DE3300292A1 - Verbundschraubbefestiger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf Befestiger vom Verbundtyp, wo eine Kappe aus dünnwandigem metallischem Material so ausgelegt ist, daß sie dem Kopf des Befestigers in der Form eng an ihn und über ihm anliegend entspricht« Insbesondere richtet sich die Erfindung auf einen Befestiger, der so ausgelegt ist, daß er mit einer elastischen Dichtungsscheibe verbunden werden kann· Erfindungen dieser allgemeinen Art sind hinreichend bekannt, und das beste Beispiel derartiger Vorrichtungen nach dem Stand der Technik ist die in dem US-Patent 3 803 972 gezeigte« Dies Patent beschreibt einen Verbundbefestiger mit einer Kappe aus besonderem Material, welches korrosionsbeständig und außerdem so beschaffen ist, daß eine' elektrolytische Korrosion zwischen den Kohlenstoffstahl- oder Zinkbefestigern und den Materialien, an denen sie befestigt sind, ausgeschlossen ist»

Befestiger der in diesem Patent und anderweitig im Stand der Technik gezeigten Art enthalten typischerweise einen Rand, der über den Befestigerkopf gebogen und unter ihn gebördelt ist. Dies vermindert offensichtlich erheblich den Durchmesser des Randabschnitts der Kappe und verursacht ein Abscheren der radial inneren Kante der umgebogenen Kappe sowie eine Faltenbildung oder anderweitig die Ausbildung ausgezackter Kanten gegenüber einer zugeordneten Zwischenlegscheibe, die unter dem Kopf angeordnet ist. Wenn somit die Befestigerkombination aus der Kappe, dem Befestiger und der Zwischenlegscheibe durch Anwendung eines Drehmoments in ihre Sitzstellung heruntergeführt wird, dann ver-

Ursachen die ausgezackten Kanten der Kappe unter dem Kopf der Schraube eine Beschädigung der Zwischenlegscheibe. Diese beschädigte Zwischenlegscheibö verliert somit ihre Dichtfähigkeit.

Demgemäß schaltet die Erfindung die Schwierigkeiten des Standes der Technik durch Überlappen der inneren Ratibereiche des Randes aus, so daß unterhalb des Kopfes eine doppelte Dicke liegt, welche eine etwas tiefere Tasche zur besseren Halterung der Zwischenlegscheibe erzeugt, sowie auch eine glatte radiale Innenkante für die Zwischenlegscheibe zum freien Drehen während des Einsetzens, ohne die Zwischenlegscheibe einzureißen oder zu verzerren* Die überlappte Kante begünstigt ferner die Kappenhai te rung durch Ausschaltung einer gewissen Federwirkung, die in Ausführungsformen mit einer einfachen Lage auftreten»

Tieitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor» Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Schraubbefestigers und einer zugeordneten Kappe für den Befestiger,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Verbundbefestigers nach dem Stand der Technik,

3 eine auseinandergezogene teilweise geschnittene Darstellung eines Befestigers und einer Kappe gemäß der Erfindung im zusammengebauten Zustand,

Pig. k eine teilweise geschnittene Darstellung einer Anordnung unter Verwendung des Verbundbefestigers gemäß der Erfindung,

Pig. 5 eine teilweise fortgeschnittene perspektivische Darstellung eines Verbundbefestigers gemäß der Erfindung«

Ein Verbundbefestiger, der für die durch die Erfindung zu verbessernde Befestigerart kennzeichnend ist, wird in Fig. 1 gezeigt, in welcher die Befestigereinheit 10 als einen Schraubbefestiger 12 mit einem erweiterten Kopf 32, einen radial verlaufenden Flansch 3k und einen mit Gewinde versehenen Hals ^O umfassend dargestellt ist, der vorzugsweise in einer Bohrspitze 42 endet« Ein Kappenkörper i4 ist so ausgelegt, daß er zu dem Kopf 32 in jeder Hinsicht genau komplementär ist, und enthält einen Kopfaufnahmehohlraum i6, einen Flanschaufnahmebereich 18 und einen axial verlaufenden Rand 20, der so ausgelegt ist, daß er unter den Kopf gefaltet werden kann.

