DE2243834A1

DE2243834A1 - Hefteinrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE2243834A1
Application number: DE2243834A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Karl Knohl
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1972-09-07
Publication date: 1973-03-15
Also published as: DE2301544A1; US3788187A; AU471254B2; GB1348118A; AU4631772A; FR2152247A5; AU462398B2; GB1348199A; CA963201A; AU5001072A; NL7300233A; GB1348119A; CH565183A5; FR2181664B1; FR2181664A1; US3886142A; CH569555A5; US3855688A

Description

PATENTANWÄLTE

dr.ing. H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. HAUCK · dipl-phys. W. SCHMITZ DIPL.-ING. E. GSAALFS .. DIPT -i-'Ci IV

HAMBURG-MÜNCHEN "lii.-iKu. VV. ZTTSTELLTTNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER WAL·!, 41

TEL. 36 7428 UND 3 β 4118

IELEGB. NEGEDAPATENT HAMBURG

ILLINOIS TOOL WORKS, INC. München is · mozartstr. as

TEL. 5 38 OS 86

8501 West Higgins Road «legh. Chicago, Illinois 606?1 /USA Hamburg, 5. Sept. 1972

Hefteinrichtung und -Verfahren

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Hefteinrichtungen, insbesondere auf Einrichtungen zur Verwendung bei Werkstücken relativ geringer Dichte. In modernen Konstruktionsverfahren ist die Verwendung von Materialien relativ geringer Dichte, wie z.B. Gipsborden, Borden aus Holzfasermaterial und Kleinstteilen und dergleichen beliebt geworden« Bisher kamen bei diesen Konstruktionen relativ herkömmliche Befestigungsverfahren zur Anwendung. Einer der Nachteile dieser herkömmlichen Befestigungsmittel, wie z.B. Nägel, Schrauben und dergleichen», bestand in der relativen Unfäigkeit derartiger Befestigungsmittel, infolge der relativ weichen Beschaffenheit des Konstruktionsmaterials Ausziehkräften Widerstand entgegenzusetzen» Auch wird beim Anbringen dieser bekannten Befestigungsmittel oft das nur geringe Dichte aufweisende Material beeinträchtigt oder zerdrückt.

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Bei der Verwendung von Baumaterial in Form von Platten, Borden und dergleichen, deren eine Seite fertig bearbeitet oder dekoriert ist und die auf dem Markt gut eingeführt sind, wird ein Befestigungssystem verlangt, das normalerweise mit der Rückseite der Platte verbunden ist und nicht ganz durch die dekorierte Seite der Platte hindurch vorsteht. Dieses Erfordernis bringt zusätzlich zu der oben erwähnten Schwierigkeit weitere Schwierigkeiten mit sich, nämlich die Erlangung eines angemessenen Widerstandes des in der Einrichtung benutzten Befestigungsmittels gegenüber Ausziehkräften.

Für die oben beschriebenen Baumaterialien sind berei ts

-en

Heftklammern oder heftklammernartige Vorrichtung/vorgeschlagen worden. Ein Beispiel einer solchen heftklammerartigen Vorrichtung wird in dem US-Patent von Kennedy, Nr. 2 593 335 gezeigt. Das von diesem Patent gelehrte Verfahren ist nicht ganz annehmbar bei den hohen Geschwindigkeiten und dem großen Ausmaß der Anwendung, wie sie der Markt verlangt. Dieses Patent erfordert die Anordnung der Heftklammernschenkel in zwei Führungen, damit sich die Heftklammer richtig auseinanderspreizen kann. Für den Benutzer ist es beschwerlich, der richtigen Anordnung der Schenkel so viel Aufmerksamkeit zuwenden zu müssen, wie es diese Vorrichtung verlangt, und die Vorrichtung wird hierdurch au-ch schwerfällig.

