DE2624968B2

DE2624968B2 - Befestigungselement, das von der Vorderseite eines plattenförmigen Bauelements her in einer Bohrung desselben mittels eines längsgeteilten Schafts verankerbar ist

Info

Publication number: DE2624968B2
Application number: DE2624968A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 2085 Quickborn Kabel
Original assignee: Paul Hellermann GmbH
Current assignee: Paul Hellermann GmbH
Priority date: 1976-06-03
Filing date: 1976-06-03
Publication date: 1979-05-03
Also published as: BR7703598A; CA1087005A; GB1552066A; SE7704817L; JPS52148764A; NL7706047A; AU507969B2; DE2624968C3; JPS6018847B2; AU2550677A; IT1081438B; CH620744A5; FR2353743B1; BE855138A; DE2624968A1; US4185800A; FR2353743A1; ZA772894B

Description

Die Erfindung geht aus von einem Befestigungselement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und z. B. durch die GB-PS 8 39 089 bekanntgewordenen Art.

Bei dem bekannten Befestigungselement erweitert sich der zuerst in die Bohrung einzuschiebende Teil stufig. Hinter der Stufe verläuft er prismatisch in einer solchen Form, daß er gemeinsam mit dem später einzuschiebenden Schaftteil die Bohrung ausfüllt. Er kann mittels eines Gewindekopfes derart zurückgezogen werden, daß das plattenförmige Bauelement zwischen dem Kopf und der Stufe eingeklemmt wird, so daß einerseits das Befestigungselement nicht ohne Lösung des Kopfgewindes aus der Bohrung befreit werden kann und andererseits das plattenförmige Bauelement, beispielsweise zur sicheren Verbindung zweier Plattenelemente miteinander in Querrichtung zusammgezogen wird Das bekannte Befestigungselement ist wegen seines komplizierten und kostspieligen Aufbaus nur für zeitweilige Sicherung zweier Plattenelemente aneinander vorgesehen. Für bleibende Befestigungen ist es teuer und in der Handhabung zu umständlich. Außerdem hat es den Nachteil, daß die Längskräfte des Schaftes ausschließlich von dem sich hinter der Bohrung erweiternden Schaftteil aufgenommen werden müssen. Schließlich hat das bekannte Befestigungselement den Nachteil, daß es wegen der zu s beachtenden Maßtoleranzen des Bohrungsdurchmessers im Verhältnis zum Schaftdurchmesser lose irs der Bohrung sitzt Schließlich ist bei Befestigungselementen, deren Schaft sich stufig erweitert, der Nachteil zu verzeichnen, daß sie der Dicke des plattenförmigen

ίο Bauelements genau angepaßt werden müssen, was im Falle des Befestigungselements gemäß der GB-PS 8 39 089 durch Längsverschraubung geschieht Verzichtet man auf die aufwendige Verschraubung, kann ein Befestigungselement stets nur für eine bestimmte

Plattendicke verwendet werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Befestigungselemente der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß bei einfacher Ausführung und Montagemöglichkeit der prismatische Schaftteil sich an der Kraftübertragung beteiligt und daß innerhalb eines beträchtlichen

Toleranzbereiches des Bohrungsdurchmessers und der Plattendicke ein loser Sitz vermieden wird. Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die

im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen 2 und 3 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weilerbildungen beansprucht sind und im Anspruch 4 ein Werkzeug zum vorteilhaften Montieren des Befestigungselementes nach der Erfindung.

Es ist /.war durch die US-PS 19 47130 ein Befestigungselement bekanntgeworden, bei dem ebenfalls schon die Schafterweiterung der hinter der Bohrung sich erweiternden Schaftteile in dem in der Bohrung zu liegen bestimmten Bereich beginnt Jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei diesem Stand der Technik ganz anders gelagert als bei der Erfindung.

Für das bei der Erfindung vorliegende Gestaltungsprinzip, bestehend aus Aufgabe und den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Lösungsmitteln, sind beim Stand der Technik keine solchen technischen Hinweise zu erkennen, die den Fachmann in die Lage versetzen würden, dieses Gestaltungsprinzip ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen zu entwickeln, auch nicht bei genau gemäß der US-PS 19 47 130, vor allem, weil es sich hierbei um elastisch nachgiebige Schaftteile handelt.

