DE2320566A1

DE2320566A1 - Einteiliger kunststoffduebel

Info

Publication number: DE2320566A1
Application number: DE2320566A
Authority: DE
Inventors: George Martin Rapata
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1973-04-21
Publication date: 1974-05-16
Also published as: FR2206807A5; BR7303218D0; ZA732406B; AU5400473A; IT1006113B; GB1359455A; CA955777A; US3803973A; JPS5635765B2; JPS49133752A

Description

Sinteiliger Einststoffdübel

Die Erfindung betrifft einteilige Kunststaffdübel mit einem länglichen, in ein komplementäres Loch eines Werkstücks einführbaren Schaft, der sich von einem Kopf erstreckt, der bei vollständig in das losh eingeführtem Schaft mit einer JElemmflache an einer Seite des Werkstücks angreift.

Einteilige Kunststoff dübel wurden bisher verwendet, um Bleche oder Plattenmaterial aneinander anliegend zu befestigen, wobei die Erfahrung gezeigt hat, daß es in vielen Eäll^en eine beträchtliche, längsgerichtete Kraft bedurfte, um den Dübel anfänglich in ein Werkstückloch einzuführen. Es sind auch schon Einschnapp-Kunststoffdübel auf dem Markt erhältlich, die einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt

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aufweisen, die bei gewissen Anwendungen nicht mit genügender Stärke an dem gelochten Werkstück angreifen, um gegen unbeabsichtigte oder nicht erlaubte Entfernung gesichert zu sein, wenn sie normalen Umgebungsbedingungen ausgesetzt waren.

Es ist daher ein wichtiger Zweck der Erfindung, einen verbesserten, einteiligen Kunststoffdübel der Einschnappart zu schaffen, der einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt hat, wobei Hilfsmittel verwendbar sind, um einen verstärkten Eingriff sicherzustellen und so ein nichterlaubtes Entfernen eines Dübels zu verhindern.

Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung, einen einteiligen, Eintreib-Knnstst off dübel der zuvor erwähnten Art zu schaffen, bei dem eine neuartige Konstruktion des Schaftes bewirkt, daß die Größe der zur ursprünglichen Einführung des Dübels benötigten axialen Kraft beim Einführen in ein Werkstückloch vermindert wird.

Die Erfindung ist auf die Schaffung eines einteiligen Eintreib-Dübels gerichtet, der die oben erwähnten Vorteile aufweist und der mit minimalen Kosten durch übliche Kunststoff !formverfahren hergestellt werden kann.

Die vorstehenden und weitere Ziele und Torteile gehen klarer aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen mehrere Ausführungsbeispiele vm erfindungsgemäß ausgebildeten Dübeln dargestellt sind. Es zeigen»

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Pig. 1 eine perspektivische Ansieht eines einteiligen Kunststoffdübeis gemäß der Erfindung, der vollständig in eine gelochte Platte eingesetzt ist, jedoch bevor eine Schraube in den Dübel eingeschraubt ist ι

Pig. 2 einen axialen Schnitt des in Pig. 1 gezeigten Kunststoffdübeis, der teilweise in das Werkstückloch eingeführt ist, wobei der maximale Durchmesser des Dübelschaftes in das Loch eintritt;

Pig. 3 einen axialen Schnitt im wesentlichen nach Linie 3-3 der Pig. 1;

Pig. 4- einen Querschnitt eines Dübels im wesentlichen entlang der Linie 4-4 der Pig. 3j

Pig. 5 einen axialen Schnitt eines Dübels ähnlich der Pig. 3» nachdem eine Schraube in die mittlere längsgerichtete Öffnung, die in dem diagonalen Abschnitt des Dübels vorgesehen ist, eingeschraubt ist!

Pig. 6 einen Querschnitt eines Dübels im wesentlichen nach Linie 6-6 der Pig. 5*

Pig. 7 einen axialen Schnitt ähnlich der Pig. 5, jedoch eines etwas abgeänderten einteiligen Kunststoffdübeisϊ

Pig. 8 einen Querschnitt im wesentlichen nach Linie 8-8 der Pig. 7ί

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Fig. 9 eine perspektivisch© Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform ©ines einteiligen Einschaappdübels gemäß der Erfindung;

Eig. 9a einen Teilschnitt im wesentlichen nach Linie - 9a-9a der Hg. 9;

Fig. 10 einen axialen Schnitt im wesentlichen nach Linie 10-10 der Fig. 9, nachdem der Dübel vollständig in das Werkstückloch eingeführt ist, jedoch vor der Einführung der Schraube in denselben?