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Allgemein gesagt können Heftklammern an sich in der beschriebenen Umgebung geringer Dichte nicht mit der erforderlichen Wirksamkeit zum Einsatz kommen, da sie Ausziehkräften normalerweise keinen Widerstand entgegensetzen, abgesehen von der natürlichen Reibung oder dem Widerstand zwischen den Schenkeln und dem Material. Dieser natürliche Widerstand wird in der Umgebung geringer Dichte herabgesetzt.

Die Erfindungsaufgabe besteht darin, eine Befestigungseinrichtung zu schaffen, die Ausziehkräften einen starken Widerstand entgegensetzt. Ein besonderes Merkmal der ErfMung besteht darin, daß sich die Befestigungseinrichtung für eine Verwendung bei Wandverschälungen und ähnlichen Materialien in großer Menge eignet.

Die Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung schafft ein großes Ausmaß an Oberflächenberührung zwischen dem Befestigungsmittel und dem Innern der nur eine begrenzte Dicke aufweisenden Wandplatte.

Außerdem sind erfindungsgemäß Heftklammern in Form eines Streifens vorgesehen, welche über eine Spreizeinrichtung getrieben werden, ebenfalls in Streifenform, um an einem ersten Werkstück begrenzter Dicke ein zweites Werkstück zu befestigen.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer Befestigungseinrichtung, die nicht durch die gegenüberliegende Seite des Werkstücks, mit der bei Wandplatten üblichen verzierten oder bedruckten Oberfläche hindurchdringt. Die Erfindung bietet auch den Vorteil eines Doppelheftverfahrens zur Befestigungs von Gegenständen, bei welchem ein Paar ungleicher Heftklammern unter eine Eintreibvorrichtung geführt werden, die zunächst eine Heftklammer eintreibt, die so ausgebildet ist, daß sie die Schenkel einer danach eingetriebenen Heftklammer auseinanderspreizt.

Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung lassen sich verwirklichen durch Verwendung einer Doppelheftklammernanordnung, in welcher eine erste Heftklammer in Form einer Spreizeinrichtung mit einer zweiten Heftklammer zusammenarbeitet, die relativ breite Schenkel in der Form aufweist, daß sie die Schenkel der zweiten Heftklammer unter Begrenzung des axialen Eindringens der zweiten Heftklammer in das Werkstück nach außen spreizt.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Heftklammerstreifens mit abwechselnd angeordneten Heftklammern und Spreizeinrichtungen,

Fig. 2 einen Schnitt zur Darstellung der Hefteinrichtung zusammen mit zwei Werkstücken gemäß der Erfindung,

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Fig. 3 bis 5 zeigen Querschnitte nach der Linie A-A

durch drei Ausführungsformen des in Fig. 1 gezeigten Streifens aus Heftklammern—Spreizeinrichtungen,

Fig. 6 und 7 zeigen Querschnitte nach der Linie B-B

der Fig. 1 zur Darstellung der Form abwechselnder Ausführungsformen der Schenkelkonstruktion,

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer wechselweisen Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Heftklammerstreifens, bei der Widerhaken in den Heftklammerschenkeln gebildet sind,

Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch den in Fig. 8 gezeigten Heftklammerstreifen in einer Umgebung"ähnlich der in Fig. 2 gezeigten,

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Wechselverfahrens zur Benutzung der Doppelheftklammertechnik gemäß der Erfindung mit einem geeigneten Eintreibgerät, das in angedeuteten Linien gezeigt ist,

Fig. 11 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Heftklammerstreifens gemäß der Erfindung,

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Flg. 12 eine Endansicht des in Fig. 11 gezeigten Heftklammerstreifens im Schnitt nach Linie 11-11.

Für gleiche Teile werden in den verschiedenen Figuren stets die gleichen Bezugszeichen verwendet. Fig. 1 zeigt einen Heftklammerstreifen mit Heftklammern 12 und einem Amboß oder einer Spreizeinrichtung 14. In dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Heftklammern 12 längs dem Streifen im Wechsel zwischen den Amboßteilen 14 angeordnet. Sowohl die Heftklammer 12 als auch der Amboß 14 umfassen Kopf- und Schenkelabschnitte, die mit 16, 18 bzw. 17, 22 bezeichnet sind.

