DE2620272A1

DE2620272A1 - COMPOSITE FASTENER

Info

Publication number: DE2620272A1
Application number: DE19762620272
Authority: DE
Inventors: Jun Samuel Bradley Davis; Charles James Decaro
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: Textron Inc
Priority date: 1975-05-08
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1976-11-25
Also published as: FR2310491A1; ZA762749B; BR7602931A; AU1369776A; AU501560B2; CH601683A5; GB1497239A; FR2310491B1; SE7605087L; CA1039987A

Description

Zusammengesetztes BefestigungsmittelComposite fastener

Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Befestigungsmittel, insbesondere eine Metallschraube, deren Kopf und Zwischenscheibe aus Metall von einem Kunststoffkopf eingekapselt sind.The invention relates to a composite fastening means, in particular a metal screw whose head and Metal washers are encapsulated by a plastic head.

Zur Verwendung in Verbindung mit Metall-Wandverkleidungen wurde eine Vielzahl von Befestigungsmitteln mit integralem Befestigungsmittelkopf aus Kunststoff entwickelt. Da viele solcher Wandverkleidungen im voraus fertigbearbeitet sind, muß der freiliegende Befestigungsmittelkopf farblich entsprechend angepaßt sein. Der Kunststoffkopf erfüllt diese ästhetische Forderung und bietet zugleich Schutz gegen Korrosion. Beim derzeit verwendeten, integralen Befestigungsmittelkopf aus Kunststoff besteht der Hauptnachteil darin, daß er einer ausreichenden Drehmomentbelastung nicht standhält. Daraus ergibt sich, daß die Kunststoffköpfe häufig versagen, da das kraftbetätigte Eintreibwerkzeug beim Eintreiben des Befestigungsmittels den Kunststoffteil des Kopfes entweder loslöst oder beschädigt, letzteres hauptsächlich durch Runden der Ecken. Bei vielen dieser BefestigungsmittelA variety of fasteners having integral Fastener head developed from plastic. As many such wall coverings are finished in advance, the exposed fastener head must be colored accordingly be adjusted. The plastic head meets this aesthetic requirement and at the same time offers protection against Corrosion. The main disadvantage of the integral plastic fastener head in use today is that it cannot withstand a sufficient torque load. As a result, the plastic heads often fail as the power tool drives the fastener into the plastic part of the head either detached or damaged, the latter mainly by rounding the corners. With many of these fasteners

S09848/063SS09848 / 063S

- 2 - 47 941- 2 - 47 941

ist auch eine Dichtungsscheibe erforderlich, und daher muß der Kunststoff, der den Kopf bildet, auch den Dichtungsoder Zwischenscheibenabschnitt des Befestigungsmittels bilden. Die bisher unternommenen Versuche, die Belastbarkeit des mit Kunststoffkopf versehenen Befestigungsmittels mit Drehmoment zu erhöhen, bestanden darin, die formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem Befestigungsmittelkopf aus Metall zu verbessern. Dies führte zum Einkapseln des Befestigungsmittelkopfes durch Anformen des Kunststoffes.a sealing washer is also required, and therefore must the plastic that forms the head also form the gasket or washer portion of the fastener. The attempts made so far, the resilience of the fastening means provided with plastic head with To increase torque, consisted in the form-fitting connection between the plastic and the fastener head metal to improve. This resulted in the fastener head being encapsulated by molding the Plastic.

Als Vorsichtsmaßnahme für den Fall einer Abrundung der Kunststoffecken muß am Metallkopf ein Werkzeug angesetzt werden können, damit der Kunststoff abgezogen und das Befestigungsmittel durch Anfassen am Metallkopf gelöst werden kann. Daraus ergab sich eine Vielfalt von komplizierten Metallkopf-Konstruktionen, die einerseits zum Erfüllen bestimmter Drehmomenterfordernisse den einkapselnden Kunststoff formschlüssig in Stellung halten und andererseits einen Kopf schaffen, der als Angriffselement für ein Werkzeug dienen kann, falls sich der Kunststoffkopf beim Eintreiben des Befestigungsmittels nicht mehr weiterdrehen ließe. Selbstverständlich sind die gerundeten Ecken auch dem gefälligen Aussehen des Befestigungsmittels abträglich.As a precautionary measure in the event that the plastic corners are rounded, a tool must be attached to the metal head can be removed so that the plastic can be peeled off and the fastening means released by touching the metal head can. This resulted in a variety of complicated metal head constructions, which on the one hand had to be fulfilled certain torque requirements hold the encapsulating plastic positively in position and on the other hand create a head that acts as an attack element for a tool can serve if the plastic head could no longer turn when driving in the fastener. Of course the rounded corners are also detrimental to the pleasing appearance of the fastener.