Wird bei dem Gegenstand der Erfindung der prismatische Schaftteil in die Bohrung eingeschoben, so wird einerseits der prismatische Schaftteil zur einen und andererseits der sich erweiternde Schaftteil zur anderen Seite gedrückt, so daß beide federnd und gegensinnig nach außen gebogen werden. Dadurch werden Toleranzen im Durchmesser und in der Länge der Bohrung ausgeglichen und man erreicht einen klapperfreien Sitz. Weil auch der prismatische Schaftteil hinter der Bohrung seitlich über diese hinausragt, beteiligt er sich

μ an der Übertragung der Befestigungskräfte.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Darin zeigt

F i g. 1 eine erste Ausfuhrungsform, die bolzenartig zwei Bleche miteinander verbindet;

F i g. 2 eine zweite Ausfuhrungsform, bei der einer der beiden Schaftteile einen ösenkopf trägt;

Fig.3 die perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform im montierten Zustand mit einem Kabelbaum;

F i g, 4 eine dritte Ausführungsform, bei der die beiden Teile gemeinsam einen ösenkopf bilden;

Fig.5 eine perspektivische Ansicht des Elemente gemäß F i g. 4;

Fig.6 eine perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform im montierten Zustand mit einem Kabelbaum;

F i g. 7 u. 8 ein Werkzeug zur Montage der dritten Ausführungsform in verschiedenen Funktionszuständen;

Fig.9 eine vierte Aasführungsform, bei der die beiden Teile gemeinsam eine Klammer bilden;

Fig. 10 eine fünfte Ausführungsform, bei der die beiden Schaftteile an den beiden Enden eines Schellenbandes sitzen;

F i g. 11 eine sechste Ausführungsform in perspektivischer Darstellung, mit einem spannbaren Schellenband;

Fig. 12 u. 13 eine sechste Ausführungsform mit unterschiedlichen Bandlängen und

F i g. 14 ein Befestigungselement für eine Sicherheitsbefestigung.

Gemäß F i g. 1 setzt sich der Schaft zusammen aus zwei Teilen 1 und 2, die sich nahe dem jeweils damit verbundenen Kopfteil 3 bzw. 4 zu einem Kreisquerschnitt ergänzen und längs eines Durchmessers geteilt sind. Bei dem Schaftteil 1 weicht jedoch die Teilungsfläche 5 mit zunehmender Entfernung von dem Kopfteil 3 unter einem Winkel von etwa 10° von der Mittellinie 6 ab, wodurch sich der Schaftteil 1 mit zunehmender Entfernung vom zugehörigen Kopfteil 3 verdickt Diese Verdickung erfolgt ausschließlich quer zur Teilungsfläche 5. Sie behindert daher in keiner Weise das Durchstecken des Schaftteils 1 durch die gemeinsame Bohrung 7 in den zu verbindenen Blechen 8 und 9, deren Durchmesser etwa gleich dem des Schafts nahe beim Kopf 3,4 ist.

Der Schaftteil 2 ist prismatisch ausgeführt, also in der Regel im Querschnitt halbkreisförmig begrenzt. Er wird nach dem Einstecken des Schaftteils 1 in die Bohrung 7 durch den freibleibenden Bohrungsquerschnitt getrieben und verdrängt dadurch hinter der Bohrung teilweise den Schaftteil 1. Im Endzustand, der in F i g. 1 rechts gezeigt ist, sind beide Schaftteile gegsnsinnig auswärts gebogen und haben — quer zur Teilungsfläche 5 — eine Breite, die größer ist als der Durchmesser der Bohrung 7. Streben die zu verbindenden Bleche 8 und 9 auseinander, so wird die '-age des Blechs 8 durch den Kopf 3, 4 gesichert, während das Blech 9 durch die Schaftverdickung festgehalten wird, die sich an beiden Schaftseiten etwa gleichmäßig auswirkt Beide Schaftteile sind etwa gleich an der Kraftübertragung beteiligt.

Der verhältnism£ßig geringe Keiiwinkei des Schafts, der bereits im Bohrungsbereich 7 beginnt, gestattet die Anwendung des Verbindungselements an plattenförmigen Bauelementen unterschiedlicher Dicke bei gleichem Bohrungsdurchmesser. Zwar leuchtet ohne weiteres ein, daß der prismatische Schaftteil 2 in die längere Bohrung eines dickeren Bauelements schwerer einzutreiben ist als in die kurze Bohrung eines dünnen Bauelements, weil sich in ersterer die Verdickung des Schaftteils 1 stärker bemerkbar macht; jedoch ist dies eine durchaus willkommene Erscheinung, weil man annehmen kann, daß bei dickeren Bauelementen auch größere Kräfte aufzunehmen sind, bei denen ein strammerer Sitz des Verbindungselements zweckmäßig ist