Die Figuren 3 bis 5 beschreiben verschiedene Ausführungsformen der Erfindung bei Benutzung von Heftklammern und Ambossen in Wechsellagen längs einem Streifen. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Ausführungsformen einen Höchstabstand zwischen den Schenkeln 22 eines Ambosses oder einer Spreizeinrichtung 14 zeigen, der größer ist als der Mindestabstand zwischen den Schenkeln 18 der Heftklammer 12. Die Wirkung dieser Beziehung, die in Fig. 2 deutlich gezeigt ist, besteht darin, daß die größte Querabmessung des Ambosses oder der Spreizeinrichtung 14 ein Auseinanderspreizen der Heftklammernschenkel nach außen verursacht, sowie die Heftklammer 18 über den Amboß hinweg und in das Werkstück hineingetrieben wird. DJe Dicke der Schenkel 18 ist beträcht-

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lieh geringer als die Breite der Schenkel. Die relativ dünnen Schenkel 18 der Heftklammer neigen dazu, beim Hinwegtreiben über den Amboß in dem Werkstück 28 eine flache Form anzunehmen. Diese federartige Wirkung ist von größter Bedeutung, wenn die Hefteinrichtung bei Werkstücken geringer Dichte zur Anwendung kommt. Derartige Werkstücke bieten Ausziehkräften nicht so leicht einen Widerstand und erfordern einen relativ breiten Heftklammernschenkel, der nach innen in das Werkstück eindringt und von seiner Senkrechtlage aus nach außen gespreizt wird, um Ausziehkräften einen wesentlichen Widerstand entgegenzusetzen.

Um einen großen Widerstand gegenüber Ausziehkräften zu erlangen, sollte die Heftklammer einen großen ■Schenkeloberflächenbereich zum Einbetten in das Werkstück bieten. Da es bei bestimmten Anwendungsarten erforderlich ist, daß das Befestigungsmittel nicht von der anderen Seite des Werkstücks vorsteht, muß der Schenkel einer Heftklammer in der Lage sein, sich beim Eintreiben in ein ■ Werkstück zu verbiegen. Die vorliegende Erfindung macht sich die flexible Beschaffenheit relativ breiter Schenkel 18 zunutze, deren Länge die Dicke der Werkstücke 26 und 28 überschreiten kann, um Ausziehkräften einen guten Widerstand zu bieten, ohne durch die gegenüberliegende Oberfläche 29 vorzustehen.

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In einigen Fällen kann es erforderlich sein, die Heftklammern- schenkel 18 zu verstärken. Die Figuren 6 und 7 zeigen daher verschiedene Querschnittsformen der Schenkel 18, die eine Verstärkung der Heftklammer bewirken. Es ist zu beachten, daß die Form der Verstärkung außerdem Führungskanale zur Zusammenwirkung zwischen der Heftklammer und dem Amboß bildet.

In Betrieb wird der Streifen 10 in ein geeignetes EintreibwerkzHug (nicht gezeigt) eingeführt und der Amboß oder die Spreizeinrichtung 14 zunächst wenigstens teilweise in ein erwünschtes Werkstück, wie z.B. das in Fig.2 gezeigte Werkstück 26, eingetrieben. Danach wird der Streifen 10 weiter unter eine geeignete Eintreibvorrichtung geführt und die Heftklammer 18 im wesentlichen über den Kopf- oder Brückenteil- des Ambosses 14 derart getrieben, daß sich die Schenkel 18 auseinanderspreizen müssen und so einen erheblichen Widerstand gegenüber Ausziehkräften bilden. Um die richtige Lage zu sichern, kann die Brette des Ambosses größer sein als die Breite der Schenkel.