Befestiger dieser Art haben den Vorteil, daß sie unter Ausnutzung der wünschenswerten Eigenschaften der mit Gewinde versehenen Befestiger, nämlich des Kohlenstoffstahls, zusammengebaut werden

können, tan ein Härten zu ermöglichen und sie somit mit dem Merkmal der Gewindebildung und/oder dem Merkmal des Selbstbohrens auszustatten, sowie auch für die freiliegenden Oberflächen des Befestigers, nämlich am Kopf, relativ leicht das zusätzliche Merkmal der Korrosionsbeständigkeit hinzuzufügen. Somit kann die Kappe 14 aus einer Vielfalt korrosionsbeständiger Materialien, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, Aluminium, Magnesium oder Legierungen dieser Materialien bestehen, die genau in passende Öberflächenberührung mit den Oberflächen des Befestigerkopfes verformt werden können·

In den gezeigten Ausführungsformen ist der Kopf so ausgebildet,daß er eine Anzahl vieleckig angeordneter äußerer Treibflächen 33 aufweist, es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß Merkmale dieser Erfindung ebenso auch bei inneren Tre₍ibflächen verwendet werden können und damit doch innerhalb des Gedankens und Bereichs der Erfindung verblieben.

Es wird nunmehr auf Fig. 2 Bezug genommen, aus der anhand einer Analyse des Befestigers 10a die Mangel der Anordnungen nach dem Stand der Technik ohne weiteres ersichtlich sind. Indem eine Kappe 1ha. auf den Verbundbefestiger 10a um den Kopf des Befestigers herum aufgebra dit wird, wird der axiale Randbereich 20a der Kappe umgebogen und unter den Kopf gebördelt, was eine nennenswerte Verringerung des resultierenden Durchmessers der Kante 26a des Randes gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser der Kante dieses Randes bedingt. Dies führt zu den bei 26a gezeigten Falten,

ausgerissenen Kanten usw. unter dem Kopf des Befestigers 10a· Offensichtlich wird, wenn eine Dichtungsscheibe unter dem Kopf des Befestigers eingesetzt und der Befestiger angezogen wird, die Dichtungsscheibe dem Abrieb und der Schneidwirkung dieser Kanten ausgesetzt,-was nicht nur zu kosmetisch unerwünschten sondern auch funktionell nicht angemessenen Merkmalen führt, indem die Dichtungsscheibe zeitweilig praktisch zerstört wird.

Vor diesem Hintergrund werden aus den Figuren 3, k und 5 die Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlich· Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die axiale Ausdehnung des Randes 20 im wesentlichen gleich der radialen Ausdehnung der Unterseite des Kopfes des Befestigers sein kann. Jedoch ist, wie in den Figuren k und 5 deutlicher gezeigt, das axiale Ende 26 des Randes umgefaltet und bildet eine überlappte Gestaltung in Form einer Nebeneinanderlage in den innersten Bereichen des Randes, der unter den Kopf des Befestigers geklemmt wird. Dies schafft eine glatte Kante 27 von doppelter Dicke unter dem Kopf des Befestigers, wobei die scharfe Kante 26 zwischen dem Kopf des Befestigers und dem freiliegenden Randbereich 28 des Randes verborgen ist.

Ein weiteres wünschenswertes Merkmal des Befestigers ist die Verwendung einer Ausnehmung 38 unter dem Kopf· Die Kombinationsvirkung des überlappten oder durch Nebeneinanderliegen gebildeten Saumes des Randes in Zusammenwirkung mit der Ausnehmung 38 schafft eine bessere und zuverlässigere Halterung der Dichtungs-

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scheibe 46 auf dem Eofostlger sowohl vor dem Zusammendrücken als auch während des Zusannnendrückens, Die Ausnehmung erzeugt auch eine Randklemmfläche 36".

