DE2303345A1 - Einsatz fuer oeffnungen in duennen platten - Google Patents

Einsatz fuer oeffnungen in duennen platten

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DE2303345A1
DE2303345A1 DE2303345A DE2303345A DE2303345A1 DE 2303345 A1 DE2303345 A1 DE 2303345A1 DE 2303345 A DE2303345 A DE 2303345A DE 2303345 A DE2303345 A DE 2303345A DE 2303345 A1 DE2303345 A1 DE 2303345A1
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Sydney Alan Andrews
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CARR FASTENER CO Ltd
TRW Connectors Ltd
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CARR FASTENER CO Ltd
Carr Fastener Co Ltd Great Britain
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/24—Superstructure sub-units with access or drainage openings having movable or removable closures; Sealing means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J13/00—Covers or similar closure members for pressure vessels in general
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/20—Connections with hook-like parts gripping behind a blind side of an element to be connected

Description

Patentanwälte
Dip!.-!ng E. Edar
DipL-Ing. K. Schieschke
8München13,Eli8abeUi8tns»e34
üarr Fastener Comp any Limited, Stapleford, Nottingnam tfoad, Einsatz für öffnungen in dünnen Platten
Die hrfixiauny betriffc einen einsatz, der sicn in üffnuncjen in dünnen Platten, Blecnen oder anaerem festen Material festmacnen laut, hiin solcner Einsatz jcann beispielsweise zum dauernden Ver scxiiieiien einer öffnung verwendet wex'den, die man nicnt mehr be nötigt, odex· zur isx'fÜ.Hung einer ana er en Aufgabe, etwa zur
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Verringerung des Durchmessers einei1 Öffnung auf einen Kleineren Durchmesser, oder aucn zur Anbringung eines Bauteiles.
Es wurde bereits der Vorschlag gemacht (veryleicne uie bD-patentscnrift Ί 7^2 Ö97)» i*1· eine solche Öffnung von der zugdnglicnen
. Vorderseite aus einen mit einem Flansch versehenen, ronrfu'rmigen Einsatz -einzusetzen, aer ein verscnlossenes, vorderes Stirnteil aufweist, so daß der Flansch an der Vorderseite um die Öffnung auf der Platte aufliegt, und dann ebenfalls von. der Vorderseite der Platte aus auf das Teil des Einsatzes einzuwirken, das auf der gegenüberliegenden bzw. der Rückseite der Platte liegt, so daß dieses Teil radial nacn außen deformiert wird und sicii ein radial erweitertes, vorderes Ende des Einsatzes ergibt, das den Einsatz in der Platte festnält.
Nach diesem Vorschlag bleibt das geschlossene, quer verlaufende ' vordere Stirnteil des Einsatzes während der radialen Dennung des angrenzenden, ringförmigen Wiedereintritts texles, das sicn diesem Stirnteil des rohrförmigen Schaftes des Einsatzes anschließt, gegenüber dem Flansch (vgl. Fig. 2) in der gleicnen axialen Lage, wobei die radiale Deformation des Einsatzes so ist, daß lediglich das ringföi'mige Wiedereintritts teil aus der axialen Richtung in radiale id.cntung umgelenkt wird, üffensicnclicn lüist sicn der Einsatz durcn axialen Druck auf üas gescniossene, quer verlaufende Stirnteil des Einsatzes von der Vorderseite aer Platte aus nicht wirksam festmachen. Es findet sich aucn .«.ein Hinweis zur Befestigung des Einsatzes durch cocialen Dx-uck..
Ein derartiger Einsatz ist somit nur auf senr umstandlicne und zeitraubende Weise anzubringen, da die offensicntlicn oevorzuy ce (und vermutlich allein praktikable) radiale Deformierung des ringförmigen Wiedereintrittsteiles nur durch Metalldrücken bzw. -wirbeln erfolgen kann. Dieses Metalidrücken ist jedoch beim
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Festmachen eines Einsatzes in einer öffnung meist nicht anwendbar·
Nach einem weiteren, bekannt gewordenen Vorschlag (vgl· US-Patentschrift 3 072 287) besitzt der Einsatz ein becherförmiges "teil, das auf einem radialen, axial deformierbaren Wiedereintrittsflansch abgestützt ist, der an seinem freien Umkreis Zapfen oder Zungen besitzt, die zum Einsetzen in eine öffnung in axialer Richtung um den becherförmigen Teil gebogen werden. Diese Zapfen oder Zungen sind an der Basis des becherförmigen Teiles mit Halbkugeligen, inneren Vorsprüngen verseilen, die als Zapfenschiebenocken fungieren, wenn nach dem Einführen der Zapfen in die zu versqhließende Öffnung der radiale Flansch durch einen axialen Druck deformiert wird, wobei die Zapfen oder Zungen nach außen gebogen werden und den Einsatz in der öffnung festhalten·
ßei diesem zweiten Vorschlag beruht der Einsatz auf der axialen Deformation des hohlen Flansches, der das innere becherförmige Teil durcn die Öffnung und die Nockennacn außen drückt.