Vom Erbauer von Metallbauten wird weiterhin angestrebt, diese Befestigungsmittel so wenig wie möglich auffallen zu lassen, damit die Geschlossenheit der Metall-Wandverkleidung und nicht deren Verbindungen den optischen Eindruck vermittelt. In dieser Hinsicht schließen sich große Metallköpfe, die für das formschlüssige Verbinden des Kunststoffs eine größere Fläche bieten und hierfür besser ausgebildet sind, von selbst aus, da der endgültige Kunststoffkopf groß wird und dadurch das Befestigungsmittel eher betont als unauffällig gemacht wird.The builder of metal structures continues to strive to attract as little attention to these fasteners as possible so that the unity of the metal wall cladding and not its connections gives the optical impression. In this regard, large metal heads close, and larger ones for the form-fitting connection of the plastic Offer space and are better designed for this, of their own accord, since the final plastic head becomes large and thereby the fastener is emphasized rather than made inconspicuous.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.The invention is based on the object of remedying this.

609848/0635 ^/3 609848/0635 ^{/ 3}

- 3 - 47 941- 3 - 47 941

Die Kräftekonzentration an den Kunststoffecken ist erfindungsgemäß dadurch aufgehoben, daß derartige Ecken vermieden und als das Werkzeugangriffselement der Kunststoffköpfe Rippen verwendet sind. Es hat sich auch herausgestellt, daß es wichtiger ist, den Kunststoffabschnitt nicht mit dem Kopf, sondern mit der Zwischenscheibe oder dem Plansch aus Metall formschlüssig zu verbinden, da, sobald das Befestigungsmittel am Werkstück anliegt, die Kräfte auf die Zwischenscheibe vom Kopf her übertragen werden. Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Kräfte auf die Kunststoff-Zwischenscheibe auf ein Geringstmaß herabgesetzt werden können, wenn unter der Zwischenscheibe aus Metall eine Schulter aus Metall angeordnet ist, die nach dem Zusammendrücken des Kunststoff-Zwischen scheibenabschnittes sich an das Werkstück anlegt. Ferner schließt diese Metallschulter das durch ein im Werkstück nicht senkrecht aufgenommenes Befestigungsmittel hervorgerufene Biegemoment weitgehend oder vollständig aus. Auch kann das zusammengesetzte Befestigungsmittel nach der Erfindung so auegelegt werden, daß es im eingebauten Zustand gegen unbefugtes Lösen gesichert ist. The concentration of forces at the plastic corners is eliminated according to the invention in that such corners are avoided and ribs are used as the tool-engaging element of the plastic heads. It has also been found that it is more important not to connect the plastic section to the head, but to the intermediate disk or the metal flange in a form-fitting manner, since as soon as the fastening means rests on the workpiece, the forces are transmitted to the intermediate disk from the head . It has also been found that the forces on the plastic washer can be reduced to a minimum if a metal shoulder is arranged under the metal washer, which rests on the workpiece after the plastic intermediate disc portion is pressed together. Furthermore, this metal shoulder largely or completely excludes the bending moment caused by a fastening means that is not received vertically in the workpiece. The assembled fastening means according to the invention can also be laid out in such a way that it is secured against unauthorized loosening in the installed state.

Das Befestigungsmittel nach der Erfindung weist eine Metallschraube und einen Kunatstoffkopf auf. Die Metallschraube hat einen als Angriffselement für ein Werkzeug dienenden Metallkopf, eine diesem benachbarte, mit ausgebogten Lappen versehene Zwischenscheibe und eine diese mit einem mit Gewinde versehenen Schaft verbindende Schulter. Der Kunststoffabschnitt kapselt den Metallkopf und die Zwischenscheibe ein und weist einen zylindrischen Abschnitt auf, von dem wenigstens zwei Hippen als Angriff selement e für ein Eintreibwerkzeug ausgehen. Der Kunststoff erstreckt sich rings um und zwischen den ausgebogten Lappen und endet an der Schulter. Die Rippen können so ausgelegt sein, daß sie bei einem vorbestimmten Drehmoment abscheren, so daß bei eingetriebenem Befestigungsmittel nur der zylindrische Abschnitt zurückbleibt.The fastening means according to the invention has a metal screw and a plastic head. The metal screw has one that serves as an attack element for a tool Metal head, an adjacent washer provided with scalloped tabs and one with a thread provided shaft connecting shoulder. The plastic section encapsulates the metal head and the washer and has a cylindrical portion of which at least two Hippen go out as an attack selement e for a driving tool. The plastic extends around and between the scalloped flaps and ends at the shoulder. The ribs can be designed so that they shear at a predetermined torque so that only the cylindrical portion remains when the fastener is driven.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the claims.

