DE3212160A1 - Connecting element with a clip effect - Google Patents
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Abstract
Description
Verbindungselement mit Clipswirkung Connection element with clip effect
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement mit Clipswirkung zum Ausüben einer Zusammenhaltkraft auf zu verbindende Flächen nach Eindrücken in eine Bohrung. Die Zusammenhaltkraft wirkt zwischen einem als Flansch ausgebildetem Kopfteil und mindestens einem federelastischen Sperrelement, welches einstückig mit dem Verbindungselement verbunden ist.The invention relates to a connecting element with clip effect for Exerting a cohesive force on surfaces to be connected after being pressed into one Drilling. The cohesive force acts between a head part designed as a flange and at least one resilient locking element which is integral with the connecting element connected is.
Das erfindungsgemäße Verbindungselement, das als "Rohrclipsniet" bezeichnet werden kann, ist für den Einsatz in der Großserie vorgesehen, wo relativ konstante Klemmlängen (Dicke der zu verbindenden Teile) in großer Anzahl vorliegen, also vorzugsweise im Fahrzeugbau und in weiten Bereichen des Maschinenbaues.The connecting element according to the invention, which is referred to as a "pipe clip rivet" is intended for use in large-scale production where relatively constant Clamping lengths (thickness of the parts to be connected) are available in large numbers, so preferably in vehicle construction and in many areas of mechanical engineering.
Die derzeitigen Verbindungselemente sind fast ausschließlich für große Kraftübertragungn ausgelegt. Sie sind massiv und relativ schwer. Auch ist die Montage z. T. recht aufwendig, wie z. B. bei Schrauben und Nieten und somit in der Gesamtkalkulation relativ teuer.The current fasteners are almost exclusively for large ones Power transmission designed. They are massive and relatively heavy. Also is the assembly z. T. quite expensive, such. B. for screws and rivets and thus in the overall calculation relative expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für alle jene Verbindungsfälle, bei denen ein Maximum an Kraftübertragung nicht gefordert wird und wo die Klemmlangen relativ konstant in großer Anzahl vorliegen, ein einfaches Verbindungssystem zu schaffen, das leicht und billig ist und sich auf einfachste Weise montieren läßt.The invention is based on the object for all those connection cases where a maximum of power transmission is not required and where the clamping lengths relatively constant in large numbers, a simple connection system create that is light, cheap and easy to assemble.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein in großer Stückzahl auf Automaten spanlos gefertigter Blechkörper so gestaltet ist, daß er zwischen einem als vorzugsweise federelastischen Flansch ausgebildeten Kopfteil und einstückig aus dem Blechkörper geformten federelastischen Sperrelementen die Bauteile verspannt.This object is achieved in that a large Quantity of sheet metal bodies manufactured without cutting on machines is designed so that he between a head part designed as a preferably resilient flange and resilient locking elements formed in one piece from the sheet metal body Components strained.
Dabei kann die Ausgestaltung der Spannelemente so geschehen, daß eine lösbare Verbindung entsteht, also ein Demontage des Verbindungselementes möglich ist, oder aber ein unlösbare Verbindung entsteht.The design of the clamping elements can be done so that a detachable connection is created, so a dismantling of the connecting element is possible is, or there is an indissoluble connection.
Die Kraftübertragungsfähigkeit kann erheblich gesteigert werden, sowohl in Längs- als auch in Querrichtung, wenn in das hohle Verbindungselement ein Spannstift oder ein Bolzen eingetrieben wird.The power transmission capability can be increased significantly, both in the longitudinal as well as in the transverse direction, if a dowel pin is in the hollow connecting element or a bolt is driven.
Das Verbindungselement ist sowohl für eine halbautomatische Montage mit einem erfindungsgemäßen Handhabungsgerät geeignet, als auch für eine automatische Montage in einer entsprechend ausgestatteten Montagestation, beispielsweise am Band einer Automobilfertigung.The connecting element is both for a semi-automatic assembly suitable with a handling device according to the invention, as well as for an automatic one Assembly in a suitably equipped assembly station, for example on a conveyor belt an automobile production.
In den Darstellungen sind einige Ausführungsbeispiele näher erläutert.Some exemplary embodiments are explained in more detail in the illustrations.