Außerdem erfaßt der Einsatz den Rand der öffnung lediglich an voneinander getrennten Stellen und ist außerdem auch noch relativ kompliziert Herzustellen· Vor allem aber wird der axiale Druck auf die "Oberseite des hohlen, zusammendrückbaren Kopfes" ausgeübt. Ein Hinweis zur Befestigung des Einsatzes auf andere Weise ist nicht angegeben.
Die US-Patentschrift 1 792 697 gibt somit die technische Lehre, zusätzliches Metall in einer becherförmigen Stirnseite eines Einsatzes vorzusehen und radialen Druck auszuüben, der dieses zusätzliche Metall so deformiert, daß der Einsatz befestigt wird. Die US-Patentschrift 3 072 2Ö7 gibt die Lehre, ein becherförmiges Teil vorzusehen, das bei axialer Bewegung und bei Zusammenlegung
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des hohlen Flansches dazu dient eine Reihe voiiänander getrennter Zapfen oder Zungen nach außen umzubiegen und dadurch den Einsatz in der Öffnung zu halten.
Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf einen in einer Öffnung einer dünnen, festen Platte anbringbaren Einsatz aus festem, aber deformierbaren Material,der an einem ersten Ende einen damit aus einem Stück bestehenden, nach außen ragenden Flansch und an einem anderen oder zweiten Ende ein Wiedereintrittsteil aufweist. Dieser Einsatz ist dadurch gekennzeichnet, daß der rohrforndge Abscunitt und das rohrförmige Wiedereintrittsteil nach dem ersten Ende hin mit wesentlich unterschiedlichem Winkel konvergent sind und daß der übergang von dein rohrförmigen Abschnitt in das Wiedereintrittsteil glatt ist, so daß nacii dem Einbringen des rohrförmigen Abschnittes - von der Plattenvorderseite durch die Öffnung - ein axial auf das freie Ende und das Wiedereintrittsteil des rohrförmigen Abschnittes ausgeübter Druck dieses freie Ende axial bewegt, dadurch die Konvergenz des rohrförmigen Wiedereintrittsteiles und des rohrförmigen Abschnittes erhöht, den rohrförmigen Abschnitt radial expandiert und mit den die Öffnung der Platte begrenzenden Teilen in Kontakt bringt und so den Einsatz in der Platte festhält.
Das rohrförmige Wiedereintritts teil kann an seinem freien Ende ein axial ausgerichtetes, zylindrisches Teil aufweisen. Vorzugsweise enthält das Wiedereintrittsteil an seinem freien Ende ein damit aus einem Stück bestehendes, quer verlaufendes Stirnteil·
Das Wiedereintritteteil endet an. seinem freien Ende vorzugsweise an dem ersten Ende des rohrförmigen Abschnittes, ohne jedoch darüber hinauszuragen.
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Das Flanscnteil kann einen tfjufangsrand aufweisen, der in dichtung des zweiteii Endes des rohrförmigen Abschnittes vorspringt, und eine iiaftenae Scnici'it aus nachgiebigem Dichtungsmaterial auf der bei te gegenüber demzweiten Ende des rohrförmigen Abschnittes tragen, so daß Mit der Vorderseite der blatte, in der aer Einsatz festgemacht werden soll, ein wasserdichter Abschluß entsteht.
Der Einsatz kann ein Preßstück aus dünnem, .testem auex- dennoch ueforiivierbcireii Material aufweisen, beispielsweise Metall oder Plastik. Der Einsacz kann aucu aus Plastikmaterial Hergestellt sein.