609848/0635609848/0635

/4/ 4

- 4 - 47- 4 - 47

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigtsThe invention is described below with reference to schematic drawings several embodiments explained with further details. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines zusammengesetzten Befestigungsmittel nach der Erfindung,Fig. 1 is a side view of an assembled fastener according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Pig. 1 dargestellte Befestigungsmittel,Fig. 2 is a top plan view of the Pig. 1 shown Fasteners,

Pig. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Befestigungsmittels nach der Erfindung,Pig. 3 a side view of a modified embodiment of the fastening means according to the invention,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das in Fig. 3 dargestellte Befestigungsmittel,FIG. 4 is a plan view of that shown in FIG. 3 Fasteners,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform des Befestigungsmittels nach der Erfindung,FIG. 5 is a side view of a further modified embodiment of the fastening means according to FIG Invention,

Fig. 6 eine Draufsicht auf das in Fig. 5 dargestellte Befestigungsmittel,Fig. 6 is a plan view of the fastening means shown in Fig. 5,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer anderen abgewandeltenFig. 7 is a side view of another modified one

Ausführungsform des Befestigungsmittels nach der Erfindung,Embodiment of the fastening means according to the invention,

Fig. 8 eine Seitenansicht der vorbearbeiteten Metallschraube des zusammengesetzten Befestigungsmittels nach der Erfindung,Figure 8 is a side view of the pre-machined metal screw of the composite fastener according to the invention,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die vorbearbeitete Metallsehraube ,9 is a plan view of the pre-machined metal hood,

Fig. 10 eine Ansicht von unten der vorbearbeiteten Metallschraube,10 is a view from below of the pre-machined metal screw,

Fig. 11 einen Schnitt durch das zusammengesetzte Befestigungsmittel nach der Erfindung in eingebautem Zustand,Fig. 11 is a section through the assembled fastener according to the invention when installed State,

809848/083S /5809848 / 083S / 5

- 5 - 47 941- 5 - 47 941

ο ς ί π "3¹^ ~ Figo 12 den Schnitt XII-ZII in fig₃ 2_S ο ς ί π "3 ¹ ^ ~ Figo 12 the section XII-ZII in fig ₃ 2 _S

Figo 13 den Schnitt; ΣΙΙΪ-ΣΪΙΪ in Figo 12₅ Fig. 14 den Schnitt XIV-ZIV in Fig. 13₅ 13 shows the section; ΣΙΙΪ-ΣΪΙΪ in Figo 12 ₅ Fig. 14 the section XIV-ZIV in Fig. 13 ₅

Pig. 15 eine Seitenansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform des Bsfestigungsmittels nach dsr Erfindung _v Pig. 15 shows a side view of a further modified embodiment of the fixing agent according to the invention _v

Fig. 16 eine Draufsicht auf das in Fig. 15 dargestellte Befestigungsmit tel,FIG. 16 is a plan view of that shown in FIG Fasteners,

Fig. 17 eine Seitenansicht des in Fig. 15 dargestellten Befestigungsmittels im eingebauten Zustand, undFIG. 17 shows a side view of the fastening means shown in FIG. 15 in the installed state, and FIG

Fig. 18 eine Draufsicht auf das eingebaute Befestigungsmittel gemäß Fig. 17.18 shows a plan view of the built-in fastening means according to FIG. 17.

Das in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete zusammengesetzte Befestigungsmittel nach der Erfindung weist ein Befestigungsmittel aus Metall, z.B. eine Schraube 11, und einen Kunststoffkopf 12 auf (Fig. 1 und 2). Der Kunststoffkopf 12 ist mit der Metallschraube 11 normalerweise nach allgemein bekannten Techniken des Strangpressens verbunden.The composite designated in its entirety by 10 Fastening means according to the invention comprises a metal fastening means, for example a screw 11, and a plastic head 12 (Figs. 1 and 2). The plastic head 12 with the metal screw 11 is normally known in the art Related extrusion techniques.