Es zeigen: Fig. 1 Verbindungselement mit flachem Kopf Fig. 2 Verbindungselement mit vorgespanntem Kopf, geschlossenem Boden und eingesetztem Spannstift Fig. 3 Verbindungselement für ein unlösbare Verbindung Fig. 4 Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit Fig. 5 Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit Fig. 6 Mögliche Ausführungsformen des Kopfbereiches Fig. 7 Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit Fig. 8 Eine Ausführungsform in Kunststoff Fig. 9 Verschiedene Ausführungsformen der Mantelfläche Fig. 10 Ein Handhabungsgerät für ein halbautomatische Montage In Fig. 1 ist eine Variante des Rohrclipsnietes mit flacher Kopfausführung dargestellt. Die Zusammenhaltkraft wird von dem Sperrelement 5 aufgebracht, welches durch eine geeignete Werkstoffwahl federelastisch arbeitet Beim Eindrücken in die Bohrung 43 verbiegen sich die Spannelemente 5 über die Führungsschräge 6 zunächst in den Innenraum. Hat das Element seine Endstellung erreicht, spreizen die Spannelemente 5 auseinander.The figures show: FIG. 1 a connecting element with a flat head; FIG. 2 a connecting element with pre-tensioned head, closed base and inserted dowel pin Fig. 3 connecting element for a permanent connection Fig. 4 Another possible embodiment Fig. 5 Another possible embodiment. Fig. 6 Possible embodiments of the head area FIG. 7 Another possible design. FIG. 8 An embodiment in plastic FIG. 9 Different embodiments of the lateral surface. FIG. 10 A handling device for a semi-automatic assembly. In Fig. 1 is a variant of the tube clip rivet shown with flat head design. The cohesive force is provided by the locking element 5 applied, which works resiliently through a suitable choice of material When pressed into the bore 43, the clamping elements 5 bend over the guide bevel 6 first in the interior. When the element has reached its end position, spread it the clamping elements 5 apart.
Von der rechten Seite her ist eine Demontage der Verbindung leicht möglich; von links nur bedingt und abhängig von dem Winkel der Klemmschrägen 7.The connection is easy to dismantle from the right-hand side possible; from the left only to a limited extent and depending on the angle of the clamping bevels 7.
In Fig. 2 ist ein Element mit geschlossener Bodenfläche 12 und konischem Kopfteil 3 dargestellt, in das ein Spannstift 49 eingesetzt wurde. Dadurch wird die Kraftübertragungsfähigkeit erheblich gesteigert. Vom Bodenblech her (links) ist eine Demontage nicht mehr möglich, von der Kopfseite her nur bedingt.In Fig. 2 is an element with a closed bottom surface 12 and conical Head part 3 is shown in which a dowel pin 49 has been inserted. This will the power transmission capacity increased significantly. From the floor pan (left) It is no longer possible to dismantle it, only to a limited extent from the top.
Die Fig. 3 zeigt eine von der Kopfseite her unlösbare Verbindung. Nach dem Eindrücken des Elementes 1 spreizen die Sperrelemente 5 auseinander und die Sperrkopfzonen 8 erzeugen gemeinsam mit dem Kopfteil 3 die Klemmwirkung.3 shows a connection which cannot be released from the head side. After the element 1 has been pressed in, the locking elements 5 spread apart and the locking head zones 8 together with the head part 3 produce the clamping effect.
Da dieses gerade ausgeführte Sperrelement 5 sehr steif ist und keine Ausgleichsmöglichkeit ergibt, wird die Vorspannkraft und der Toleranzausgleich für die Klemmhöhe durch die konische Ausführung des Kopfteiles 3 realisiert. Die Differenz von Kopfhöhe 9 und Materialdicke 10 ergibt das mögliche Ausgleichsspiel.Since this just executed locking element 5 is very stiff and none If there is a possibility of compensation, the pretensioning force and the tolerance compensation for the clamping height is realized by the conical design of the head part 3. The difference from head height 9 and material thickness 10 results in the possible compensation clearance.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit mit einer umlaufenden Klemmschrägen 16 dargestellt. Die notwendige Federelastizität wird hier durch Langlöcher 17 erreicht. Eine Demontage ist nur durch Zerstörung des Elementes 1 möglich.In Fig. 4 is a further embodiment with a circumferential Clamping slopes 16 shown. The necessary spring elasticity is provided by elongated holes 17 reached. Dismantling is only possible by destroying element 1.