Ferner kann man in dein quex· verlaufenden Stirnteil des Einsatzes einen Ausschnitt vorsexien, uer beispielsweise einen im Einsatz festzumacnenden Gegenstand aufnimmt·
Die Erfindung bezieht sicn aucn auf das Verfanren zum mindestens teilweisen Verschließen einer üffnung in einer dünnen Platte aus festem Material mi ε einem Einsatz. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurcn aus,
a. daß in die üffnung der rohrförmige Abschnitt des entsprechend geformten Abschnittes so eingesetzt wird, daß das Flanschteil an der Vorderseite der Platte aufliegt,
b. daß aer Einsatz in dieser Lage festgehalten wird, und
c. daß auf das freie Ende des roax-foriiiigen Wiedex'eintrittsteiles ein axialer Drucic ausgeübt wird, der das freie Ende des Wiederein iix'ittsteiies axial bewegt, x^adial ex-weitex-t und den x-onrformigen Abschnitt mit: aen die ufxnung oegrenzenden ceileu in Kontakt Dringe·
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dex* Ex-fim-Lung xoiui man eine eine üffnuny aufweisende Platte ganz odex1 teilweise verschließen, indem man auf cdese Weise einen Einsatz in die Öffnung einsetzt. Besondex's geeignet sinu Einsätze dex* oben ei'wahnten ax'C 2 um vollständigen oder teilweisen Verschließen von kx-eisfox-migen Öffnungen.
Die eingenenaex'e üx'iauLex'ung aex- Erfindung ex'folgt uutex1 ße-zug— nähme auf das in aex- Zeicnnung dax^gestellte Ausf unx^U ä zeigt:
Fig. 1 einen Einsatz von aex' Unterseite,
2 einen zentralen ücnnitc dux^cn den Einsatz nacn Fig. 1,
Fig. 3 einen zentralen Sennitt dux^ch den in eine üffnung einer Metallplatte eingesetzten Einsatz wäiix'end des Festmachens und
Fig. 4 einen zentralen Sennitt ännlich Fig. 3, nachdem dex1 Einsatz vollständig festgemacht ist.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen kreisförmigen Einsatz mit einen rohrförmigen Abschnitt 1ü mic einem Flanscn 'i 1 an einem Enue und einem rohrförmigen Wiedereintritts teil 12 am anaeren ande, durch ein quer verlaufendes Teil 13 ^einschlössen.
Der bei 14 abgestufte Flanscn besitzt einen auigeüx-enten ι<αηά Ί3 an dem ein üuiiüuid.icntx'ing 11> naftet.
l)er ronrföx^iiige Au sennit t Iu erweitex^t sien voii aer mit den Flanscn 11 aus mit einem kleinen kegelwinkel, wanreuu. üas ronrförmige Wiedereintritts teil von dex1 Vei bindung jnic aum XOinr-foriuiyen Abscnnitt iu in einejii betxMcntlicn gröüex-en Knnuswinkei ieonvex'giex't und sicn eai das guex" vex'laufexide Teil 13 uuer
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ein kurz.es zylindrisches Teil 17 anschließt. Der Einsatz ist aus einem Stück hergestellt, beispielsweise durcn Pressen aus Blech· Der Guinmidichtring 16 wird ia flüssiger Form um aen Planscn aufgebracht und anschließend durch Erwärmung aasvulkanisiert·
Der Einsatz; wird zweckmäßigerweise durcn Pressen aus einem flachen Rottling oder Blech hergestellt, entweder in einem Arbeitsgang oder auch in zwei Arbeitsgängen, wobei im ersten Arbeitsgang der rohrförmige Abschnitt am Flanscnteil nergestellt wird und im zweiten Arbeitsgang das rohrförmige Wiedereintrittsteil am rohrförmigen Abscnnitt.
Zum Festmachen des Einsatzes in einer Öffnung 10 in einem Blech wird zunächst der rohrförmige Abschnitt 10 in die üffnung eingesetzt und in dieser Lage genalten, wobei der Dichtring um die üffnung fest auf die Platte drückt. Dann wird auf das freie Ende des nacngiebigen, rohrförmigen Teiles axialer Druck ausgeübt, was allmählich mittels einer geeigneten Vorrichtung oder auch plötzlich, etwa durch einen Hammerschlag, erfolgen kann. Der Druck kann direkt oder über, einen geeigneten Stempel 20 gemäß Fig. 3 aufgebracht weiten.