Die in Fig. 8 bis 10 im vorbearbeiteten Zustand, vor demThe in Fig. 8 to 10 in the preprocessed state, before

Gewinderollen und der abschließenden Ausbildung der Schrauben-Metallschraube 11
spitze, dargestellte hat einen Metallkopf 13 mit sechs Flächen 14, die sich an ihren Kanten schneiden, um einen Sechskantkopf als Angriffselement für einen gewöhnlichen Schraubenschlüssel zu bilden. Der Metallkopf 13 kann zum Ausbilden der Angriffsflächen für ein Eintreibwerkzeug auch mit einer Ausnehmung oder einem Schlitz versehen sein; hierbei steht die Überlegung im Vordergrund, eine Möglichkeit zum Lösen des Befestigungsmittels 10 durch Abziehen des Kunststoffes und Anfassen am Metallkopf 13 zu schaffen. Die Metallschraube 11 weist auch einen Schaft 15 auf, der in einem Eindringende 16 endet. Nach dem Gewinderollen weistThread rolling and the final formation of the screw-metal screw 11
pointed, shown has a metal head 13 with six surfaces 14 which intersect at their edges to form a hexagonal head as an engagement element for an ordinary wrench. The metal head 13 can also be provided with a recess or a slot to form the contact surfaces for a driving tool; The main consideration here is to create a way of loosening the fastening means 10 by pulling off the plastic and grasping it on the metal head 13. The metal screw 11 also has a shaft 15 that terminates in a penetrating end 16. After thread rolling points

/6 609848/0636 / 6 609848/0636

- 5 - 47 941- 5 - 47 941

/-^i Λ /-\ /-V Λ [—7 «™ι/ - ^ i Λ / - \ / -V Λ [-7 «™ ι

2 ο 2 ϋ 2 /1 2 ο 2 ϋ 2/1

S.3L¹ £"iaaf"J " '-:■ iswinasgäS/x-s "ι*⁷ a^zfc Das Eindringende 16 ist εΐί gswölinlisLi SiniLringsjitze 18 ausgebildet (Fig« 1) oder IzzzlZl sine Sohiisiolnii" 2C s^fw6isen₅ um eine selbstbohrende u:ii -sohneiäends Schraub* su bilden (Figo 3) =S.3L ¹ £ "iaaf" J "'-: ■ iswinasgäS / xs" ι * ⁷ a ^ zfc The penetrating end 16 is formed εΐί gswölinlisLi SiniLringsjitze 18 (Fig. 1) or IzzzlZl sine Sohiisiolnii "2C s ^ fw6isen ₅ around one self-drilling u: ii -sohneiäends screw * see below (Figo 3) =

Der &e~allkopi '3 unc äer- Schaft 15 sine durch eine Zwischenscheibe 19 aus Metall und eine Schulter 22 miteinander verbunden, die unter der Zwischenscheiüe 18 und nahe dem Schaft 15 angeordnet ist (Fig. 8 bis ICs). Die Zwisehenscheibe 19 aus Metall ist aus einer Reihe flossenähnlicher Flächen in Gestalt je eines ausgefoogten Lappens 21 zusammengesetzt. Jeder ausgebogte Lappen 21 erstreckt sich von einer Fläche des Metallkopfes 13 aus nach außen. Einander benachbarte Lappen 21 kommen im wesentlichen in der Nähe des Metallkopfes 13 zusammen, so daß zwischen den Lappen 21 Zwischenräume 23 ausgebildet sind (Fig. 9). Die ausgebogten Lappen verjüngen sich ferner von jeder Fläche 14 ausgehend nach außen, so daß sich der größte Querschnitt nahe dem Metallkopf 13 befindet (Fig. 11 und 12). Diese Verjüngung legt den maximalen Querschnitt an die Stelle, an der, wie nachstehend beschrieben, das maximale Biegemoment an jedem ausgebogten Lappen 21 auftritt. Die Lappen 21 können tatsächlich aus dem Überschußmetall ausgebildet sein, das beim Ausbilden jeder Fläche 14 weggenommen wurde.The allcopi '3 and outer shaft 15 are connected to one another by an intermediate disk 19 made of metal and a shoulder 22 which is arranged under the intermediate disk 18 and close to the shaft 15 (FIG. 8 to ICs). The toe disk 19 made of metal is composed of a number of fin-like surfaces in the form of a shaped flap 21 each. Each scalloped tab 21 extends outwardly from one surface of the metal head 13. Adjacent tabs 21 come together essentially in the vicinity of the metal head 13, so that spaces 23 are formed between the tabs 21 (FIG. 9). The scalloped tabs also taper outward from each surface 14 so that the largest cross-section is close to the metal head 13 (FIGS. 11 and 12). This taper places the maximum cross section at the point at which, as described below, the maximum bending moment occurs on each scalloped flap 21. Indeed, the tabs 21 may be formed from the excess metal removed in forming each surface 14.

