DE2846942C2

DE2846942C2 - Fastening element, in particular for metal

Info

Publication number: DE2846942C2
Application number: DE19782846942
Authority: DE
Inventors: Robert L. Boca Raton Fla. Hallock
Original assignee: Gripnail Corp Bristol Ri Us
Current assignee: Gripnail Corp Bristol Ri Us
Priority date: 1978-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE2846942A1

Description

J5J5

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fastening element according to the preamble of claim 1.

En solches mit Hilfe eines Hammers von Hand in einen Metallkörper eintreibbares Befestigungselement ist aus der US-PS 40 04 483 bekannt Dieses Befestigungselement erfordert jedoch nicht nur einen aufwendigen Herstellungsvorgang, sondern besitzt auch den Nachteil, daß es sich nach dem Eintreiben in das metallische Material unter der Einwirkung von Dreh- und Torsionskräften verdreht wodurch eine fixe Lage des mit dem Befestigungselement an dem metallischen Körper anzubringenden Körpers nicht sichergestellt werden kann. soSuch a fastening element which can be driven into a metal body by hand with the aid of a hammer is known from US-PS 40 04 483. However, this fastener does not only require an expensive one Manufacturing process, but also has the disadvantage that it is after driving into the Metallic material twisted under the action of torsional and twisting forces creating a fixed position of the body to be attached to the metallic body with the fastening element is not ensured can be. so

Es ist des weiteren aus dem DE-GM 17 07 412 ei Stahlbolzen für Bolzcnschießgeräte bekannt der an die kegelförmige oder pyramidenförmige Spitze und vor einer zylindrischen Auskehlung einen gerändelten Teil aufweist der eine Sicherung gegen Verdrehen bilden soll, die jedoch einen zusätzlichen nicht unerheblichen Fertigungsaufwand darstellt und zudem kaum genügen wird, um bei Einwirkung starker Torsionskräfte auf den Schaft des Befestigungselements in jedem Fall eine Drehbewegung des Elementes in dem Material zu verhindern, ir* das das; Befestigungselement eingeschlagen, wurde.. It is also from DE-GM 17 07 412 egg Steel bolts for bolt guns known to the conical or pyramidal tip and before a cylindrical groove a knurled part which is intended to form a safeguard against rotation, which, however, is an additional not insignificant Represents manufacturing effort and is hardly sufficient to withstand strong torsional forces on the Shank of the fastening element to a rotational movement of the element in the material in each case prevent ir * that that; Fastening element hammered in, was ..

DieiAufgabe derErfindungbestehtdeshalb darin, das Herstellungsverfahren:'für das Befestigungselement und die Ausbildung, des, Befestigungselementes selbst zu vereinfachen und! gleichzeitig die Brauchbarkeit dieses Elementes insoferniZUiverbessern, als es Drehbewegungen! unter Einwirkung entsprechender Kräfte nicht mehr zuläßtThe task of the invention is therefore to Manufacturing process: 'for the fastener and the training of the fastener itself simplify and! at the same time the usefulness of this Improve the element as it rotates! no longer allows under the influence of appropriate forces

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Befestigungselement ist somit daß es einen unrunden, flachen Querschnitt im Bereich seines über seinem in das metallische Material einzutreibenden Kopf gelegenen Körpers aufweist der den Herstellungsvorgang insofern vereinfacht als er die Verwendung einer Stanzpresse o. dgl. ermöglicht und daß der Kopf selbst so gestaltet ist daß er eine Drehbewegung des Körpers nach dem Eintreiben des Kopfes in das metallische Material verhindert, wobei gleichzeitig in an sich bekannter Weise dem Herausziehen des Kopfes aus diesem Material Widerstand entgegengesetzt wird. Durch die gekennzeichnete Dimensionierung von ϊ-lalsdicke, Körperdicke und Kopfdicke des Befestigungselementes wird die Brauchbarkeit des Elementes in einer für den Fachmann überraschenden Weise erheblich gefördert, weil selbst dann, wenn der Körper selbst nicht in das metallische Material eindringt die Form des Kopfes und des Halses jede Drehbewegung in dem metallischen material und das Herausziehen aus diesem Material verhindert obgleich das Befestigjungselement aufgrund seiner Formgebung nur zwei gegenüberliegende Schultern aufweist und nicht etwa eine durchgehende Ringschulter wie beim Stande der Technik.This object is achieved according to the characterizing part of claim 1, characterizing the invention Fastening element is thus that it has a non-circular, flat cross-section in the area of its over its head, which is to be driven into the metallic material, has the manufacturing process inasmuch as it simplifies the use of a punch press o. The like. And that the The head itself is designed in such a way that it rotates the body after the head has been driven into the metallic material prevented, while at the same time pulling out the head in a manner known per se resistance is opposed to this material. The marked dimensioning of ϊ-lalsdicke, body thickness and head thickness of the fastener the usefulness of the element in a manner surprising to the person skilled in the art considerably promoted, because even if the body itself does not penetrate the metallic material Shape the head and neck any rotational movement in the metallic material and pulling it out this material prevents the fastener element due to its shape only has two opposite shoulders and not one continuous ring shoulder as in the prior art.