Fig. 11 eine Seitenansicht des Dübels, der teilweise in das Werkstückloch eingeführt ist, wobei die Zone des größten Durchmessers in das Loch eintritt;

Fig. 12 eine Ansicht ähnlich der Fig. 11, in der der

Dübel vollständig in das Werkstückloch eingesetzt ist, jedoch vor der Einführung einer Schraube in denselben;

Fig. 13 eine Indansicht von links in Fig. 12 gesehen;

Fig. 14 einen axialen Schnitt im wesentlichen nach Linie 14-14 der Fig. 13;

Fig. 15 einen Querschnitt im wesentlichen nach Linie 15-15 der Fig. 12; und

Fig. 16 einen Querschnitt im wesentlichen nach Linie 16-16 der Fig. 14.

Es wird nunmehr im einzelnen auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugsziffern verwendet 8ind₉ um

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ähnliche Teile in allen Figuren au bezeichnen.

In den Figuren 1-6 ist ein einteiliger Eintreibdübel aus Kunststoff gemäß der Erfindung gezeigt, der im ganzen mit 20 bezeichnet ist. Der Dübel 20 weist einen Xopf 22 und einen länglichen Schaft 24 auf, der sich, axial vom Kopf erstreckt und einteilig ausgebildet ist. Der Schaft 24 weist zwei gegenüberliegende, gleich ausgebildete, sich axial erstreckende Schaftabschnitte 26 und 28 auf.

Der Schaftabscimitt 26 hat eine geneigte Schulter 30 und der Schaftabschnitt 28 hat eine gleiche, entgegengesetzt geneigte Schulter 32» um an der de» Kopf 22 gegenüberliegenden Seite einer Platte 34 anzugreifen» Das lintrittsende des Schaftes 24 ist im Querschnitt reduziert, um die anfängliche Einführung des Dübels in ein komplementäres Loch 36 des Werkstücks 34 zu erleichtern.

Ein diagonaler Abschnitt 38 des Schaftes 24 verbindet einteilig die diagonal gegenüberliegenden Längskanten der Schaftabschnitte 26 und 28, wie dies klar in den Pig» 4 und 6 dargestellt ist. In der Zone des maximalen Durchmessers dee Schaftes 24 sind Anschläge 40 und 42 vorgesehen, die von <äen Schaftabschnitten 26 und 28 quer zueinander ausgerichtet vorstehen. Diese Anschläge 40 und 42 können an komplementären Anschlägen 44 und 46 angreifen, die von dem diagonalen Schaftabschnitt 38 vorstehen .

In der Mitteäes diagonalen Schaftabschnittes 38 ist ein sich längserstreckendes Schraubenauf nahmeloch 48 vorgesehen. Sich längserstreckende diametral gegenüberliegende Schlitze 50

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stehen mit dem Loch 48 in Verbindung und dienen zur Erhöhung der Schaf tflexilibilitat, um das Einführen des Schaftes in ein Werkstückloch zu erleichtern. Wenn der Schaft 24 teleskopartig in das Werkstückloch 36 eingeschoben wird und die Zone des maximalen Durchmessers des Schaftes, wie in Fig. 2 gezeigt, an der das Loch begrenzenden Werkstückfläche angreift, werden beide Schaftabschnitte zusammengedrückt und über das durch eine Wand 52 geschlossene Ende hinaus verlängert, wie dies klar in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Stellung greifen die Anschläge 40 und 42 an den komplementären Gegenanschlägen 44 bezw· 46 an, wobei jedoch der Schaft mit einer minimalen • Kraft durch das Werkstiickloch gedrückt werden kann. Mit anderen Worten gesagt, erhöht die zuvor beschriebene ätahaftausbildung in starkem Maße die Leichtigkeit, mit der der Schaft anfänglich eingeführt werden kann. Wenn der Schaft vollständig eingeführt ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, wirken die eintretenden W-andabschnitte 52 mit dem. zuvor verlängerten Schaftabschnitten 26 und 28 zusammen und drücken die Schultern 30 und 32 mit erhöhter Kraft in Eingriff an das Werkstück. ¥/ie zuvor bemerkt, wird die erforderliche Kraft zum Zusammendrücken des Schaftes auch durch die Anordnung der Längsschlitze 50 reduziert.