Unmittelbar unter der Zwischenscheibe 19 aus Metall befindet sieh die Schulter 22. Diese hat einen größeren Querschnitt als der Schaft 15, an den sie sich anschließt. Bei voll eingetriebenem Befestigungsmittel 10 liegt die Schulter 22 am Werkstück 28 an (Fig. 11). Deshalb hat die Schulter 22 auch einen ausreichenden Durchmesser und eine ausreichende Erstreckung in Achsenrichtung, um jegliches Biegemoment auf die Lappen 21 vollständig oder weitgehend auszuschalten, das auftreten könnte, wenn die Schulter 22 extrem klein wäre und das Befestigungsmittel 10 statt senkrecht zum Werkstück 28 mit leichter Schrägstellung eingebaut wäre.The shoulder 22 is located directly under the intermediate disk 19 made of metal. This has a larger cross section than the shaft 15 to which it connects. When the fastener 10 is fully driven in, the shoulder 22 rests on Workpiece 28 (Fig. 11). Therefore, the shoulder 22 also has a sufficient diameter and a sufficient extension in the axial direction in order to completely or largely eliminate any bending moment on the tabs 21 that could occur if the shoulder 22 were extremely small and the fastener 10 instead of perpendicular to the workpiece 28 would be installed with a slight inclination.

/7 609848/0635/ 7 609848/0635

- 7 - 47 941- 7 - 47 941

Der Kunststoffkopf 12 kapselt den Metallkopf 13 und die Zwisehenscheibe 19 aus Metall vollständig ein und endet nahe der Schulter 22 (Pig. 12). Der den letallkopf 13 umschließende Abschnitt 24 des Kunststoffkopfes 12 ist zylindrisch (Fig. 2, 4, 6 und 13). Der die Zwischenseheibe 19 aus Metall einkapselnde Abschnitt des Kunststoffkopfes 12 bildet eine Kunststoff-Zwischenseheibe 25, die sich rund um und zwischen den ausgebogten Lappen 21 erstreckt, so daß sie die Zwischenräume 23 zwischen den Lappen 21 vollständig ausfüllt (Fig. 12 und 14). Auf diese Weise besteht zwischen der Ober- und der Unterseite der Zwischenseheibe 19 aus Metall eine durchgehende Kunststoffverbindung. Der Kunststoff erstreckt sich in Achsenrichtung bis unter die Schulter 22, jedoch von dieser radial nach außen liegend. Die Schulter 22 wirkt als Anschlag für den Kunststoff, der an deren radial nach außen gerichteten Umfangsflache anliegt. Der in Achsenrichtung bis unter die Schulter 22 reichende Kunststoff dichtet gegen das Werkstück 28 ab (Fig. 11). The plastic head 12 completely encapsulates the metal head 13 and the metal toe disk 19 and ends near the shoulder 22 (Pig. 12). The section 24 of the plastic head 12 surrounding the lethal head 13 is cylindrical (FIGS. 2, 4, 6 and 13). The section of the plastic head 12 encapsulating the metal intermediate disk 19 forms a plastic intermediate disk 25 which extends around and between the curved tabs 21 so that it completely fills the spaces 23 between the tabs 21 (FIGS. 12 and 14). In this way, there is a continuous plastic connection between the top and the bottom of the intermediate plate 19 made of metal. The plastic extends in the axial direction as far as below the shoulder 22, but lies radially outward from this. The shoulder 22 acts as a stop for the plastic, which rests on its radially outwardly directed circumferential surface. The plastic, which extends in the axial direction as far as below the shoulder 22, seals against the workpiece 28 (FIG. 11).

Das Befestigungsmittel 10 wird mit einem Werkzeug eingetrieben, das an Rippen 26 anfaßt, die sich vom zylindrischen Abschnitt 24 aus radial nach außen und entlang der Oberseite der Kunststoff-Zwischenscheibe 25 erstrecken. Die dargestellte, am stärksten bevorzugte Ausführungsform hat drei derartige, mit regelmäßigem Zwischenabstand von 120° angeordnete Rippen 26, die sich nach außen bis zum Umfang der Kunststoff-Zwischenscheibe 25 erstrecken (Fig. 2).The fastener 10 is driven in with a tool, which engages on ribs 26 which extend radially outward from the cylindrical portion 24 and along the top of the plastic washer 25. The one shown, on Most preferred embodiment has three such ribs 26, which are arranged at regular intervals of 120 °, which extend outward to the circumference of the plastic intermediate disk 25 (Fig. 2).

