DE2819972A1

DE2819972A1 - Aufnahmetasche fuer ein befestigungselement in einem gegenstand aus thermoplastischem werkstoff

Info

Publication number: DE2819972A1
Application number: DE19782819972
Authority: DE
Inventors: John Ernest Emberson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-09
Filing date: 1978-05-08
Publication date: 1978-11-16
Also published as: GB1590253A; US4099274A; JPS5457066A; CA1107994A

Description

Π;.·,!-!ηα. W. Dc:hÜ e 3 5. Mai 1978

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John Ernest Enfberson Scarborough, Ontario, Kanada

"Aufnähmetasche für ein Befestigungselement in einem Gegenstand aus thermoplastischem

Werkstoff»

Die Erfindung "betrifft eine Aufnahm et as ehe für ein Befestigungselement in einem Gegenstand aus thermoplastischem Werkstoff, einschließlich Metall. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Öffnungen in einer Wand eines derartigen Gegenstandes und in oder unter diesen Öffnungen liegenden, mit Gewinde versehenen

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Befestigungselementen, "beispielsweise Muttern, die zur lösbaren Befestigung anderer Gegenstände dienen.

Es ist im Bauwesen häufig erforderlich, einen Gegenstand teilweise in eine Oberfläche eines Fußbodens, einer Wand oder einer Decke einzubetten, so daß nur eine Seite dieses Gegenstandes zugänglich ist. Wenn man dann einen anderen Gegenstand lösbar mit diesem teilweise eingebetteten Gegenstand verbinden will, müssen auf der freiliegenden Seite des Gegenstandes zugängliche Befestigungsmittel, beispielsweise Gewindebohrungen oder dergleichen, vorgesehen sein. Das Einschneiden von Gewindebohrungen verteuert aber erheblich die Kosten. Außerdem empfiehlt es sich bei Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff allgemein nicht, Gewinde in Bohrungen einzuschneiden, da diese keine ausreichende Festigkeit besitzen.

Der Bedarf an einfachen, billigen und haltbaren Befestigungsmitteln in derartigen, teilweise eingebetteten Gegenständen liegt besonders bei Abflüssen im Boden vor, die aus einem zylindrischen Hauptkörper und einem oberseitig daran angrenzenden Flansch bestehen. Solche Einsätze werden gewöhnlich in Zement eingebettet und dann der Zementbrei bis zur Oberkante des Flansches aufgeschüttet. Diese Abflüsse sollen dann lösbar mit Deckeln verschlossen werden. Nachdem die Zementmasse aufgefüllt wurde und erhärtet ist, ist die Unterseite des Flansches nicht mehr zugänglich, so daß man auf der Unterseitg&es Flansches angebrachte Muttern oder dergleichen dann nicht mehr

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durch seitliches Verschieben Justieren kann. Kürzliche Weiterentwicklungen im Bau- und Installationswesen haben die Verwendung solcher Abflüsse aus thermoplastischem Kunststoff wünschenswert gemacht, in die man aber, wie eingangs ausgeführt wurde, keine Gewindebohrungen einschneiden kann.

