for Quick Fastener) or with a hook or other fastening means.

Mit der Erfindung wird eine einfache und praktikable Möglichkeit der Befestigung eines Befestigungselementes an einem Bauteil geschaffen, die im gewerblichen Bereich und im Hobbybereich einsetzbar ist. With the invention, a simple and practical way of attaching a fastener to a component is created, which can be used in the commercial sector and in the hobby area.

Insbesondere durch die Verwendung von lichtaushärtendem Material können die Befestigungselemente an Bauteilen aus den unterschiedlichsten Materialien befestigt werden. Die Bauteile können aus Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Stein, Verbundmaterial usw. bestehen. In particular, by the use of light-curing material, the fasteners can be attached to components made of different materials. The components may be made of metal, wood, plastic, glass, ceramic, stone, composite material, etc.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Grundkörper body
2 2: Befestigungsmittel fastener
3 3: Verankerungselement anchoring element
4 4: Lochung perforation
5 5: Positionierungshilfe Positionierungshilfe
6 6: Bodenfläche floor area
7 7: Bauteil component

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 9115292 [0002]
DE 19918683 A1 [0003]

Claims

Fastening element with a basic element ( 1 ), which at least one fastening means ( 2 ) for fastening an element with at least one corresponding fastening means, characterized in that one or more anchoring elements ( 3 ) are provided for anchoring the fastening element on or in a component, wherein the fastening element at least in the region of an anchoring element ( 3 ) Is connectable by a cohesive connection or a curable material with the component.

Fastening element according to claim 1, characterized in that the anchoring element / s ( 2 ) Fixes the fastener in an initially liquid material, which then hardens, on / in the component and secures against axial, horizontal and vertical position change.

Fastening element according to claim 1 and 2, characterized in that the fastening means ( 2 ) is formed in the form of an external or internal thread, a snap element or otherwise for fastening at least one element.

Fastening element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the anchoring elements ( 3 ) are arranged circularly on the base element, wherein the shape of the anchoring elements ( 3 ) prevents rotation and / or displacement.

Fastening element according to claim 4, characterized in that the anchoring element / s ( 3 ) a perforation ( 4 ) having the connection of the anchoring element ( 3 ) on the component ( 7 ) by welding, gluing or overmolding.

Fastening element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the anchoring elements ( 3 ) may be formed as a rough surface on the base element.

Fastening element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the anchoring element ( 3 ) is provided with an undercut or forms an undercut.

Fastening element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the basic body ( 1 ) and / or at least one anchoring element in the direction of the component at least one raised positioning aid ( 5 ), which is engageable in a recess of the component and the fixing element fixed in position on the component.

Fastening element according to claim 8, characterized in that the positioning aid ( 5 ) is formed substantially conical.

Fastening element according to claim 8 or 9, characterized in that the recess in the component ( 7 ) with a grain or through the positioning aid ( 5 ) is einschlagbar with the fastener.

Fastening element according to one of claims 8 to 10, characterized in that substantially concentric with the component ( 7 ) facing base surface of the fastener a positioning aid ( 5 ) is arranged.

Fastening element according to one of claims 8 to 10, characterized in that there are at least two positioning aids, which are spaced from the center at the same distance, or wherein a positioning aid is arranged substantially centrally and at least one further positioning aid off-center.