DE2945820A1

DE2945820A1 - Einsatz fuer eine oeffnung in einem grundmaterial

Info

Publication number: DE2945820A1
Application number: DE19792945820
Authority: DE
Inventors: Arthur Derrick Barnsdale
Original assignee: Adbar Patent Co Ltd
Current assignee: Adbar Patent Co Ltd
Priority date: 1979-01-31
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1980-08-07
Also published as: GB2041136B; DE2945820C2; GB2041136A

Description

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Einsatz für eine Öffnung in einem Grundmaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 2.

Die Erfindung betrifft somit zum Befestigen und Festlegen dienende Einsätze. Diese Einsätze haben für gewöhnlich eine Gewindeöffnung zur Aufnahme eines mit Gewinde versehenen Teils, etwa einer Schraube, und eignen sich z.B. zur Verwendung in Teilen aus Metall, Kunststoff oder anderem Material oder für eine ähnliche Verwendung.

Einsätze dieser Art sind in den GB-PS 1 306 357 und 1 522 angegeben. Die Erfindung betrifft insbesondere Einsätze gemäß der letzteren Patentschrift, bei der eine in Längsrichtung verzahnte Hülse oder ein Klemmring an seinem auflaufenden Ende eine einen dünnen Querschnitt aufweisende Verbindung mit dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des Körpers hat, wobei diese Verbindung zuerst gebrochen wird, wenn der Klemmring axial über den äußeren Konus des Körpers getrieben wird.

Aufgabe der Erfindung ist insbesondere die Schaffung eines Einsatzes der eingangs angegebenen Art im Hinblick auf einen zufriedenstellenden Einbau insbesondere dann, wenn der Einsatz aus hartem Material, wie gehärtetem Stahl, besteht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die

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Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 2.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt des Einsatzes in seinem

ursprünglichen Zustand vor dem Einbau;

Fig. 2 eine Draufsicht;

Fig. 3 und 4 teilweise geschnittene Seitenansichten des

Einsatzes zu Beginn des Einbaus bzw. bei vollendetem Einbau.

Der dargestellte Einsatz weist einen Körper 1 und eine Hülse oder einen Klemmring 2 auf, der anfänglich durch eine einen schmalen Querschnitt aufweisende Verbindung 12 einstückig mit dem Körper 1 verbunden ist. Der Körper 1 des Einsatzes weist einen äußeren Konus 10 und eine mit Gewinde versehene Bohrung 11 auf zur Aufnahme einer Schraube oder eines ähnlichen, mit Gewinde versehenen Teils. Die Bohrung 11 kann für Halteoder ähnliche Zwecke auch glatt sein.

Die Außenseite des Klemmrings 2 ist in Längsrichtung mit Nuten oder einer Kerbverzahnung 20 versehen, während eine Bohrung 21 des Klemmrings glatt und zylindrisch ist mit einem Durchmesser, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des kleineren Endes des Körpers 1 gleicht. Wie später ausgeführt, erstreckt sich die Kerbverzahnung 20 nur über einen Teil der Länge des Klemmrings, ausgehend von dessen auflaufendem Ende, d.h. über die Hälfte der Länge oder etwa in dieser Größen-

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Ordnung, während die Kerbverzahnung 20 bei Bedarf gegenüber der reinen Längsrichtung eine gewisse Neigung infolge einer leichten Schraubenform haben kann.

Beim Einbau des Einsatzes wird dieser mit dem Körper 1 voran in eine einen geeigneten Durchmesser aufweisende Bohrung oder Öffnung 3 in einem Grundmaterial 5 eingesetzt. Dabei stößt das Ende mit dem größeren Durchmesser oder die Basis des Körpers 1 an den Grund oder das innere Ende der Bohrung 3 an oder ist hierzu benachbart oder befindet sich in anderer Weise in Anschlag bezüglich der Bohrung 3 (z.B. durch eine Schulter oder einen Anschlagzapfen, der während des Einbaus von einer Durchgangsbohrung aufgenonunen wird). Die Bohrung 3 ist so tief, daß der anfänglich einstückig mit dem Körper 1 verbundene Klemmring mit einem größeren Teil seiner Länge aus der Bohrung 3 über die Oberfläche 50 des Grundmaterials hinausragt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung hat ein äußerer Umfangsteil 100 in der Nähe des kleineren hinteren Endes des Körpers 1 einen größeren Konuswinkel (z.B. in der Größenordnung von 10°), verglichen mit dem nachfolgenden Konuswinkel (z.B. oder in dieser Größenordnung) des Hauptkonusteils 100 des Körpers 1. Diese Winkel entsprechen Scheitelwinkeln von 20° bzw. 10°.

Beim dargestellten Beispiel geht dem Konusteil 100 ein paralleler oder zylindrischer Teil 112 im Anschluß an die einen dünnen Querschnitt aufweisende Verbindung 12 voraus.