Aus Kunststoff hergestellte Abflüsse wurden bisher mit glatten Durchgangslöchern im Flansch versehen und unterhalb dieses Flansches Muttern zur Aufnahme und Befestigung der Schraubenbolzen angeordnet. Diese Muttern wurden dann genau justiert, bevor die Zementmasse eingeschüttet wurde. Beispielsweise hat man die Muttern in entsprechende enge Nuten in der Unterseite des Flansches, unterhalb der Öffnungen, eingesetzt, um ihre Lage ursprünglich festzulegen. Probleme entstehen dann allerdings, wenn der Abflußdeckel aus irgendeinem Grunde abgenommen werden muß. Falls nämlich in der Nähe einer Mutter eine Hohlstelle in der eingeschütteten Zementmasse auftritt, was sehr häufig vorkommt, wird die Mutter beim Abschrauben der Bolzen verschoben. Es gibt dann keine Möglichkeit, die Mutter wieder in Flucht zu bringen, wenn der Deckel wieder aufgeschraubt werden soll.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine brauchbare Befestigung im Flansch eines solchen Gegenstandes oder auch in der Wand entsprechender anderer Gegenstände unterzubringen, dabei aber eine leichte Justierbarkeit zu ermöglichen.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Wand des Gegenstandes eine Aufnahmetasehe für ein Befestigungselement, insbesondere eine Mutter, vorgesehen wird, wobei das Befestigungselement vollständig innerhalb der Wand des Gegenstandes liegt und oberhalb desselben eine Öffnung zum Einschrauben eines Schraubenbolzens vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist diese Aufnahmetasche im noch plastischen Zustand des Gegenstandes durch ein zweiteiliges Formwerkzeug eingebracht, dessen beide Teile von der Oberseite und von der Unterseite der Wand mit ihren Vorsprüngen in diese Wand eindringen und sich am Ende ihrer Bewegung innerhalb der Wand etwas überlappen. Durch besondere Ausbildung der Vorsprünge dieser beiden Hälften des Formwerkzeuges entstehen sowohl im oberen Teil der Wand als auch im unteren Teil derselben Öffnungen und zwischen diesen stehengebliebene Vorsprünge, wobei die Vorsprünge sowie die Öffnungen zwischen diesen im oberen Wandteil gegenüber denen im unteren Wandteil versetzt sind, sich aber im mittleren Überlappungsbereich zu einer durchgehenden Aufnähmetasche ergänzen. Diese Aufnahmetasche ist seitlich durch eine Eintrittsöffnung zugänglich, die seitlich neben der Aufnahmetasche liegt und von der Oberseite der Wand über eine schräge Führungsflache zur Aufnähmetasche hinführt. Das Befestigungselement, insbesondere also eine Mutter, wird über diese Einführungsöffnung schräg abwärts in die Aufnahmetasche eingeschoben, in der sie dann verdrehungssicher ruht. Im oberen Teil der Wand befindet sich zwischen den besagten Vorsprüngen und den dazwischenliegenden Öffnungen in der Mitte eine DurchgangsÖffnung, di mit^{der &ewin<iel3o}k^runS ^der eingebrachten Mutter oder - 5 -

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dergleichen fluchtet, so daß ein Schraubenbolzen von oben her eingeschraubt werden kann. Die eingeschobene Mutter wird oberseitig von den besagten Vorsprüngen im oberen Wandteil und unterseitig von den dagegen versetzten Vorsprüngen im unteren Wandteil gehalten. Die beiden Hälften des Formwerkzeuges sind derart mit Vorsprüngen versehen, daß diese exakt ineinandergreifen und sich im Überlappungsbereich lückenlos gegenseitig ergänzen und dort die zusammenhängende Aufnahmetasehe bilden.

Die Herstellung einer Aufnähmetasche kann in einem Gegenstand aus thermoplastischem Kunststoff oder Metall in einem einzigen Verfahrensschritt dadurch erfolgen, daß die beiden zusammenarbeitenden lOrmhälften von den beiden Seiten der Wand her gegeneinander bewegt werden.

Erfindungsgemäß kann man also eine Aufnahmetasche für eine Mutter oder dergleichen in der Wand eines Gegenstandes bilden und die Mutter von der einen Seite dieser Wand her einbringen und in Flucht mit dem Bolzen bzw. einer anderen öffnung bringen, durch die dieser Bolzen ebenfalls hindurchgeführt werden soll. Wenn auch durch eine gewisse Lose zwischen den Wänden der Aufnahmetasche und der Mutter oder dergleichen für eine Justierbarkeit in allen Richtungen gesorgt werden kann, so wird doch eine Verdrehung der Mutter beim Einschrauben oder Ausschrauben des Bolzens - über einen gewissen geringen Winkelbetrag hinaus verhindert. Nach dem Herausschrauben des Bolzens bleibt die

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Mutter in ihrer Lage, kann aber je nach Wunsch auch aus der Tasche herausgenommen und, falls erforderlich, ersetzt werden.