Der Unteransprucn betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsvorschlags.The sub-claim relates to an advantageous embodiment of the invention proposal.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargesiallten Ausführungsbeispiele näher erläutert In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained In the drawing shows

F i g. 1 eine Vorderansicht des flachen Befestigungselementes, F i g. 1 is a front view of the flat fastener,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Befestigungselementes,F i g. 2 a side view of the fastening element,

F i g. 3 eine Endansicht des Befestigungselementes mit dem eindringenden Teil,F i g. 3 is an end view of the fastener with the male part;

Fig.4 eine der Fig. 2 ähnliche Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Befestigungselementes,4 shows a side view of a similar to FIG. 2 another embodiment of the fastening element,

F i g. 5 eine Endansicht der Aujföhrungsform von Fig. 4.F i g. 5 is an end view of the embodiment of FIG Fig. 4.

Fig.6 eine Teilvorderansicht des Befestigungselementes bei seiner Berührung mit einem metallischen Grundmaterial,Figure 6 is a partial front view of the fastener when it comes into contact with a metallic base material,

F i g. 7 eine der F i g. 6 ähnliche Ansicht bei der jedoch das Befestigungselement teilweise in das metallische Material hineingetrieben worden istF i g. 7 one of the F i g. 6 similar view in which, however, the fastening element partially in the metallic material has been driven into it

F i g. 8 eine der F i g. 6 ähnliche Ansicht bei der das Befestigungselement vollständig in das metallische Material eingetrieben istF i g. 8 one of the F i g. 6 similar view in the case of the Fastener is completely driven into the metallic material

In den Zeichnungsfiguren ist ein Befestigungselement 10 mit einem Körper 11 dargestellt der aus irgendeinem gtwünschten Material, beispielsweise Stahl o. dgL, besteht und einer Wärmebehandlung unterzogen werden kann, um eine gewünschte Härte zu erhalten. Normalerweise hat der Körper 11 eine im allgemeinen rechteckige Querschnittsform und weist in etwa flache, ebene vordere und hintere Oberflächen 12 und 13 sowie flache seitliche Oberflächen 14 auf. Ein reduzierter oder eingezogener Hals 15 verbindet einen Kopf oder Eindringteil 16 untrennbar mit dem einen Ende des Körpers IL Der Hals 15 weist vordere und hintere Oberflächen 17 und 18 auf, die im wesentlichen in derselben Ebene wie die Oberflächen 12 bzw. 13 des Körpers 11 liegen, sowie seitliche Oberflächen 19, die nach innen und, nach oben zu bis zu der Stelle, wo sie mit dem einen Ende des Körpers 11 verbunden sind, schräg verlaufen. Das dem Hals benachbarte Ende des KörpersIn the drawing figures, a fastener 10 is shown with a body 11 of any one Desired material, for example steel or similar, and can be subjected to heat treatment to obtain a desired hardness. Normally, the body 11 has a generally rectangular cross-sectional shape and has approximately flat, flat front and rear surfaces 12 and 13 and flat side surfaces 14. A reduced or retracted neck 15 inseparably connects a head or penetration part 16 to one end of the Body IL The neck 15 has front and rear surfaces 17 and 18 which are substantially in same plane as the surfaces 12 and 13 of the Body 11 lie, as well as side surfaces 19, which inwardly and, upwards to the point where they are with connected to one end of the body 11, obliquely get lost. The end of the body adjacent to the neck

bildet auf jeder Seite eine Kante oder Schulter 20.forms an edge or shoulder 20 on each side.