Gemäß Fig. 3 übt der Stempel einen axialen Druck auf die Querwand 13 aus. In der Figur ist die Querwand bereits in eine mittlere Lage gedruckt. In dieser Lage hat sich das rohrförmige Wiedereintrittsteil aus seiner ursprünglichen Lage axial in eine neue Lage bewegt, in der der rohrförmige Abschnitt 10 am freien Ende auf einen Durchmesser erweitert ist, der den Durchmesser der üffnung überschreitet. Der Einsatz greift damit an der Kante bzw. am Rand der üffnung an.
Bei weiterer ADWärtsbewegung des Stempels wird das Metall des rohrförmigen Abschnittes 10 am rohrförmigen Wiedereintrittsteil
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nach außen über die Unterseite der Metallplatte 19 umgeborcielt lind drückt diese gegen den Dicntring 16. Der axiale Druck wird so lange ausgeübt, bis xnit der weiteren Abwärtsbewegung des Stempels die Wand des zuvor rohrförmigen Wieuereintrittsteiies 12 so deformiert ist, daß sie gemäß Fig. 4 parallel zur Metallplatte 19 verläuft. In diesem Zustand liegen die angrenzenueii Teile 21 des rohrförmigen Abschnittes 10 und ues rohrförmigen Wiedereintrittsteiles 12 dicht an dem Blech an und drücken es dauerhaft und fest gegen den Dichtring.
Infolge der axialen Bewegung des freien Endes des rohrförmigen Wiedereintrittsteiles wird somit der rohrförmige Abschnitt gedehnt, so daß a. die an die öffnung angrenzende Wand erfaßt und b. das freie Ende des rohrförmigen Abschnittes über das Blech an der Öffnung deformiert wird.
Der Dichtring ist ausreichend breit um auch öffnungen in Platten, Blechen oder dgl· ausreichend abdichten zu können, die nicht mehr ganz eben sind.
Die Blechstärke des Einsatzes wird deshalb klein genug gewählt, damit sich der Einsatz Verformungen des Bleches um die Öffnung anpassen kann. Der im Ausführungsbeispiel gezeigte Einsatz ist aus Blech von ca. 0,2 bis 0,3 mm Stärke Hergestellt.
Bei einer alternativen Ausführungsform kaiin die geschlossene Stirnwand 13 eine zentrale öffnung (in Fig. 1 bei 22 strichpunktiert angedeutet) zur Aufnahme eines Bauteiles aufweisen, das darin und dann an dem Blech 19 festgemacht werden soll, oder zur Verringerung der im Blech 19 verbleibenden Öffnung.
Einsätze der beschriebenen Art kann man zum Verschließen von Öffnungen in ICitaftfahrzeugkarosserien verwenden. Solche Öffnungen
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sind beispielsweise ari der Unterseite vornanden, damit Farbe, Abcd, chtmas sen oder dgl. aus der Karosserie abfließen können, nachdem diese in ein entsprechendes Bad getaucht wurde· Ebenso kann man damit öffnungen in der Karosserie verschließen, die beispielsweise entweder auf der einen oder auf der anderen Seite des Fanrzeugs, also etwa abnängig vom Recnts- oder Linksverkenr, Teile aufnenmen sollen. Damit kein Spritzwasser eindringen kann, müssen diese Karosserieoffnungen wasserdicht verschlossen sein.
Der Descnriebene Einsatz ist zum Verschließen derartiger Öffnungen in Ju-af cfanrzeugkcirosserien besonders geeignet, da sicn nunmenr derartige, nicnt menr üenocigte Öffnungen mit einem Hamtnerscnlag ciauernaf tverschließen lassen.