Die unerwünschte Verdrehung der Mutter kann übrigens auch durch eine geringe Vertiefung im Boden der Tasche verhindert werden, die so ausgebildet ist, daß die Mutter oder dergleichen darin ruht und sich nicht verdrehen läßt.

Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Pig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Abflusses mit einem Plansch und Aufnahmeöffnungen für Muttern, einer Dichtung und einem Deckel;

Pig. 2 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung des Plansches gemäß Pig. 1 mit einer erfindungsgemäßen Tasche für ein Befestigungselement;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Pig. 2;

Pig. 4 eine Unteransicht des in den Pig. 2 und 3 dargestellten Abschnitts des Plansches;

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Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der beiden Hälften einer Form zur Herstellung der Tasche und

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 5

durch die Form in ihrer zusammengefahrenen Endlage.

Der in Fig. 1 dargestellte Abfluß 10 aus thermoplastischem Kunststoff besteht in üblicher Weise aus einem zylindrischen Hauptteil 12 und einem oberseitig daran anschließenden, nach außen vorstehenden Flansch 14 mit einem aufragenden äußeren Rand 16. Dieser Abfluß 10 wird gewöhnlich in Zementmasse eingebettet, die bis zur Oberkante des Sandes 16 des Flansches 14 aufgefüllt wird. Dann wird ein Dichtungsring 18 und ein Deckel 20 lösbar aufgebracht. Diese lösbare Verbindung erfolgt durch Schrauben 22, die durch miteinander fluchtende Öffnungen im Deckel 17, der Dichtung 18 und dem Flansch 14 gesteckt werden. Die Schraubenbolzen werden dabei jeweils in die Öffnungen 24, 26, 28 des Flansches 14 eingebracht, wo sie in die darin eingesetzten Muttern eingeschraubt werden. Die Ausbildung einer solchen Öffnung 24 und Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung werden nachstehend anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben.

Wie man insbesondere aus den Fig. 2 und 3 erkennt, wird in der Wand 32 des Flansches 14 eine Tasche 30 gebildet, die in der

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Mitte dieser Wandung liegt und sich seitlich in Richtung des Flansches erstreckt. An einem Ende wird die Tasche 30 durch eine praktisch gerade, senkrecht zur Planschoberfläche verlaufende Abschlußwand 34 begrenzt. An ihrem anderen Ende geht die Tasche 30 in eine Ausnehmung bzw. Einführungsöffnung 36 über. Diese Öffnung 36 wird unterseitig durch eine Bodenfläche 40 begrenzt, die sich ohne Übergang glatt an den Boden der Tasche 30 anschließt. An diesen flachen Bodenteil 40 schließt sich dann eine schräg aufwärts verlaufende Rampe 42 an, die bis zur Oberseite 44 der Wand 32 führt (siehe insbesondere Pig. 3). Die Öffnung 36 ist also zur Übersäte 44 der Wand 32 hin offen und groß genug gehalten, um das Einbringen einer mit eher Gewindebohrung versehenen Mutter 46 zu gestatten. Die schräge Rampe 42 des Bodens der Einführungsöffnung bildet eine Gleitbahn für die Mutter 46, um diese in die Tasche 30 einzubringen.

Wie schon ausgeführt, wird die Tasche 30 innerhalb der Wand 32 des Flansches 14 gebildet. Die Tasche wird oberseitig durch mehrere Vorsprünge 48, 50, 52 und 54, die einstückig mit der Wand 32 sind und als obere Anlage für die Mutter dienen, begrenzt. Diese Vorsprünge sind, von oben auf die Wand gesehen, etwa rechteckig ausgebildet. Die Vorsprünge erstrecken sich von der Oberfläche 44 der Wand 32 etwa bis zu einem Drittel der gesamten Stärke in die Wand 32 hinein und ihre Unterseiten bilden damit die obere Begrenzung der Tasche 30. Zwischen diesen

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Vorsprüngen befinden sich rechteckige Lücken 56, 58, 60 und 62, die, von oben auf die Wand gesehen, gemeinsam mit einer quadratischen Mittelöffnung eine Kreuzform aufweisen. Die Mittelöffnung 64 dieses Kreuzes gestattet das Einbringen eines Schraubenbolzens bis in die Tasche 30 hinein.