Werden der Klemmring 2 und der Körper 1 z.B. durch ein Einbauwerkzeug 4 (Fig. 3) etwa durch eine auf den Klemmring aus geübte Kraft mit einem relativen axialen Druck beaufschlagt, so bricht zuerst die den dünnen Querschnitt aufweisende Verbindung 12 und ermöglicht der zylindrische parallele Durch-

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messerteil 112 eine anfängliche relative Bewegung des Klemmrings 2 und des Körpers 1 zum Erleichtern dieses Brechens der Verbindung 12. Das sich Über den Konus 100 bewegende auflaufende Ende 22 der Klemmhülse 2 ist einer ziemlich schnellen Erweiterung ausgesetzt, die in in Längsrichtung erfolgendes Aufspalten oder Brechen der Klemmhülse, etwa bei 100, bewirkt, d.h. an einem oder mehreren Zahneinschnitten der in Längsrichtung verlaufenden Kerbverzahnung 20. Durch Fördern eines frühen JLufspaltens der KlemmhUlse 2 auf diese Weise wird deren nachfolgende axiale Bewegung oder Ausdehnung über dem hauptsächlichen Konus 10 des Körpers 1 derart erleichtert, daß eine unzulässige Zusammendrückung und ein mögliches Einbrechen oder eine Bohrungsverformung des hinteren Endes des Körpers vermieden oder auf ein Mindestmaß gebracht werden.

Zur Vermeidung dieser Möglichkeit erstreckt sich die äußere Kerbverzahnung 20 der KlemmhUlse 2 nur über einen Teil von deren Länge, ausgehend von ihrem auflaufenden Ende 22 (wo die Schneidzähne 44 vorgesehen sind). Beim daxgestellten Beispiel beträgt die Länge der Kerbverzahnung 20 etwa die Hälfte der axialen Länge der KlemmhUlse 2. Wenn die kerverzahnte KlemmhUlse 2 als erstes erweitert wird (Fig. 3), ist der hintere Teil der Kerbverzahnung 20 bestrebt, sich aufgrund der Erweiterung des auflaufenden Teils konvergierend zusammenzuschließen. Diese Neigung des hinteren Teils der Kerbverzahnung 20 zum Zusammenschließen beschränkt oder widersetzt sich der Ausdehnung der Klemmhülse 2. Hierdurch wird die Druckbelastung am hinteren Teil des Körpers 1 erhöht, was wiederum zum Einbrechen des letzteren oder zu einer unerwünschten Verformung der Bohrung führen kann, die anschließend eine Schraube aufnehmen soll. Je langer die Kerbverzahnung ist, Je größer ist die auf diese Weise erzielte unerwünschte Wirkung.

Durch Verringern der Länge der Kerbverzahnung 20 auf die dar-

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gestellte Länge wird aber das Zusammenschließen an deren Enden derart verringert, daß eine Beschränkung der Erweiterung der Klemmhülse 2 und in ähnlicher V/eise jegliche nachteilige Wirkung am Körper 1 auf ein Mindestmaß gebracht werden. Als Ergebnis des durch den Konus 10 geförderten mehr oder weniger unmittelbaren Aufspaltens der Klemmhülse 2 und der durch die Kerbverzahnung 20 von geringerer Länge ermöglichte verringerte Behinderung der Erweiterung wird die Klemmhülse leichter vollständig über den Körper 1 ohne dessen Beschädigung betrieben und benötigt eine geringere Einbaukraft. Gleichzeitig werden die Schneidzähne 24 am auflaufenden Ende 22 der Klemmhülse 2 in einbeißenden Eingriff mit der den Einsatz aufnehmenden Wand 30 der Bohrung 3 gedrückt.

Wenn der Klemmring 2 auf diese Weise in seine Einbaulage getrieben wird, erfolgt ein weiteres Aufspalten der Klemmhülse 2 und scheren die Schneidzähne am auflaufenden Ende 22 Material von der Wand 30 derart ab, daß die Wand zu einem entsprechenden Konus (Fig. 4) geformt wird zum Verriegeln der Klemmhülse 2 und des Körpers 1 in der Bohrung 3 gegen axiales Herausziehen.

Ist der Einsatz einmal eingebaut, so ergibt sich erfindungsgemäß aus seiner Konstruktion ein weiterer Vorteil dadurch, daß die hinteren Enden der kurzen Kerbverzahnung 20 auch Zähne bilden, die bestrebt sind, sich in die Wand 30 einzugraben und somit eine nach hinten erfolgende Auswärtsbewegung der Klemmhülse aus der Bohrung behindern, d.h. beim Festziehen der Schraube in der Bohrung 21 des Körpers 1, was eine Rückwärts- oder Einziehbewegung des Körpers 1 in die Klemmhülse 2 bewirkt.

Das durch den Klemmring 2 von der Wand 30 abgescherte Material wird zwischen dem auflaufenden Ende 22 des Klemmrings und einem schulterförmigen Steg oder einer Rippe 30 um das

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auflaufende Ende 1 des dort mit dem größten Durchmesser versehenen Körpers 1 aufgenommen. Der Steg 13 kann verhältnismäßig schmal sein oder eine axiale Längserstreckung haben, wie es bei 130 in Fig. 1 angegeben ist.