Der beschriebene Einsatz ist aus Blech, beispielsweise Stahlblech, gepreßt, das sich durcn Ziehen oder Drückaa dauernajrt verformen läßt. Man kann den Einsatz jedocn auca aus einem geeigneten, festen Kunststoff anfertigen, wobsi jedoch das sog. X'onrfürmige Wiedereintritts teil 12 des Einsatzes siacfc, dem Festmacnen nicnc parallel zu der Platte verläuft, so wi@ in. Fig. 4 gezeigt, sonuern etwas konisch gegenüber umw ufsprynglichen Richtung, so daß der Einsatz durch eine Kipp- ©d»r Schnappwirkung dieses Teiles in seiner Lage gehalten wirdo
Dip!.-ing E. Edar Op?.-!ng. K. Schieschke
8 München13, Eiäeai>ethstraBe34
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Claims (1)

  1. Paten td η spräche
    1 ,j In einer öffnung einer dünnen, festen Platte anbringbarer Einsatz aus festem, aber defoz-mi erbarem Material, der an einem ersten Ende damit aus einem Stuck bestehenden, nach außen ragenden Flansch und an einem anderen oder zweiten Ende ein Wiedereintritts teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der ronrformige Abschnitt (1O) und das rohrförmige Wiedereintrittsteil (12) nach dem ersten Ende hin mit wesentlich unterschiedlicnem Winkel konvergent sind, und daß der übergang vom rohrförmigen Abschnitt in das Wiedereintritts teil glatt ist, so daß nacn dem Einbringen des rohrförmigen Abschnittes - von der Plattenvorderseite durch die Öffnung (1&) - ein axial &uf das freie Ende (13) und das Wieüez1-eintrittsteil des rohrfOx1Wiyen Abicnnittes ausgeübter Druck dieses freie Ende axial bewegt, dadurch die Konvergenz von ronrförmigem Wiedereintritts teil und runrfömiigem ADscmiitt erhöht, den rohrfönnigen Abschnitt radial expandiert und mit den die öffnung der Platte (19) begrenzenden !'eilen in iZomzcucc bx'ingt und so den einsatz in der Platte festhält.
    2. Einsatz nach Anspruch 1 , dadurcxi gekennzeichnet, aaß das förmige Wiedereintrittsteil (12) an seinem freien Ende eiu axxal fluchtendes, zylindi-iscnes Teil (V/) aufweist*
    3. Einsatz nacn Anspx-ucn 1 oder 2, aadurcn yei^eniizeicmiet, aaß das rohrförmige Wieaereixitrictsteil ('I 2) an seitieiu freien mit einem quer verlaufenden Stirnteil (13) aus einem btucx
    4. Einsatz nacn einem der vorheryeilenden Anspx-ucne, dadux'cu gekennzeichnet, daß das roarförmige Wiedereincx-ittsteil (i2) seinem freien Ende am ersten Ende des rohrförmigen Absciinitcs
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    aufhört, über nicnt darüber hinausragt.
    ^. Einsatz nach einem der vornergeiienden Ansprüche» dadurch yekennzeicxinet, daß dex· Flanscn (ll) einen Umfangsrand (i5) aufweist» der in Dichtung des zweiten micies des x^ohrförmigen i vorspring t ·
    υ. Einsatz nach einem der vornergenenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Herstellunyjuittels fressen aus einem dünnen unii festen, aber üei'or«iiex*baren Blecn.
    /". Einsatz nach den vor heimgehenden Ansprüchen, gekennzeichnet aurch uie riersoilung aus einem anueren Mecallblecn.
    o. Einsatz nacn eiuejii der AiisprUcne 1 bis o, gekennzeichnet durch, die Herstellung aus Kunststoff·
    y · !Einsatz nach einem dex- vorhergenenden Ansprüche, dadui'ch geketmzeicnnet, aaß der Flansch (ll) eine haftende Schicht (16) etui dei· Seite gegenüber dem zweiten fcnde des ronrförmigen Abscnnittes trägt, so daß eine wasserdichte Abdichtung gegenüber uer Vorderseite einer blatte entsteht, an der der Einsatz befestigt ist.
    10. Einsatz nach einem der vornergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das quer verlaufende Stirnteil (13) einen Ausschnitt (22) zur Aufnahme eines im Einsatz festzumachenden Gegenstandes aufweist.
    i 1 . Verfaiiren zürn mindestens teilweisen Verschließen einer öffnung in einer dünnen Platte aus festern Material mit einem einsatz nach dertvorhergehenden Ansprücnen, dadurch gekennzeichnet
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    a. daß der roiirförmige Abschnitt (iü) des Einsatzes so in die Öffnung eingesetzt wira, daß der Flanscn (11 j an eier Vorderseite der Platte liegt,
    D. daß der hiinsatz in aieser Lage gehalten wird und.
    c. daß ein axialer Druck auf das freie rinde (13) des rohrförmigen Wiedereintrittsteiles (1^) ausgeübt wird, wodurcn das freie rinde des rohrförmigen Wiedereintritts teiles axial uewegt un-j. der rohrförmige Abschnitt radial erweitert und mit uer Platte um die öffnung in Kontakt gebracht wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß uurch den Einsatz uie öffnung in der Platte ganz oder teilweise verschlossen wird.
    Patentanwälte
    DipL-iruf E. Eder
    8 München iÄW*SabethstraBe3*
    30983 1/0505
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