In entsprechender, jedoch abgewandelter Weise wird die Tasche 30 unterseitig durch mehrere ebenfalls rechteckige Vorsprünge 66, 68, 70 und 72 begrenzt. Auch diese Vorsprünge sind einstückig mit der Wand 32 und erstrecken sich von deren Unterseite her zu etwa einem Drittel in diese Wand hinein. Zwischen diesen Vorsprüngen bleiben dann, wie man aus Fig. 4 erkennt, vier rechteckige bzw. quadratische Öffnungen 76, 78, 80 und stehen. Diese Öffnungen sind regelmäßig um eine fünfte quadratische Mittelöffnung 84 herum angeordnet, die im übrigen mit der quadratischen Mittelöffnung 64 zwischen den oberen Vorsprüngen fluchtet. Die Öffnungen 76, 78, 80 und 82 fluchten mit den Vorsprüngen 48, 50, 52 und 54 im oberen Wanddrittel und haben praktisch genau deren Form und Größe. Entsprechend fluchten die Lücken 56, 58, 60 und 62 mit den Vorsprüngen 66, 68, 70 und 72 und haben etwa deren Form und Größe.

Die Gewindebohrung der in die Tasche 30 eingebrachten Mutter kann dann leicht in Flucht mit der unteren Mittelöffnung 84 und der oberen Mittelöffnung 64 gebracht werden, so daß ein Schraubenbolzen durch die obere Mittelöffnung 64 hindurchin die Ge-

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windet)ohrung der Mutter eingeschraubt und gegebenenfalls noch unterhalb dieser Mutter in die Mittelöffnung 84 eingebracht werden kann. Die Mutter wird nicht nur von der Abschlußwand 34, sondern auch von den beiden seitlichen Begrenzungswänden der Tasche 30gegen Verdrehung festgehalten. Beim Festziehen der Schraube legt sich die Mutter gegen die Unterseite der Vorsprünge 48, 50, 52 und 54.

Nach dem Lösen und Herausschrauben der Schraube aus der Mutter kann letztere aus der Tasche 30 seitlich über die Einführungsöffnung 36 herausgenommen werden, beispielsweise durch Einführung eines Hakens oder dergleichen durch die obere Mittelöffnungen 64.

Obgleich die Tasche 30 innerhalb der Wand 32 liegt, wobei die eingesteckte Mutter^swöhl unterseitig als auch oberseitig von Vorsprüngen festgehalten wird, läßt sich die Tasche doch in der nachstehend beschriebenen Weise einfach durch einen Stanzvorgang herstellen. Es wird also eine kostspielige spangebende Herstellung der Tasche vermieden. Die Art der Herstellung der Tasche wird nachstehend anhand der Pig. 5 und 6 hinsichtlich der Vorrichtung und des Verfahrens näher erläutert. Diese Vorrichtung umfaßt eine obere Formplatte 88 und eine untere Formplatte 90.

Die obere Formplatte 88 trägt einen nach unten vorstehenden

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Formstempel, dessen eines Ende 92 kreuzförmig aus vier rechteckigen Armen ausgebildet ist und dessen anderes Ende sich als rechteckiger Block 94 anschließt, der an seinem dem kreuzförmigen Stempel 92 abgewandten Ende 96 kurvenförmig in die ihn tragende Formplatte 88 übergeht. Die beiden Formstempel 92 und 94 gehen unterseitig ohne Absatz ineinander über.

Die untere Formplatte 90 trägt vier aufwärts stehende rechteckige Formstempel 98, 100, 102 und 104, die in einem Qusärat angeordnet sind, sowie in der Mitte dieser vier Formstempel einen fünften Formstempel 106.

Diese Formstempel 98, 100, 102 und 104 haben dieselbe Höhe, wie die Formstempel 92, 94 der oberen Formplatte, während der mittlere Formstempel 106 nur etwa die halbe Höhe der übrigen Formstempel aufweist. Im übrigen beträgt die Höhe der Formstempel 92, 94 und 98, 100, 102 und 104 etwa zwei Drittel der Dicke der Wand 32. Der mittlere Formstempel 106 stößt mit seinen vier Ecken an die Ecken der benachbarten Formstempel 98, 100, 102 und 104 an.