Wenn der Schaft 24 vollständig eingeführt ist, jedoch noch keine Schraube in das sich längserstreckende Loch 48 eingeführt ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Anschläge 40 und 42 nachgiebig nach außen gedruckt, und zwar außer Angriff mit den komplementären inneren Anschlägen 44 bzw. 46. In Fig. 5 ist eine in das Längsloch 48 eingeschraubte Schraube 54 gezeigt. Es ist offensichtlich, daß der normale Innendurchmesser der sich längserstreckenden Öffnung 48 vor

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dem Einschrauben einer Schraub® kleiner sein muß als der Außendurchmesser des Gewindeschaftes der Schraube 54. Wenn somit die Schraube vollständig in den Dübel eingeschraubt ist, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, greift der Anschlag 44 fest an den Gegenanschlag 40 und ebenfalls der Anschlag 46 fest an dem Gegenanschlag 42 an. Der Dübel 20 ist unter diesen Umständen fest gegen jede Möglichkeit der unbefugten Entfer= nung aus dem Werkstuckloch verankert. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Schraube 54 beim Einschrauben in den diagonalen Schaftab schnitt 38 die diagonal gegenüberliegenden Umfangsflachen des Schaft-umfanges in festen Angriff an die Werkstückfläche drückt, die das Loch 36 begrenzt. Somit dient das Einschrauben der Schraube in den Dübel dazu, den festen Sitz des Dübels zu vergrößern.

In den Figuren 7 und 8 ist ein etwas abgeänderter Dübel dargestellt, der im ganzen mit 20a bezeichnet ist. Der einzige bauliche Unterschied zwischen dem zuvor beschriebenen Dübel 20 und dem Dübel 20a ist in der Anordnung eines Verbindungsstückes 56r®duzierten Querschnitts zu sehen, das zwischen der Endwand 52a und dem diagonalen Abschnitt 38a angeordnet ist. Alle anderen Teile des Dübels 20a entsprechen den zuvor beschriebenen, wobei jedoch der Buchstabe'a"an die Bezugsziffern angehängt ist. Die Anordnung des Verbindungsstückes 56 redu= zierten Querschnitts dient zur Widerstandserhöhung gegen Drehung des diagonalen Abschnitts 38a, wenn die Schraube 54 in dem längsgerichteten Loch 48a gedreht wird. In Fällen, wenn dieser erhöhte Widerstand gegen Drehung erforderlich ist, kann die in den Figuren ? und 8 gezeigte Ausführungsform verwendet werden. Es ist ersichtlich daß sowohl beim Dübel 20 als auch

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beim Dübel 20a die äußeren Enden der entsprechenden längsgerichteten Locher 48 und 48a eine Ansenkung aufweisen, um das anfängliche Einführen der Schraube in den Dübel zu erleichtern.

In den Figuren 9-16 ist eine weitere Ausführungsform des Kunststoffdübeis gezeigt, der im ganzen 20b bezeichnet ist. Die Ausbildung des Dübels 2öb ist so, daß er mit geringerer Kraftaufwendung in ein Werkstückloch eingeführt werden kann, als dies bei den zuvor beschriebenen Dübeln 20 und 20a der Fall ist, ohne jedoch die Haltekraft des Dübels, nachdem die Schraube vollständig in den Dübelschaft eingeschraubt ist, zu beeinträchtigen. In vielerlei Hinsicht ist der Dübel 20b ähnlich ausgebildet, wie der zuvor beschriebene Dübel 20 und daher sind eine Anzahl von Teilen des Dübels 20b, die die gleiche Funktion wie die des Dübels 20 haben, mit entsprechenden Bezugsziffern, jedoch mit einem angehängten b versehen. Der Schaft 24b weist eine Anzahl von baulichen Merkmalen auf, die zu der Leichtigkeit beitragen, mit der der Schaft anfänglich in das Werkstückloch eingeführt werden kann. Zum Beispiel ist eine Stelle der Außenfläche des länglichen Schaftabschnittes 26b dadurch geschwächt, daß eine dünnere Zone 58 vorgesehen ist, wie dies die Figuren 9, 13, 15 und 16 zeigen. In gleicher Weise iet die Dicke des länglichen Schaftabschnittes 28b an der diagonal gegenüberliegenden Stelle 60 vermindert, um sie flexibler zu machen. Die gegenüberliegend angeordneten Umfangszonen des diagonalen Abschnitts 381& sind ebenfalls mit Ausnehmungen 62 versehen, um die seitliche Flexibilität im Bereich des maximalen Durchmessers des Düefclumfangs zu erhöhen.