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Claims

Patentanwälte

BFFTZ-LA MPRECHT-3EETZ
.Viünciian 22 - Steinsdorfstr. 10

95-30.^84P(3o.385H) 13- Nov. 1979

ADBAR (PATENT CO) LIMITED Stratford-upon-Avon
Großbritannien

ANSPRÜCHE

(i.y Einsatz für eine Öffnung in einem Grundmaterial, mit einem Körper, von dem wenigstens ein Teil zwischen seinem größeren und seinem kleineren Ende einen äußeren Konus aufweist, und mit einem radial erweiterbaren Klemmring, der axial auf den Konus getrieben werden kann, wenn sich der Körper mit seinem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende in der Öffnung befindet, wodurch der Klemmring erweitert wird und sein auflaufendes Ende zu seiner und des Körpers Verriegelung gegen axiales Herausziehen von der Wand der öffnung Material bis zu einem entsprechenden Konus abschert,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein äußerer Umfangsteil (100) des Körpers (1)

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ORIGINAL INSPECTED

am den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende oder daran angrenzend vorgesehen ist und einen größeren Konuswinkel als der anschließende äußere Konus (10) des Körpers (1) hat,

- wodurch bei der anfänglichen Bewegung des Klemmrings (2) über den Körper (1) die auf den Klemmring (2) durch den Umfangsteil (100) ausgeübte Erweiterung ein in Längsrichtung erfolgendes Aufspalten (200) des Klemmrings (2) einleitet zur Erleichterung von dessen weiterer Erweiterung über dem nachfolgenden Konus (10).

Einsatz für eine Öffnung in einem Grundmaterial ,

- mit einem einen runden Quersclanitt und eine axiale Bohrung aufweisenden Körper,

- wobei wenigstens ein Teil der Außenseite des Körpers zwischen dessen einen kleineren Durchmesser aufweisenden Ende und dessen einen größeren Durchmesser aufweisenden Ende einen koaxialen Konus aufweist,

- wobei der Körper mit seinem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende in der Öffnung festgelegt ist, und

- mit einem rohrförmigen Klemmring, der außen mit mehreren im wesentlichen längsgerichteten Kerbverzahnungen versehen ist zur Bildung einer Reihe von äußeren Schneidzähnen am und um das auflaufende Ende des Klemmrings,

- wobei der Klemmring eine axiale Bohrung aufweist, die zu Beginn im wesentlichen denselben Durchmesser wie das den kleineren Durchmesser aufweisende Ende des Körpers hat,

- wobei der Klemmring zu Beginn an der Innenseite seines auflaufenden Endes eine einen dünnen Querschnitt aufweisende und hierzu koaxiale Verbindung mit dem

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den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des Körpers hat,
dadurch gekennzeichnet,

- daß ein äußerer Umfangsteil (100) des Körpers (1) an seinem oder angrenzend an sein den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende und an seine Verbindung einen größeren Konusv/inkel als der nachfolgende Konus (10) des Körpers (1) hat,

- wodurch am Körper (1), bei Anordnung mit seinem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende in der Öffnung (3) zur endgültigen Festlegung und bei Ausübung einer axialen Kraft auf das freie andere Ende des Klemmrings (2), die Verbindung (12) zuerst gebrochen und der Klemmring (2) dann anfänglich axial über den Umfangsteil (100) mit dem der schnelleren Erweiterung dienenden Konuswinkel getrieben wird zum Einleiten des in Längsrichtung erfolgenden Aufspaltens (200) des Klemmrings (2) und zur Herstellung eines Eingriffs der Schneidzähne (24) mit der Wand (30) der den Einsatz aufnehmenden öffnung (3)»

- wobei eine axiale Bewegung des Klemmrings (2) und dessen weitere Erweiterung über dem nachfolgenden äußeren Konuas (10) durch das Aufspalten erleichtert werden, damit die Schneidzähne (24) Material von der Wand (30) der öffnung (3) bis zu einem entsprechenden Konus abscheren zur Verriegelung des Klemmrings (2) und des Körpers (1) in der Öffnung (3) gegen axiales Herausziehen.

Einsatz nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des Körpers (1) und dessen äußeren Umfangsteil (100) mit dem größeren Konus ein paralleler Durchmesserteil (112) angeordnet ist zum Ermög-

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lichen der anfänglichen axialen gegenseitigen Bewegung des Klemmrings (2) und des Körpers (1) vor einer Berührung des auflaufenden Endes (22) des Klemmrings (2) mit dem äußeren Umfangsteil (100) mit dem größeren Konuswinkel.

4. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Klemmring (2) mit einer äußeren,im wesentlichen längsgerichteten Kerbverzahnung(20)versehe η ist, die sich nur auf einem Teil der axialen Länge des Klemmrings (2) von dessen auflaufendem Ende (22) aus erstreckt, um ein Zusammenschließen der Kerbverzahnung (20) beim Erweitern des Klemmrings durch den äußeren Konus (10) des Körpers (1) auf ein Mindestmaß zu bringen.

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