In Fig. 5 sind die Langlöcher als bis zur Öffnung 11 durchgehende Schlitze 18 ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine geringe Eindrückkraft. Das Element 1 weist zusätzliche in den Innenraum 32 ragende Ausklinkungen 20 auf. Dies ist vorteilhaft als zusätzliche Führung auf der Magazinstang 35, zur Abstützung beim Einschrauben einer Gewindeschraube, zur Handhabung beim automatischen oder halbautomatischen Montagevorgang oder als Demontagehilfe. An der Außenkante des Kopfteiles 3 ist eine Anschrägung 21 vorgesehen, die ebenfalls als Demontagehilfe bei Verwendung eines Schraubenziehers gedacht ist.In FIG. 5, the elongated holes are as continuous as far as the opening 11 Slots 18 are formed. This results in a low indentation force. The element 1 has additional notches 20 projecting into the interior 32. This is beneficial as an additional guide on the magazine rod 35, for support when screwing in a threaded screw, for handling with automatic or semi-automatic Assembly process or as a disassembly aid. At the outer edge of the head part 3 is a Bevel 21 is provided, which is also used as a disassembly aid when using a Screwdriver is intended.
Die Fig. 6 zeigt zwei Ausführungsformen des als Flansch ausgebildeten Kopfteiles 3. Der vollwandige Flansch 22 unterscheidet sich von dem sternförmigen Flansch 23 in der Weichheit, d. h. in der Höhe der Vorspannkraft.6 shows two embodiments of the flange designed Head part 3. The full-walled flange 22 differs from the star-shaped one Flange 23 in softness, d. H. at the level of the pre-tensioning force.
Fig. 7 zeigt eine Sonderausführung des Elementes 1. Es weist eine entsprechend der Gewindesteigung verwundene Öffnung 11 auf, in die eine Schraube eingedreht werden kann mit entsprechenden Ausklinkungen 20 zur Führung und Stützung der Schraube und außerdem Einkerbungen 33. Diese sind zur Verbesserung der Haltefunktion des Elementes 1 in der Montagestellung 46 auf dem Handhabungsgerät 50 geeignet. Die Spreizstützen 44 können dahinterfassen und somit eine bessere Fixierung des Elementes 1 erreichen.Fig. 7 shows a special version of the element 1. It has a according to the thread pitch twisted opening 11 into which a screw can be screwed in with appropriate notches 20 for guidance and support the screw and also notches 33. These are to improve the holding function of the element 1 in the assembly position 46 on the handling device 50. The spreader supports 44 can grasp behind it and thus a better fixation of the Reach element 1.
Die Fig. 8 zeigt eine von den vorhergehenden Ausführungsformen abweichende Variante in Kunststoff. Nach dem Eindrücken in die Bohrung kann der angespritzte Bolzen 47 in den Innenraum 32 eingeschlagen werden. Dabei bricht die Sollbruchstelle 48. Die Verbindung ist von der Kopfseite her ohne Zerstörung nicht lösbar.Fig. 8 shows a different from the previous embodiments Plastic variant. After pressing into the hole, the molded Bolts 47 are driven into the interior 32. The predetermined breaking point breaks 48. The connection cannot be released from the head side without destroying it.
Die Figuren 9 zeigen mehrere Ausführungsformen der Gestaltung der Mantelflächen in Blech. Dabei sind die Varianten a, b und d relativ steif, da sie keine Verformung des Durchmesser zulassen Die anderen Varianten dagegen können sich beim Eindrücken in eine Bohrung 43 elastisch zusammendrücken und so eine Montage mit geringerem Kraftaufwand ermöglichen. Die Variante f weist einen rechteckigen Querschnitt auf fur den Einsatz in gestanten Bohrungen 43'. So sind auch vieleckige Ausführungen möglich.Figures 9 show several embodiments of the design of the Shell surfaces in sheet metal. The variants a, b and d are relatively stiff because they Do not allow any deformation of the diameter. The other variants, on the other hand, can change when pressed into a bore 43 compress elastically and so an assembly enable with less effort. The variant f has a rectangular one Cross-section for use in straight bores 43 '. So are polygonal ones too Executions possible.