Wie in Fig· h gezeigt, besteht das Wirkungsfeld, für das dieser Befestiger insbesondere ausgelegt ist, typischerweise in einer Verbindung eines Paares Paneele kS und 50· Ein oberes Paneel kann eine Ansatzöffnung ^9 aufweisen, während ein unteres Paneel eine vorgeformte Öffnung aufweisen kann oder auch nicht, je nachdem, ob der Befestiger mit einer Bohrspitze versehen ist· Die Dichtungsscheibe k6 wird in der Ausnehmung in zusammengedrücktem Zustand gezeigt, die nunmehr mit einer durch den glatten Randsaura 26 von doppelter Dicke gebildeten Außenwand versehen ist. Jedoch ist - und das ist von größerer Bedeutung das radial innere Ende des Randes 20 vollständig frei von ausgezackten Kanten und gestattet der Zwischenlegsclieibe ein freies Drehen beim Aufbringen eines Drehmoments.

Die Kombinationswirkung des Bereichs doppelter Dicke oder des Saumbereichs der Kappe unter dem Kopf und innerhalb der Ausnehmung zusammen mit einer elastischen elastomeren Zwischenlegscheibe stellt sicher, daß eine Freilegung irgendeines Bereichs des Befestigers an sich an die Umgebung ausgeschaltet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Kappe selbst die Zwischenlegaeheibe nicht beschädigt.

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Während die Erfindung in Verbindung mit einer spezifischen Ausführung^form beschrieben worden ist, liegt doch auf der Hand_f daß für Fachleute auf diesem Gebiet in Kenntnis der obigen Beschreibung zahlreiche Alternativen, Abwandlungen und Veränderungen auf der Hand liegen. Es ist demzufolge beabsichtigt, alle derartigen Alternativen, Abwandlungen und Abweichungen in die Erfindung einzuschließen, die in den Gedanken und den weiteren Bereich der beigefügten Ansprüche fallen·

Claims (2)

1. ^Verbund»chraubbefe3tiger mit einem mit Gewinde versehenen Hals und einem einstückig damit ausgebildeten Eintreibkopf, welcher eine Drehantriebsfläche und einen radial verlaufenden ümfangsflansch enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußerste Zone der Unterseite des Flansches eine Einspannfläche bildet
   und zwischen dem radial äußersten Ende des Flansches und dem
   Hals ein vorgegebener radialer Abstand gegeben ist, wobei ein
   Kappenkörper aus relativ dünnem, korrosionsbeständigem Metallmateriai von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke und von einer Größe und Form komplementär zu dem Kopf einschließlich der Dreh-·

   Buropeun Palont Attorney» ;ϊο;;οΊο«κ'·ι>ο Vorlroior holm Europölnchon Patentamt

   antriebsflächen und des radial verlaufenden Flansches eine enge Oberflächenberührung zwischen dem Kopf und dem Kappenkörper gewährleistet und die Unterseite des Befestigers eine ringförmige Ausnehmung mit radialem Abstand nach innen von der Klemniflache aus einschließt, vährend der Kappenkörper einen Umfangsrandbereich von vorgegebener axialer Abmessung und von einem Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser de3 radial verlaufenden Flansches aufweist und der Randbereich unter die Klemmfläche und in die Ausnehmung hineingefaltet ist, wobei der freie Randbereich des Randes von dem Rand nach innen gefaltet ist und ein überlapptes Ende von doppelter Dicke unterhalb der Klemmfläche bildet; wobei das freie Ende zwischen der Klemmfläche des Befestigers und der äußersten Schicht des überlappten Endes des Randes liegt*
2. 2. Befestiger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elastische Dichtungsscheibe, die unter der Klemmfläche angeordnet ist und den oberen Bereich des mit Gewinde versehenen Halses umgibt·

   3_# Befestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet," daß der Befestiger aus Kohlenstoffstahlmaterial besteht und eine Bohrspitze enthält«

   k* Befestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsflächen des Antriebskopfes äußere Vieleckschraubflachen sind.

   5· Befestiger nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, d& die vorgegebene axiale Abmessung des Randbereiches des Kappenkörpers im wesentlichen gleich der vorgegebenen radialen Ausdehnung unter dem Befestigerkopf ist»