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Die Anschläge 40b und 44b sowie die Anschläge 42b und 46b wirken in gleicher Weise wie die zuvor beschriebenen Anschläge 40 und 44 bzw. 42 und 46, um das Maß zu begrenzen, bis zu dem der Schaft beim Einführen zusammengedrückt werden kann und um mit der Schraube 44b bei der Befestigung des Dübels zusammenzuwirken und eine Entfernung des endgültig im Werkstückloch befestigten Dübels zu verhindern. ITm weiterhin den Widerstand gegen Zusammendrücken des diagonalen Schaftabschnitts 38b zu erhöhen, hat das sich in Längsrichtung erstreckende Loch 48b eine im wesentlichen elliptische Querschnittsform. Dies schließt die Notwendigkeit aus, die zuvor erwähnten Längsschlitz· 50 und 50a der Kunst st off dübel 20 und 20a zu verwenden.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß der einteilige Kunststoffdübel gemäß der Erfindung mittels üblicher Formverfahren hergestellt wird, so daß eine Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Herstellungskosten sichergestellt ist. Die vorstehend beschriebenen Anschläge 40, 42, 44 und 46 können als Druckpuffer angesehen werden, die mit dem diagonalen Steg 38 und den nachgiebigen Schaftabschnitten 26 und 28 zusammenwirken, um einen festenrAngriff mit dem Werkstück beim Einschrauben der Schraube zu bewirken. Diese Puffer wirken beim anfänglichen Einführen des Schaftes des Kunststoffdübels ebenfalls zusammen, daß die Schaftabschnitte 26 und 28 verlängert werden, so daß die eintretende Endwand des Dübels eine? Beanspruchung unterworfen wird. Diese Beanspruchung der eintretenden Endwand, die durch die zuvor erwähnte Verlängerung der Schaftabschnitte 26 und 28 hervorgerufen wird, trägt wirksam dazu bei, den endgültigen festen Angriff der Schaftflachen 30 und 32 am Werkstück zu

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erhöhen, wenn der Sohaft vollständig in das Werkstückloch eingeführt ist. Die Erhöhung der seitlichen Flexibilität der • SchaftalDSchnitte 26b und 28b (siehe Mg. 9-16) dient nicht nur zur Erleichterung der anfänglichen Binführung des Kunststoffdübels sondern auch dem leichteren Ansprechen des Schaftes auf die Aufweitung, wenn die Schraube eingeschraubt wird. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß der diagonale Schaftabschnitt am Kopf abgestützt sein kann, ohne einteilig mitder ganzen Länge mit den Schaftabschnitten 26, 26a und 26b

zu
verbunden sein, wenn dies erwünscht ist. Der Dübel gemäß der Erfindung kann in einer einzigen gelochten Platte in solchen Pällen angeordnet sein, wenn es notwendig ist, daß der Dübel andere Elemente halten soll.

Zum Zwecke der Darstellung praktischer Anwendungen des ütntreibdübels gemäß der Erfindung sind spezielle Ausführungsformen dargestellt und beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch andere bauliche Ausführungsformen und Änderungen einschließt, ohne vom Erfindungsgedanken, wie er in den Ansprüchen zum Ausdruck kommt, abzuweichen.