Die Fig. 10 zeigt ein Handhabungsgerät für die halbautomatische Montage.Fig. 10 shows a handling device for semi-automatic assembly.
Auf einer Magazinstange 35 sind mehrere Verbindungselemente 1 aufgereiht.Several connecting elements 1 are lined up on a magazine rod 35.
Beim Einführen des jeweils vordersten Elementes 1 in die Bohrung 43 wird aufgrund des Widerstandes aus den Sperrelementen 5 zunächst der Griff gegen die Kraft der Druckfeder 41 in Richtung Bohrung gedrückt. Kurz vor Block der Feder springt die Klinke 38, belastet durch die Feder 37, einen Zahn 36 weiter. Ist die Druckfeder 41 zu Block, wird das Element 1 per Handkraft in die Bohrung 43 voll eingedrückt und die Sperrelemente 5 kommen zum Tragen.When inserting the foremost element 1 into the bore 43 is due to the resistance from the locking elements 5 initially the handle against the force of the compression spring 41 is pressed in the direction of the bore. Just before the spring block the pawl 38 jumps, loaded by the spring 37, one tooth 36 further. Is the Compression spring 41 to block, the element 1 is filled into the bore 43 by hand pressed in and the locking elements 5 come into play.
Beim Herausziehen des Handhabungsgerätes 50 schiebt jetzt die sich entspannende Druckfeder 41 das nächste Elemnt 1 auf die Spitze der Magazinstange 35 in die Montageposition 46. Der nächste Verbindungsvorgang kann beginnen.When pulling out the handling device 50 now pushes itself Relaxing compression spring 41 the next Elemnt 1 on the tip of the magazine rod 35 in the assembly position 46. The next connection process can begin.
Bezeichnungen Verbindungselement / Blech 101 Verbindungselement / Kunststoff 2 topfförmiger Blechkörper 3 Kopfteil 4 Mantelfläche 5 Sperrelement 6 Führungsschräge 7 Klemmschräge 8 Sperrkopfzone 9 Kopfhöhe 10 Materialdicke 11 Öffnung 12 Bodenfläche 13 Radius 14 konische Aufweitung 15 Einführschräge 16 Klemmschräge 17 Langloch 18 Schlitz 19 Schaftbereich 20 Ausklinkung 21 Anschrägung 22 voliwandiger Flansch 23 sternförmiger Flansch 24 Ausnehmung 25 geschlossene Mantelfläche 26 geschlitzte Manteliläche 27 Stoßkante 28 Schlitz 29 Überlappung 30 Schräge 31 rechteckiger Querschnitt 32 lnnenraum 33 Einkerbung 34 Griff 35 Magazinstange 36 sägezahnartige Vorsprünge 37 Feder 38 Klinke 39 Griffkopf 40 Topf 41 Druckfeder 42 Scheibe 43 Bohrung 44 Spreizstützen 45 Stangenspitze 46 Montagestellung 47 angespritzter Bolzen 48 Sollbruchstelle 49 Spannstift 50 Handhabungsgerät 51 Klemmhöhe LeerseiteDesignation connecting element / sheet metal 101 connecting element / Plastic 2 cup-shaped sheet metal body 3 head part 4 outer surface 5 locking element 6 Guide bevel 7 Clamping bevel 8 Locking head zone 9 Head height 10 Material thickness 11 Opening 12 bottom surface 13 radius 14 conical widening 15 lead-in bevel 16 clamping bevel 17 elongated hole 18 slot 19 shaft area 20 notch 21 bevel 22 full-walled Flange 23 star-shaped flange 24 recess 25 closed lateral surface 26 slotted Shell surface 27 abutting edge 28 slot 29 overlap 30 bevel 31 rectangular cross-section 32 interior 33 notch 34 handle 35 magazine rod 36 sawtooth-like projections 37 Spring 38 Pawl 39 Handle head 40 Cup 41 Compression spring 42 Disc 43 Bore 44 Spreader supports 45 rod tip 46 assembly position 47 molded bolt 48 predetermined breaking point 49 Roll pin 50 handling device 51 clamping height Blank page
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ERNST, HANS-HELLMUT, DIPL.-ING., 2070 AHRENSBURG, |