Damit der prismatische Schaftteil 2 sich nicht aufgrund zufälliger Krafteinwirkung aus der Bohrung lösen kann, ist eine Rastverbindung im Bereich der Kopfteile 3, 4 vorgesehen, die aus einem Rastzahn 10

und einer Rastausnehmung 11 besteht Diese Rasteinrichtung ist so ausgebildet, daß sie widerhakenartig entgegen der Löserichtung des prismatischen Schaftteils 2 wirksam ist Jedoch kommt es auf diese Widerhakenwirkung nicht an, wenn auf andere Weise dafür gesorgt ist, daß der prismatische Schaftteil bei seiner I^ösebewegung eine Kraftschwelle vorfindet, die von zufälligen Lösekräften in der Regel nicht überschritten wird. Jedoch kann auch auf eine solche Kraftschwelle in vielen Fällen verzichtet werden, wenn die Reibungskräfte ausreichen, um den prismatischen Schaftteil in der gewünschten Stellung zu halten. Die Querschnittsform des Schafts wird in den meisten Fällen rund sein. Wie ohne weiteres einzusehen ist, ist dies jedoch im Zusammenhang der Erfindung nicht unbe dingt erforderlich, weil die erfindung^-gemäße Wirkung auch bei im Querschnitt anders geformten Schäften zustande kommen kann. Beispielsweise kann der Schaft im Querschnitt quadratisch oder rechteckig sein. Beispielsweise kann man sich den Schaft in Richtung senkrecht zur Zeichenebene langgestreckt vorstellen, wobei die Öffnung 7 langgestreckte Form hat

Der sich hinter der Bohrung 7 verdickende Schaftteil 1 könnte sich auch statt in der Teilungsfläche 5 nach außen hin, also von der Mittellinie 6 radial nach außen, verdicken. Der prismatische Schaftteil 2 könnte dann in die Bohrung eingeschoben werden, ohne den anderen

Schaftteil verdrängen und biegen zu müssen und dabei

selbst einem Biegemoment ausgesetzt zu werden.

Die Biegung beider Schaftteile ist jedoch aus

verschiedenen Gründen vorteilhaft Erstens bewirkt sie einen festen Sitz der Schaftteile in der Bohrung. Zweitens werden dadurch die Elemente 10, 11 der Rasteinrichtung wirksam zusammengepreßt Drittens werden dadurch die radial äußeren, mit der Bohrung 7 zusammenwirkenden Bereiche der Schaftteile unter Druckspannung gesetzt Dies ist wichtig, weil diese Partien, die durch die Kraftübertragung auf die Bohrung 7 und die Bohrungskante besonders stark belastet werden und gegebenenfalls auch Kerbwirkungen ausgesetzt werden, dadurch teilweise vor. der Betriebsspannung entlastet werden, die sich dadurch etwas stärker auf die unbeeinträchtigten mittleren Schaftquerschnitte verlagert

Diese allgemeinen Ausführungen bezüglich des

Schaftquerschnitts, der Biegung der Schaftteile und der Ausführung der Rasteinrichtungen gelten auch für die unten erläuterten Ausführungsformen. Ferner kanu auch bezüglich der folgenden Ausführungsformen auf die Beschreibung zu F i g. 1 zurückgegriffen werden, soweit dieselben Bezugsziffern wie in F i p. I benutzt werden oder soweit die Funktion ersichtlich gleich ist

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß F i g. 2 und 3 ist einer der beiden Kopf teile 12 als öse für ein Kabelband 13 ausgeführt, welches beliebiger Natur sein kann. Die Schaftteile 1 und 2 sind an ihren Enden außen abgeschrägt, um die Einführung in die Bohrung des plattenförmigen Bauelements 8 zu erleichtern.

Davon unterscheidet sich die Ausführungsform gemäß F i g. 4 bis 6 dadurch, daß die Kopfteile 14 und 15

gemeinsam einen Ösenkopf bilden, durch dessen öffnung 16 beispielsweise ein Kabelband 13 gezogen werden kann. Die Kopfteile 14 und 15 weisen zusammenwirkende Erhöhuneen und Vertiefungen auf.

zu denen auch die Rasteinrichtungen 11,12 gehören, die eine relative Längs- und Querverschiebung verhindern oder erschweren, so daß beide Teile in gleicher Weise an der Kraftübertragung beteiligt werden. Sie werden gemeinsam mit einer verbindenden, flexiblen Materialbrückii 17 hergestellt so daß es bei der Montage nicht erforderlich ist, jeweils passende Paare herauszusuchen. Sie bestehen zweckmäßigerweise aus einem flexiblen, widerstandsfähigen Kunststoff wie Nylon. Dies gilt auch für die anderen Ausführungsformen.