Um die visuelle Wahrnehmbarkeit des Befestigungsmittels 10 weiter zu verringern, können die Rippen von der Oberseite des zylindrischen Abschnittes 24 zum Umfang der Kunststoff-Zwischenscheibe 25 hin konisch verlaufend gemacht sein. Diese konischen Rippen 27 sind in Fig. 3 und 4 dargestellt, die vier derartige konische Rippen 27 zeigen.In order to improve the visual perceptibility of the fastening means 10 To reduce further, the ribs can be made tapered from the top of the cylindrical portion 24 to the periphery of the plastic washer 25. These conical ribs 27 are shown in Figs. 3 and 4, the show four such conical ribs 27.

Um den Einbau zu erleichtern, können die Rippen 26 oder 27 so ausgebildet sein, daß sich zwischen ihnen und derTo facilitate installation, the ribs 26 or 27 can be designed so that between them and the

/8 609848/0835/ 8 609848/0835

- 8 - 47 941- 8 - 47 941

zugehörigen Aussparung eines Eintreibwerkzeuges ein Schiebesitz ergibt. Wie am Beispiel von Rippen 36 (Pig. 5 und 6) gezeigt, können die Rippen auch in einer zweiten Richtung konisch verlaufen. Die Rippen 36 sind in der Weise konisch gestaltet, daß sie einen maximalen Querschnitt in der Nähe der Zwischenscheibe 25 haben. Jede Rippe 36 verjüngt sich dann, von der Zwischenscheibe 25 ausgehend, nach oben und innen, so daß die Rippenwände im Querschnitt abnehmen. Eine solche Konfiguration gestattet es ebenfalls, den Kunststoffkopf 12 mit Schiebe sitz in ein Eintreibwerkzeug einzupassen.associated recess of a driving tool results in a sliding fit. As shown in the example of ribs 36 (Pig. 5 and 6), the ribs can also be tapered in a second direction. The ribs 36 are conical in that way designed so that they have a maximum cross-section in the vicinity of the intermediate disk 25. Each rib 36 is tapered then, starting from the intermediate disk 25, upwards and inwards, so that the rib walls decrease in cross-section. One such a configuration also allows the sliding plastic head 12 to be fitted into a driving tool.

Der Schiebesitz kann auch durch einfaches Anordnen von Vorsprüngen 37 entlang der Rippen 27 erreicht werden, um für den Reibeingriff mit dem Eintreibwerkzeug zu sorgen. Derartige Vorsprünge 37 können mit einer beliebigen der oben beschriebenen Rippen-Konfigurationen verwendet werden.The sliding seat can also be made by simply arranging protrusions 37 along the ribs 27 to provide frictional engagement with the driving tool. Such Projections 37 can be used with any of the rib configurations described above.

Das zusammengesetzte Befestigungsmittel 10 wird beim Einbauen mit einem nicht gezeichneten entsprechenden Anziehwerkzeug eingetrieben, das sich im allgemeinen über den zylindrischen Abschnitt 24 schiebt und an den treibenden Seitenflächen der Rippen 26 angreift. Beim Eindringen des Befestigungsmittels 10 in das Werkstück 28 kommt die unter den ausgebogten lappen 21 angeordnete Kunststoff-Zwischenscheibe 25 vor der Schulter 22 am Werkstück 28 zur Anlage. Danach wird die Kunststoff-Zwischenscheibe 25 zwischen dem Werkstück 28 und den ausgebogten Lappen 21 zusammengedrückt, bis sich die Schulter 22 am Werkstück 28 anlegt. Danach wird das am zusammengesetzten Befestigungsmittel 10 aufgetragene zusätzliche Drehmoment hauptsächlich auf die Schulter 22 und nicht auf die Kunststoff-Zwischenscheibe 25 übertragen.The assembled fastening means 10 is installed with a corresponding tightening tool (not shown) driven, which pushes itself generally over the cylindrical portion 24 and to the driving Lateral surfaces of the ribs 26 engages. When the fastening means 10 penetrates into the workpiece 28, it comes under the curved tabs 21 arranged plastic intermediate disk 25 in front of the shoulder 22 on the workpiece 28 to rest. Thereafter, the plastic intermediate disk 25 is pressed together between the workpiece 28 and the curved tabs 21, until the shoulder 22 rests on the workpiece 28. Thereafter, the applied to the composite fastener 10 is applied additional torque is mainly transmitted to the shoulder 22 and not to the plastic washer 25.