Die Befestigungseindchtung gemäß der Erfindung läßt sich leicht bei einer Anzahl von Anwendungsarten benutzen. Beispielsweise kann das Wetkstück 26 entweder ein Teil aus Gips oder einem anderen Material geringer Dichte sein, das mit einem Werkstück 28 mit ähnlichen Eigenschaften geinger

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Dichte verbunden werden soll. Das Werkstück 26 könnte natürlich auch ein Dachziegel oder dergleichen sein, der an einem anderen Werkstück 28 zu befestigen wäre. Es liegt auch im Bereiche der Erfindung, diese Einrichtung bei der Befestigung eines Bügels oder einer Konsole an einem Werkstück geringer Dichte zu benutzen. Die Beschreibung dient nicht der Begrenzung der Anwendungsarten der erfindungsgemäßen Einrichtung, sondern soll nur eine . Darstellung von Anwendungsarten geben.

Fig. 8 beschreibt eine wahlweise mögliche andere Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Heftklammerstreifens, beiwslcher in den Schenkeln 18 der Heftklanner Widerhaken oder Ausstanzungen 30 gebildet sind. Wie in Fig. 9 gezagt, biegen sich diese Ausstanzungen oder Widerhaken 30 nach innen, sowie das Ende oder Eintrittsende 24 der Heftklammer beginnt, sich abzuflachen. Diese Widerhaken 30 bieten daher einen weiteren Widerstand gegenüber einem Herausziehen der Heftklammer 12.

Die Figuren 11 und 12 zeigen eine noch weitere Ausfühlungsform der Erfindung. Hier sind Widerhaken oder ausgestanzte Elemente 30a an einer Kante des Heftklammernschenkels 18 angeordnet. Zwischen den Heftklammern 12 sind im Wechsel Ambosse 14a auf einem Streifen angeordnet. Der Amboß 14a hat eine geringere Breite als der Heft-

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klammernschenkel 18. Diese Beziehung kann erzielt werden durch Umbiegen ater Umfalten eines Teiles des Ambosses 14a auf sich selbst. Nachdem der Amboß 14a in das entsprechende Werkstück eingetrieben worden ist, kann die Heftklammer derart über dem Amboß 14a in Stellung gebracht werden, daß es dem Widerhaken 30a gestattet ist, sich über den Amboß hinwegzubewegen, ohne von diesem gestört zu werden. Die Gleitberührung zwischen dem Heftklammernschenkel 18 und dem Amboß 14a kann auf den Bereich ofer Schenkel begrenzt werden, der nicht den Widerhaken 30a aufweist, um die Störung oder den Eingriff von Seiten des Ambosses zu vermindern. Die umgefalteten Abschnitte 34 des Ambosses wirken außerdem als ein weiteres Verstärkungsmittel für den Amboß, wie auch zur Vergrößerung der größten Querabmessung des Ambosses.

Fig. 10 zeigt eine wahlweise mögliche Form der Heftklammern und Ambosse gemäß der Erfindung. Es werden zwei getrennte Heftklammerstreifen mit jeweils Heftklammern 12 und Ambossen 14 gezeigt. Die Heftklammern 12 haben die gleichen relativ dünnen, hochgradig biegsamen Schenkel wie oben beschrieben. Die Amboßeinrichtungen 14 sind ebenfalls entsprechend bemessen, um eine maximale Querabmessung zu bilden, die größer ist als der Mindestabstand zwischen den Schenkeln der Heftklammer. Auf diese Weise kann die Einrichtung ähnlich wie die in den Figuren 2 und 9 gezeigte arbeiten. Jedoch ermöglicht es bei dieser Ausführungsform

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eine geeignete Eintreibpistole 32, die in dünnen Linien angedeutet ist, daß die beiden Streifen die Form einer Doppelschicht annehmen. In einer solchen Doppelschichtanordnung kann der untere Streifen von Amboßeinrichtungen zunächst teilweise in ein geeignetes Werkstück eingetrieben oder mit diesem in Verbindung gebracht werden, woran sich dann das Herüberdrücken oder Herübertreiben der Heftklammer 12 über den Kopf oder die Brücke des Ambosees wie oben beschreiben anschließt.