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen erkennt, sind die untere und obere Formplatte so ausgebildet und angeordnet, daß sie beim Schließen der Form ineinander passen. Wenn man eine Wand 32 aus einem thermoplastischen Werkstoff im erweichten Zustand zwischen die Form-

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platten 88 und 90 bringt und diese schließt, bis der mittlere Formstempel 106 der unteren Formplatte 90 die Unterseite des kreuzförmigen Formstempels 92 in der Mitte berührt, überlappen sich die vier Formstempel 9ö, 100, 102 und 104 mit dem Formstempel 92 in der in Fig. 6 im Schnitt dargestellten Weise. In dem Überlappungsbereich bilden die besagten Formstempel also einen geschlossenen Raum, aus dem der Werkstoff verdrängt wurde; dort entsteht nach dem Öffnen der Form die durchgehende Tasche zur Aufnahme einer Schraube oder dergleichen.

Gleichzeitig wird durch die Berührung des Formstempels 106 mit der Mitte des Formstempels 92 eine durchgehende Mittelöffnung 64 durch die Wand 32 geschaffen, die einen Durchtritt der Schraube erlaubt.

Der rechteckige Formstempel 94 der oberen Formplatte hat gleichzeitig die Einführungsöffnung 36 mit der Rampe 42 erzeugt. An den Stellen außerhalb des Überlappungsbereiches, an denen sich kein Formstempel befindet, bleibt der Werkstoff stehen und bildet dann die Vorsprünge 48, 50, 52, 54 im oberen Teil bzw. 66, 68, 70 und 72 im unteren Teil der Wand 32. Da diese beiden Gruppen von Vorsprüngen nicht miteinander fluchten, sondern gegeneinander versetzt sind, halten sie eine eingebrachte Mutter nach beiden Seiten fest.

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Leerseife

Claims

28Ί9972

5. Mai 1978

DipUng. W. DaHIU
Dipl.-Ing. H.-]. Lippert

Patentanwalts
Franker.forstsr Slraße 137
5060 Bergisch Giadbcch 3

John Ernest Emberson
Scarborough, Ontario, Kanada

Ansprüche

M J Aufnahmetasche für ein Befestigungselement in einem Gegenstand aus thermoplastischem Werkstoff, gekennzeichnet durch eine in die Wand des Gegenstandes eingebrachte und zwischen den beiden Wandoberflächen liegende Tasche (30) für ein Befestigungselement, insbesondere eine Mutter, eine senkrecht zur Wandoberfläche eingebrachte und bis in die Tasche führende Öffnung zur Aufnahme des Schaftes einer in das Befestigungselement einzudrehenden Schraube, wobei die Tasche durch zwei von den beiden Wandoberflächen aus in die Wand hineinragende und miteinander zusammenarbeitende Formhälften erzeugt ist, die zur Formung der Tasche mit ihren Vorsprüngen teilweise ineinandergreifen, wobei oberhalb der Tasche Haltevorsprünge (48, 50, 52, 54) um die Mittelöffnung (64) herum und unterhalb der Tasche Haltevorsprünge (66, 68, 70, 72) um eine mit der Mittelöffnung (64) fluchtende Öffnung (84) herum stehengeblieben sind und dem an die Tasche eingebrachten Befestigungselement oberseitig und unterseitig eine Führung geben, sowie eine von der Wandoberseite schräg abwärts verlaufende und in die Tasche

ORIGINAL INSPECTED 809846/0866

(30) mündende EinführungsÖffnung (36) für das Befestigungselement (46) vorgesehen ist.
2. Aufnähmetasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre drei Begrenzungswände dem Befestigungselement (46) eine dessen Verdrehen hindernde Führung geben.
3. Aufnahmetasche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelöffnung (64) und die mit ihr fluchtende Öffnung (84) die Wand des Gegenstandes, quer zu den Wandoberflachen, vollständig durchzieht.

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