Wie am besten in Fig. 1 dargestellt, sind die Schultern 20 an dem Ende des Körpers 11 nach außen und nach unten zu einem noch zu beschreibenden Zweck abgeschrägt Es versteht sich jedoch, daß solche Schultern auch im wesentlichen lotrecht zur Längsachse des Körpers verlaufen könnten. Das obere Ende des Kopfes 16 weist einen in etwa quadratischen Querschnitt auf, und die seitlichen Oberflächen 21 können nach unten und nach innen zu bis zu einer Linie 22 abgeschrägt sein, während die vorderen und hinteren Oberflächen 23 und 24 nach unten und nach innen zu einem Winkel abgenchrägt sind, der diesen Flächen eine geringere Steilheit verleiht, als die seitlichen Oberflächen aufweisen, um auf diese Weise an dem eindringenden Ende des Kopfes eine Meißelspitze zu bilden.As best shown in Figure 1, shoulders 20 at the end of body 11 are outward and beveled downward for a purpose to be described, however, it should be understood that such Shoulders could also be substantially perpendicular to the longitudinal axis of the body. The top of the Head 16 has an approximately square cross-section, and the side surfaces 21 can downward and inward to be beveled up to a line 22 while the front and rear Surfaces 23 and 24 are beveled downwardly and inwardly at an angle that corresponds to these surfaces gives less steepness than the side surfaces so as to form a chisel point at the penetrating end of the head.

Bei der in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform des Befestigungselementes sind die seitlichen Oberflächin 21 und die vorderen und hinteren Oberflächen 23 und 24 nach innen und nach unten zu in demselben Winkel geneigt und bilden eine im wesentlichen vierseitige Pyramide, die in einer scharfen Spitze 25 endetIn the case of the FIGS. 4 and 5 shown embodiment of the fastener are the side surface 21 and the front and rear Surfaces 23 and 24 inclined inwardly and downwardly at the same angle and form an im essential four-sided pyramid that ends in a sharp point 25

Falls gewünscht, kann jede der seitlichen Oberflächen 14 des Körpers 11 mit einer gebrochenen Kante oder einem nach unten und nach innen zu geneigten Teil 26 an dem dem Kopf 16 benachbarten Ende versehen werden.Any of the side surfaces can be used if desired 14 of the body 11 with a broken edge or a part 26 sloping downwards and inwards be provided at the end adjacent to the head 16.

Obgleich das Befestigungselement jede beliebige Größe aufweisen kann, hat sich eine Größe als besonders geeignet erwiesen, bei der der Körper eine Länge von annähernd 12,7 mm, eine Breite von annähernd 2£4 mm und eine Dicke von annähernd 1,59 mm aufweist Der Hals 15 hat dann eine Dicke, die im wesentlichen der Dicke des Körpers 11 entspricht, und die kleinste Breite eines solchen Halses beträgt annähernd 135 mm. Der Kopf 16 ist an dem großen Ende im wesentlich quadratisch und weist eine Seitenlänge von annähernd 1,59 mm auf. Ein solcher Kopf erstreckt sich dann über eine Länge von annähernd 1,78 mm nach außen.Although the fastener can be any size, has a size as Proven particularly suitable in which the body has a length of approximately 12.7 mm, a width of approximately 2 pounds 4 mm and a thickness of approximately 1.59 mm. The neck 15 then has a thickness that substantially corresponds to the thickness of the body 11, and the smallest width of such a neck is approximately 135 mm. The head 16 is substantially square at the large end and has a Side length of approximately 1.59 mm. Such a head then extends over a length of approximately 1.78 mm outwards.