Während hier die bevorzugten Ausführungsformen der Befestigungseinrichtung und des Befestigungsverfahrens gezeigt und beschrieben worden sind, liegt doch auf der Hand, daß zahlreiche bauliche Einzelheiten abgewandelt werden können, ohne vom Gedanken und Bereich der beigefügten Anbrüche abzuweichen.

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Claims

Patentansprüche;

[1.) Hefteinrichtung mit einer Heftklammer und Heftklammerspreizeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftklammer einen Kopfabschnitt und zwei von ihm herabhängende Schenkel aufweist, deren Breite erheblich größer ist als ihre Dicke, um das Auseinanderspreizen der Schenkel voneinander in Zusammenwirkung mit der zugeordneten Spreizeinrichtung zu erleichtern, wobei die Spreizeinrichtungen einen Kopfabschnitt und zwei von ihm herabhängende Schenkel aufweisen die erheblich kürzer sind als die Schenkel der Heftklammer, während der Abstand zwischen den Innenseiten der Heftklammernschenkel die größte Querabmessung der Spreizeinrichtungen nicht ttberschmtet und die Gesamtlänge der Schenkel geringer ist als das komplementäre Werkstück, mit dem es verbunden werden soll, wobei die Heftklammer über die Spreizeinrichtung hinweggetrieben wird, um die Heftklammer bei ihrem Eintritt in das Werkstück nach außen zu spreizen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftklammer und die Heftklammerspreizeinrichtung miteinander in Bandform verbunden sind, wobei die Heftklammern und Spreizeinrichtungen einander abwechselnd in Längsrichtung des Bandes angeordnet sind.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizeinrichtung schmäler ist als die Heftklammernschenkel, wobei die Heftklammernschenkel wenigstens einen ausgestanzten Abschnitt in Form eines Widerhakens aufweisen, der von der Verbindung der Heftklammer mit der Spreizeinrichtung nicht berührt wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungen des Kopfabschnittes mit den zugeordneten Schenkel wenigstens Teile der Schenkel auf der Spreizeinrichtung seitwärts nach außen aus den Ebenen lotrecht zu dem Kopfabschnitt vorstehen.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel auf den Spreizeinrichtungen in Auswärtsrichtung auseinanderlaufen.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Heftklammer und der Spreizeinrichtung miteinander zusammenwirkende Führungseinrichtungen beätzen.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftklammernschenkel kanalförmig ausgebildete Abschnitte aufweisen.

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8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftklammernschenkel aus den Schenkeloberflächen herausgeschlagene Lappen besitzen, die nach dem Eintreiben der Heftklammer in das Werkstück einem Herausziehen weiteren Widerstand entgegensetzen.
9. Verfahren zur Befestigung von Gegenständen an Material

. geringer Dichte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heftklammer spreizeinrichtung unter eine Eintreibcrrichtung geführt, die Spreizeinrichtung wenigstens teilweise in ein Werkstück hineingetrieben, eine Heftklammer mit relativ langen biegsamen Schenkeln unter die Eintreibvorrichtung und über die eingetriebene Spreizeinrichtung geführt wird, die Heftktomer über die Spreizeinrichtung und in das Material geringer Dichte hineingetrieben wird, so daß sich die Schenkel der Heftklammer nach außen spreizen, ohne aus der gegenüberliegenden Seite des Materials vorzustehen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen aus Heftklammern und mit ihnen im Wechsel angeordneten Spreizeinrichtungen unter eine Eintreibvorrichtung geführt wird, die zunächst die Spreizeinrichtung eintreibt und dann die Heftklammer über die Spreizeinridtung treibt.

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11. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen aus Spreizeinrichtungen unter einen Streifen von Heftklammern geführt, die Spreizeinrichtung zunächst in ein Werkstück eingetrieben und danach eine Heftklammer über die Spreizeinrichtung^trieben wird.

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