Es wurde ermittelt, welche Auswirkung das Ausbilden von Kerben, entsprechend den Zwischenräumen 23 zwischen den ausgebogten Lappen 21, an der Metall-Zwischenscheibe 19 auf die Drehmomentaufnahmefähigkeit von integralen Kunststoffköpfen hat. Insbesondere wurden Metalleinsätze mit und ohneIt was determined what effect the formation of notches, corresponding to the spaces 23 between the scalloped Tabs 21 on the metal washer 19 on the torque capacity of integral plastic heads Has. In particular, metal inserts with and without

/9 609848/0S35/ 9 609848 / 0S35

- 9 - 47 941- 9 - 47 941

derartige Kerben in der Weise geprüft, daß der Schaft des Metalleinsatzes in einen Schraubstock eingespannt und am Kunststoffkopf des Befestigungsmittels Drehmoment mit einem Drehmomentschlüssel aufgetragen wurde. Der verwendete spezielle Kunststoff war ein Material auf Nylonbasis mit 30$ Glas-Füllstoff. Das zusammengesetzte Befestigungsmittel mit der herkömmlichen Metall-Zwischenscheibe ohne Kerben oder Zwischenräume ging bei einem Drehmoment von durchschnittlich etwa 0,633 kp m zu Bruch. Die zusammengesetzten Befestigungsmittel mit der eingekerbten Metall-Zwischenscheibe brachen bei einem Drehmoment von durchschnittlich etwa 1,61 kp m. Außer der Drehmomentaufnahmefähigkeit war auch die Bruchart unterschiedlich. Der Einsatz mit dem herkömmlichen Plansch versagte bei Zerstörung der Kunststoff-Metall-Verbindung, während der Einsatz mit dem gekerbten Plansch bei Bruch des Kunststoffmaterials versagte.such notches checked in such a way that the shaft of the metal insert is clamped in a vice and on Plastic head of the fastener torque was applied with a torque wrench. The special one used Plastic was a nylon based material with $ 30 glass filler. The composite fastener with the traditional metal washer with no notches or spaces broke at an average torque of about 0.633 kp m. The composite fasteners with the notched metal washer broke at an average torque of about 1.61 kp m Torque capacity was also the type of breakage different. The use with the conventional splash failed if the plastic-metal connection is destroyed, while the use with the notched splash in the event of breakage of the plastic material failed.

Das zusammengesetzte Befestigungsmittel 10 kann auch so ausgebildet werden, daß es gegen unbefugtes Lösen gesichert ist. Bei einer derartigen Ausführungsform (Pig. 15 bis 18) hat ein Kunststoffkopf 30» wie bei den früheren Ausführungsformen, einen zentralen, zylindrischen Abschnitt 33 und einen Zwischenscheibenabschnitt 32. Die Rippen 31» von denen zwei gezeichnet sind, erstrecken sich, ebenfalls wie bei den früheren Ausführungsformen, vom zylindrischen Abschnitt aus nach außen und entlang dem Zwischenscheibenabschnitt Die Rippen 31 sind jedoch so ausgelegt, daß sie bei einem vorbestimmten Drehmoment abscheren. Dies kann durch entsprechende Wahl des Werkstoffes und der Querschnittsabmessung der Rippen 31 und/oder dadurch erreicht werden, daß Bereiche vorsätzlich schwächer ausgebildet werden, um das Abscheren der Rippen 31 einzuleiten. Ein derartiger Bruch von Rippen läßt eine leicht unterbrochene Oberfläche 35 entlang dem zylindrischen Abschnitt 33 und eine in ähnlicher Weise unterbrochene Oberfläche 34 entlang dem Zwischenscheibenabschnitt 32 zurück (Pig. 17 und 18). Zum Lösen eines solchen Befestigungsmittels muß der Kunststoffkopf 30 entfernt werden, um den als Werkzeugangriffselement dienenden Metallkopf der Schraube 11 freizulegen.The assembled fastening means 10 can also be designed in this way that it is secured against unauthorized loosening. In such an embodiment (Pig. 15 to 18) has a plastic head 30 »as in the earlier embodiments, a central, cylindrical portion 33 and an intermediate disk portion 32. The ribs 31 'two of which are drawn, also as in the earlier embodiments, extend from the cylindrical portion outwardly and along the washer portion, however, the ribs 31 are designed to be at one Shear off predetermined torque. This can be done through the appropriate choice of material and cross-sectional dimensions of the ribs 31 and / or can be achieved in that areas are deliberately made weaker in order to prevent shearing of the ribs 31 to initiate. Such breakage of ribs leaves a slightly discontinuous surface 35 along the cylindrical portion 33 and a similarly interrupted surface 34 along the washer portion 32 back (Pig. 17 and 18). To loosen such a fastener, the plastic head 30 must be removed to the to expose serving as a tool attack element metal head of the screw 11.