Das Montagewerkzeug gemäß Fig. 7 und 8 besteht aus einer im Querschnitt rohrförmigen Hülse 18, die am einen Ende durch eine Handplatte 19 verschlossen ist, während das andere Ende offen ist zur Aufnahme des F.lementpaares 14, 15. In der Hülse befindet sich eine Querwand 20, deren Abstand vom offenen Hülsenende 21 etwa der Länge eines Kopfteils 14, 15 gleicht. Durch eine Mittelbohrung der Querwand geht verschiebbar ein Beizen 22, der durch eine Feder 23 zum offenen Ende hin gedrängt wird, der aber so weit zurückgedrückt werden kann, daß er in der Querwand 20 verschwindet. Einer der beiden Kopfteile 15 weist in seinen Endbereichen eine Ausnehmung 24 auf, die sich an der Stelle befindet, wo in der Vorrichtung gemäß Fig. 7 der Bolzen 22 ist. Steckt man das Elementpaar 14, 15 in die Montagevorrichtung, so wird der Kopfteil 14 von dem Bolzen 22 in der in F i g. 7 gezeigten Stellung gehalten, während Kopfteil 15 neben dem Bolzen 22 hinter den Kopfteil 14 zurücktreten kann. Die Montage geht so vor sich, daß zunächst das Elementpaar in das Montagewerkzeug eingesetzt wird, der Schaftteil 1 in die Bohrung 7 eingeführt wird und danach das Werkzeug durch Druck auf die Handplatte 19 in derselben Richtung weiter vorgeschoben wird, wobei auch der Schaftteil 2 in die Bohrung 7 eindringt, weil der zugehörige Kopfteil 15 durch die Querwand 20 geschoben wird und der Schaft 22 entgegen der Kraft der Feder 23 zurückweichen kann, bis der in Fig.8 dargestellte Endzustand erreicht ist.

Die vierte Ausführungsform gemäß Fig.9 gleicht bezüglich der Ausbildung des Schafts und der Rasteinrichtungen der ersten Ausführungsform. Jedoch sind die Kopfteile mit einander zugewendeten Haken 25 versehen, die gemeinsam eine Klammer, beispielsweise zur haltenden Aufnahme eines Rohrs bilden.

Bei der fünften Ausführungsform gemäß Fig. 10 sind statt dessen mit den Kopfteilen die Enden eines flexiblen Schellenbands 26 verbunden. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben, wird zunächst der sich verdickende Schaftteil 1 in die Bohrung des plattenförmigen Bauelements 8 eingeschoben. Dann wird der zu haltende Gegenstand (Kabelbaum, Rohr oder dergleichen) in die Schelle 26 eingelegt, und es wird der andere Schaftteil 2 in die Bohrung eingeschoben. Dies kann dadurch erleichtert werden, daß am Obergang vom Schellenband 26 zum Schaftteil 2 auf der Außenseite eine Stufe 27 eingeformt ist auf die man mittels eines Schraubenziehers oder dergleichen eine Kraft ausüben kann.

An dieser Stelle sei allgemein angemerkt daß im Unterschied zu den dargestellten Ausführungsbeispielen die Rasteinrichtung 10, 11 an den Schaftteilen 1, statt an den zugehörigen Kopfteilen angeordnet sein kann. Die Wirkung bleibt dieselbe, zumal die Rastteile in beiden Fällen durch die Biegung der Schaftteile erzeugte Kraft zusammengepreßt werden. Sie sind bevorzugt mit einem gewissen Abstand vom Bohrungsbereich angeordnet, damit diese Kraft sich federnd auswirken kann.

Während die Schellenlänge in der fünften Ausführungsform unveränderlich ist, ist in der sechsten Ausführungsform gemäß Fig. 11 bis 13 eine durch Spanneinrichtung veränderbare Schellenlänge vorgese-

hen. Die Schaftteile 1 und 2 sind an getrennten Bandteilen 28, 29 angeordnet, die mit bekannten Einrichtungen zur Verbindung versehen sind, nämlich beispielsweise mit Rastzähnen 31 und einer Rasteinrichtung in einem Klemmkopf 30. Diese Elemente können

paarweise durch eine Materialbrücke 17 gekoppelt sein. Statt dessen ist es aber auch möglich, jeweils zu einem aus Schaftteil 1, Bandteil 28 und Klemmkopf 30 bestehenden Teil eine Vielzahl ergänzender Teile mit unterschiedlicher Bandiänge gemaö fig. iJ bereitzuhalten, die jeweils aus dem Schaftteil 2 und unterschiedlich langen Bandstücken 29 mit Zahnung 31 bestehen. Mittels der Schaftteile 1, 2 werden diese Befestigungselemente zunächst in der oben erläuterten Weise an einem plattenförmigen Bauelement befestigt. Zu einem

beliebigen späteren Zeitpunkt kann der zu haltende Gegenstand durch Verbindung des Bandstücks 29 mit dem Kopf 30 befestigt werden.