Wie aus den Fig.6 bis 8 ersichtlich ist, kann das Befestigungselement 10 in einem Schlitz in dem einen Ende eines nicht dargestellten Hammers angeordne. werden, oder eine Reihe von Befestigungselementen kann mit Hilfe eines mechanisch oder durch Druckmittel betriebenen, nicht dargestellten Naglers eingetrieben werden. Wenn das Befestigungselement in einen metallischen Körper Seingetrieben wird, beispielsweiseAs can be seen from Figures 6 to 8, this can Fastening element 10 arranged in a slot in one end of a hammer, not shown. be, or a series of fasteners can be by means of a mechanical or pressure means driven, not shown nailer driven will. When the fastener is driven into a metallic body, for example

ίο einen Stahlträger o. dgl„ tritt der Eindringpunkt in das Metall ein und übt auf das Metall einen Druck aus, der Teile des Metalls aus dem Eindringbereich herausfließen läßt, wie dies klar aus F i g. 7 hervorgeht Eine weitere Axialbewegung des Befestigungselementes bewirkt daß die Schultern 20 mit dem Metall in Berührung kommen, das verdrängt worden ist und dieses Metall nach innen in den dem reduzierten Hals 15 benachbarten Bereich hineinpressen. Eine weitere Axialbewegung hat in Abhängigkeit von der auf das Befestigungselement einwirkenden Treibkraft zur Folge, daß das Ende des Körpers It in den metallischen Körper eingebettet wird, wie dies in Fig.8 dargestell, ist Die unrunde Gestalt des Kopfes 16 und des Halses 15 sowie des Endes des Körpers 11 verhindern ein Drehen des Befestigungselementes innerhalb des metallischen Körpers, und gleichzeitig bildet das Metall, das in den dem reduziei iem Hals benachbarten Bereich hineingepreßt worden ist mit dem Körper eine mechanische Verriegelung, die dem Herausziehen des Befestigungse-ίο a steel girder or the like, the penetration point enters the Metal and exerts a pressure on the metal, the parts of the metal flow out of the penetration area lets, as this is clear from FIG. 7 shows another Axial movement of the fastener causes the shoulders 20 to come into contact with the metal, which has been displaced and this metal inwards into the area adjacent to the reduced neck 15 press in. A further axial movement has a function of the on the fastening element acting driving force with the result that the end of the body It is embedded in the metallic body is, as shown in Fig.8, the non-round Shape of the head 16 and the neck 15 and the end of the body 11 prevent rotation of the Fastening element within the metallic body, and at the same time forms the metal that is in the reduced in the area adjacent to the neck a mechanical lock has been established with the body, which prevents the pulling out of the fastening

X) lementes aus dem Körper Widerstand entgegensetzt X) lementes from the body oppose resistance

Aufgrund der flachen Form des Befestigimgselementes läßt dieses sich auf einer herkömmlichen Stanzpresse oder einem anderen herkömmlichen Formgebungsmechanismus in kürzester Zeit und mit einem Minimum an Aufwand herstellen. Danach wird das Befestigungselement durch eine Wärmebehandlung auf eine Brinellhärte gebracht die größer ist als die Härte des metallischen Körpers, in den es eingetrieben werden soll.Due to the flat shape of the fastening element this can be done on a conventional punch press or other conventional shaping mechanism in a very short time and with a minimum in terms of effort. The fastening element is then subjected to a heat treatment to a Brinell hardness that is greater than the hardness of the metallic body into which it is driven target.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Fastener made in metallic material is recoverable with a. Body which is drawn in at its one end to form a neck, which, seen in the longitudinal direction of the body, at its upper end by one shoulder and at his the lower end is bounded by a head which forms a single whole with the neck, one width which is larger than the neck width and smaller is as the width of the body and has sloping surfaces that point towards that in the metallic material penetrating drivers of the head forming a taper obliquely ' run, characterized in that is the body (ti) a flat one, made by a punch press has developable cross-section that the neck (15) has a thickness which is substantially the same is the thickness of the body (tt). that the upper, to the Neck {15} adjacent end of the head (16) is square in cross section and the width of the neck is at least 85% of the width of the square part of the top of the head (16) and that the square part of the head (16) has a thickness equal to the thickness of the body (11) and the Neck (15)

2. Fastening element according to claim 1. characterized characterized in that from the square cross-section of the head (16) on its to the neck (15) outgoing, tapered, inclined surfaces (21, 23, 24) of the adjoining end Head (16) and its lower end a common, line-shaped cutting edge (22 *.