609848/0635 /Ansprüche609848/0635 / claims

Claims

EXPECTATIONS

M J Composite fastening means with a metal screw and a plastic head, characterized in that the metal screw (11) has a The metal head (13) serving the tool-engaging element, an intermediate disk adjacent to it and provided with curved tabs (21) (19) and an adjacent shoulder (22) connecting it to the screw shaft (15) and that the Plastic head (12; 30) encapsulates the metal head (13) and the intermediate disk (19) and a section as a tool engagement element and has an washer portion (25; 32) extending around and between the scalloped tabs (21), and ends at the shoulder (22).

2. Fastening means according to claim 1, characterized in that the serving as a tool engagement element Section of the plastic head (12; 30) a metal head (13) encapsulating central portion (24; 33) and at least two ribs (26; 27; 31; 36) extending from the central portion (2 4; 33) extend radially outward and along the intermediate disk section (25; 32) and act as a tool engagement element Form serving section.

3. Fastening means according to claim 2, characterized in that the central portion (24) is cylindrical, and that the ribs (27) are of constant cross-section and taper outwards and downwards from the central portion (24).

4. Fastening means according to claim 2, characterized in that the central portion (24) is cylindrical, and that the ribs (36) taper in cross section so that the cross section in the vicinity of the Zwischenenschexbenabschnitts (25) on greatest is.

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5. Fastening means according to claim 2, characterized in that the ribs (27) are at least a small one Have projection (37) which extends outwardly therefrom so that a sliding fit extends between it and a driving tool results.

6. Fastening means according to claim 2, characterized in that the ribs (31) are designed so that they only withstand a specified torque and then shear off, whereby an unauthorized loosening of the fastening means (10) securing cylindrical, central portion (33) remains.

7. Fastening means according to claim 1, characterized in that the scalloped flaps (21) outwards taper so that there is a largest cross-section substantially in the vicinity of the metal head (13).

8. Fastening means according to claim 1, characterized in that the serving as a tool engagement element Metal head (13) has six surfaces (14) joined together to form a hexagonal head, each of which has a curved tab (21) which extends outwardly from a base, the surface (14).

9. Three-ribbed composite fastener with a metal screw and a plastic head, characterized in that the metal screw (11) has a penetrating end (16), one shaft (15) connected to it and provided with a thread (17), six joined together to form a hexagonal head (metal head 13) Areas (14), an intermediate disk (19) adjacent to the hexagonal head (metal head 13) and provided with curved tabs (21), in which from a base of each surface (14) a scalloped flap (21) extends outward, and has a shoulder (22) connecting the washer (19) to the threaded (17) shaft (15), and that the plastic head (12) the metal head (13) and the Washer (19) encapsulated, around and between the

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curved tab (21) extends, but ends at the shoulder (22), and the metal head (13) enclosing cylindrical, central portion (24), an intermediate disc portion (25) surrounding the intermediate disc (19) made of metal and three equally spaced ribs (26) extending radially from the cylindrical portion (24) outwardly and along the washer portion (25).

10. Assembled fastener with a metal screw and a plastic head, characterized in that that the metal screw (11) is used as a tool engagement element serving metal head (13), one adjacent to this, with this one-piece intermediate disk (19) and one adjacent to it, it has shoulder (22) connecting it to the screw shaft (15), the intermediate washer with curved tabs (21) is provided, which extend approximately perpendicular to the outside from the metal head and adjacent lobes close to the metal head connect to form clear through openings between them, and that the plastic head (12; 13) the metal head

(13) and the washer (19) encapsulates and a section as a tool engagement element and an intermediate disk section (25; 32) which extends around and between the scalloped flaps and through the through openings and on the shoulder

(22) ends in a surface engaging a workpiece, and applied to the plastic tool gripping portion The tightening torque is transmitted to the surface engaging the workpiece through the plastic in the intermediate openings.

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