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Claims

Patentansprüche

1.)) Einteiliger Kunststoffdübel mit einem länglichen, in ein komplementäres Loch eines Werkstücks einführbaren Schaft, der sich von einem Kopf erstreckt, der bei vollständig in das Loch eingeführten! Schaft mit einer Klemmfläche an einer Seite des Werkstücks angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (24) zwischen seinen Enden durch eine Verbreiterung gebildete Schultern (30, 32) aufweist, die an der dem Kopf (22) gegenüberliegenden Seite des Werkstücks (34) angreifen, daß der Schaft in der Nähe der Verbreiterung einen im wesentlichen Z-förmigen· Querschnitt hat, der zwei sich mit seitlichem Abstand zueinander in Längsrichtung vom Kopf erstreckende Schaftabschnitte (26, 28) aufweist, die äußere, gegenüberliegend am Werkstück angreifende Flächen bilden, daß ein sich in Längsrichtung diagonal zwischen zwei Längskanten der Schaftabschnitte (26, 28) erstreckender Steg

eine
(38) vorgesehen ist, der/nachgiebige Querstrebe bildet, auf die beim Einführen des Schafts in das Werkstückloch eine Beanspruchung ausgeübt wird, daß der maximale, durch die radial äußersten Stellen des Schaftumfangs bestimmte Querschnittsbereich normalerweise großer als das den Schaft aufnehmende, komplementäre Werkstückloch ist, daß der Steg (38) ein sieh in Längsrichtung erstreckendes dchraubenaufnahmeloch (48)' zur Befestigung des Schaftes im Werkstückloch aufweist, und daß das freie Ende des Schaftes zur Erleichterung des Einführens desselben in das Werkstückloch im Querschnitt verkleinert ist.

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2.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß Anschläge (40, 42, 44, 46) vorgesehen sind, die das maximale Haß, bis zu dem der Schaft (24) beim Einführen in das komplementäre Werkstiickloch zusammengedrückt werden kann, begrenzen.

3.) Dübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (40, 42 and 44, 46) am Schaftsteg (38) und den Schaftabschnitten (26, 28) angeordnet und aneinander angreifende Vorsprünge sind.

4.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorbestimmte Zonen der Schaftabschnitte (26, 28) eine die seitliche Nachgiebigkeit vergrößernde verminderte Dicke aufweisen.

5.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß begrenzte Zonen des Steges (38) zur Steigerung der seitlichen Nachgiebigkeit eine verminderte Dicke aufweisen.

6.) Dübel nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die begrenzten Zonen verminderter Dicke in der Nähe des· maximalen Maßes des Schaftes (24) vorgesehen sind.

7.) Dübel nach Anspruch 1, dadurcg gekennzeichnet, daß der diagonale Steg (38) mit gegenüberliegend angeordneten Vorsprangen (42b, 44b) versehen ist, und daß benachbart zu den Vorsprüngen liegende Zonen (62) zur Steigerung der Nachgiebigkeit des Steges eine verminderte Dicke aufweisen.

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8.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsende des Schaftes (24) einesich quer darüber hinwegerstreckende Wand (52) aufweist.

9.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich axial erstreckender Teil verminderten Querschnitts das Bintrittsende des Steges (38) mit einer sich quer über das Eintrittsende des Schaftes (24) erstreckenden Wand (52) verbindet.

10.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich in Längsrichtung erstreckende Schraubenaufnahmeloch (48b) eine im wesentlichen elliptische Querschnittsform in der Nähe der Zone des maximalen Schaftdurchmessers aufweist.

11.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich in Längsrichtung erstreckende Schraubenaufnahmeloch (48) einen mittleren, im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigen Abschnitt aufweist, von dem sich radial die .Nachgiebigkeit des Steges (38) erhöhende Abschnitte (50) erstrecken.

12.) Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsenden der Schaftabschnitte (26, 28) durch eine Querwand (52) verbunden sind, und daß die Anordnung der Schaftabschnitte gegenüber dem Steg (38) derart ist, daß die Schaftabschnitte verlängert werden, wenn die Zone maximalen Durchmessers der Schaftabschnitte axial in Eingriffstellung an die Fläche des den Schaft aufnehmenden ϊ/erkstückloches geschoben ist.

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