Währe--ItJ bei dem sechsten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 der prismatische Schaftteil 2 gesondert

3fi von dem Band 29 vorgesehen ist, bildet gemäß einem nicht dargestellten siebten Ausführungsbeispiel das gezahnte Schellenband selbst diesen prismatischen Schaftteil. Dieses Band trägt dann am einen Ende mit einer den sich hinter der Bohrung verdickenden Schaftteil 1, der Rastzähne trägt, die zu den Sperrzähnen des Schellenbands passen. Zum Befestigen des Schaftteils in der Bohrung 7 und gleichzeitig zum Befestigen des zu haltenden Gegenstands wird das freie Ende des Schellenbands neben dem Schaftteil 1 durch die Bohrung gesteckt und so weit in diese hineingeschoben bis sich die gewünschte Spannung ergibt. Gleichzeitig wird der Schaftteil 1 durch das gezahnte Schellenband in der üblichen Weise in der Bohrung verriegelt. Eine Zurückbewegung des Schellenbands wird durch die

zusammenwirkenden Zähne des Schaftteils 1 und des Schellenbands verhindert.

Fig. 14 veranschaulicht einen Anwendungsfall, in dem das Befestigungselement gemäß F i g. 1 als Sicherheitsbefestigung in der Art einer Planke verwendet wird. Das Befestigungselement kann nicht ohne Zerstörung der Rasteinrichtung entfernt werden, wooei diese Zerstörung wegen der Anordnung der Rasteinwirkung im Kopf an der Kopfoberseite erkennbar ist. Ebenso wie bei einer Verplombung bleibt erkennbar, ob die Verbindung gelöst wurde oder nicht Ein Anwendungsbeispiel ist die Befestigung von Wänneverbrauchsmessern an Heizkörpern.

Wenn im Zusammenhang der Erfindung von einem plattenförmigen Bauelement gesprochen wird, so ist

damit jedes Element gemeint das zur Bildung einer Befestigungsbohrung begrenzter Länge zur Aufnahme der beiden Schaftteile 1 und 2 in der Lage ist Es braucht also nicht im engeren Sinne des Wortes in seiner Gesamtheit eine Platte darzustellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Befestigungselement, das ausschließlich von der Vorderseite eines plattenförmigen Bauelements her in einer Bohrung desselben mittels eines längsgeteilten Schafts verankerbar ist, der aus einem zuerst in die Bohrung einzuschiebenden, sich hinter der Bohrung erweiternden Teil und einem danach einzuschiebenden, prismatischen Teil zusammengesetzt ist, wobei jeder der beiden Teile an der Bildung des mit der Bohrung zusammenwirkenden Schaftsumfangs beteiligt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der sich hinter der Bohrung (7) erweiternde Schaftteil (1) sich zu der Seite des prismatischen Schaftsteils (2) hin, diesen zumindest hinter der Bohrung von der Bohrungsachse (6) weg nach außen biegend, erweitert, wobei die Erweiterung der hinter der Bohrung sich erweiternden Schaftteile (1,2) in dem in der Bohrung (7) zu liegen bestimmten Bereich beginnen.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungen gleichmäßig zunehmend, insbesondere keilartig ausgebildet sind.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erweiterungswinkel der sich hinter der Bohrung erweiternden Schaftteile (1,2) zumindest im Bereich der Bohrung nicht größer als 15° ist

4. Werkzeug zum Montieren eines Befestigungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Halter (18) für die mit den unterschiedlichen Schaftteilen (1, 2) verbundenen Kopfteile (14, 15) aufweist, in den diese in Längsrichtung versetzt einsetzbar sind, und in dem wenigstens einer (14) vor: ihivn gegenüber dem anderen (15) in Längsrichtung verschiebbar ist, wobei der Halter für jeden der beiden Kopfteile einen Anschlag (20, 22) zur Übertragung der Montagckraft aufweist, von denen der dem zuerst zu montierenden Teil (1,14) zugeordnete Anschlag (22) entgegen der Montagerichtung nachgiebig ist.