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Befestigungselement
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement mit einem Fassungsteil,
das mindestens ein Einsteckloch mit einem elastisch nachgebenden Hinterschnitt aufweist
und einem Steckteil, das einen Kopf und einen Schaft aufweist sowie eine Rastschulter
am Schaft, die beim Einführen des Schaftes in das Einsteckloch mit dem Hinterschnitt
zusammenwirkt und ein Herausziehen des Schaftes blockiert.
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Ein derartiges Befestigungselement gehört zum nicht vorveröffentlichten
Stand der Technik (P 34 08 294.8). Das Fassungsteil ist ein wabenartiger Körper,in
dem mehrere Durchstecköffnungen über eine Fläche verteilt sind. Der wabenartige
Körper besteht aus elastomerem Material. Die
Einstecklöcher weisen
Engquerschnitte auf zu Bildung von Hinterschnitten. Das Einsteckteil besitzt einen
Schaft mit einer oder mehreren Rippen, die mit dem Engquerschnitt zusammenwirken.
Der wabenartige Körper wird seinexseits mit Hilfe einer Zwischenschicht an einer
Tragkonstruktion gehalten. Ein derartiges Befestigungselement dient dazu, ein flächiges,
ausgedehntes Werkstück an einer Trägerkonstrulction, insbesondere einer Innenverkleidung
des Daches von Automobilen, zu befestigen, und zwar bei großen Fertigungstoleranzen.
Außerdem soll eine Entfernung des Werltstücks möglich sein.
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Beim Entfernen des Steckteils muß eine verhältnismäßig große Zugkraft
aufgebracht werden, um den Schaft mit seiner Schulter aus dem Hinterschnitt zu befreien.
Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Werkzeug verwendet werden, um das Einsteckloch
in seinem Engquerschnitt vorübergehend zu erweitern, um den Schaft des Steckteils
herauszuziehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement
der-eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß das Steckteil auf einfache
Weise aus einem Einsteckloch mit Hinterschnitt entfernt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Schaft
des Steckteils zwischen der Rastschulter- und dem
Kopf ein hülsenartiges
Element axial beweglich angeordnet ist, das zumindest im unteren Bereich einen Durchmesser
aufweist, der annähernd gleich der radialen Erstreckung der Rastschulter ist.
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Bei der Erfindung ist das hülsenartige Element frei verschiebbar auf
dem Schaft des Steckteils gelagert und wird im Normalfall bei einer Verbindung des
Steckteils mit der Fassung nicht in das Einsteckloch eingeführt. Soli das Steckteil
aus der Fassung entfernt werden, wird zunächst ein Druck auf den Kopf des Steckteils
ausgeübt, so daß der Schaft des Steckteils noch weiter in das Einsteckloch eingedrückt
wird. Gleichzeitig drückt die Unterseite des Kopfes das schaftförmige Element ebenfalls
in das Einsteckloch, so daß es den Engquerschnitt bzw. das Einsteckloch im Bereich
des Hinterschnitts auf den Durchmesser des hülsenförmigen Elements aufweitet. Wird
nun am Kopf des Steckteils gezogen, bewegt sich der Schaft zunächst frei in der
in der Fassung festsitzenden Hülse, bis die Schulter des Schaftes gegen die Unterseite
des hülsenförmigen Elements anstößt und das hülsenförmige Element zusammen mit dem
unteren Teil des Schaftes aus dem Einsteckloch herausgezogen wird. Da der hülsenförmige
Schaft den Engquerschnitt ausreichend aufgeweitet hat, kann mithin die Rastschulter
des Steckteilschaftes ohne weiteres aus der Einstecköffnung herausgezogen werden.
Die hierfür aufzubringenden
Kräfte sind daher äußerst gering.
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Es versteht sich, daß ein erfindungsgemäß ausgebildetes Befestigungselement
vor allen Dingen für solche Befestigungsarten geeignet ist, die ein Eindrücken des
Steckteilschaftes in die Einstecköffnung zulassen. Dies ist zum Beispiel bei weichen
nachgebenden Werkstücken der Fall, die zwischen dem Kopf des Steckteils und der
Fassung festgelegt werden.
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Es versteht sich, daß das Fassungs.teil ein zum Befestigungselement
zugehöriges getrenntes Element darstellen kann. Alternativ kann es auch von einer
Haltekonstruktion oder einem Haltebauteil gebildet sein, an dem ein Werkstück befestigt
werden soll.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine axial geschlitzte Hülse
vor. Das hülsenförmige Element wird dann zweclcmäßigerweise getrennt geformt, vorzugsweise
aus Kunststoff. Es kann dann ohne weiteres auf den Schaft des Steckteils aufgeschoben
werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Länge
des hülsenförmigen Elements so bemessen ist, daß sie sich bis zur Unterseite des
Kopfes und zur Oberseite des Fassungsteils erstreckt, wenn die Rastschulter den
Hinterschnitt hinterfaßt. Dadurch ist die Maximal länge des hülsenförmigen
Elements
vorgegeben, ohne daß es in das Einsteckloch eingeführt wird. Naturgemäß können auch
kürzere hülsenförmige Elemente verwendet werden. Diese bedingen jedoch einen weiteren
Weg beim Einführen des hülsenförmigen Elements bis zum Engquerschnitt des Einsteckloches.
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Um die Länge des Schaftes des Einsteckteils optimal auszunutzen, sieht
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Hülse an dem dem Kopf zugewandten
Ende konisch geformt ist mit zum Ende zunehmendem Innendurchmesser. Auf diese Weise
kann die Hülse gegen den höchsten Bereich der Unterseite des Kopfes anliegen und
stößt nicht gegen die Rundung, die im Bereich zwischen Schaft und opfunterseite
geformt ist.
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-Das Fassungsteil des erfindungsgemäßen Befestigungselements ist nach
einer weiteren Ausgestaltung vorzugsweise aus elastomerem Material. Beim Einführen
des Schaftes des Steckteils wird der Engquerschnitt im Einsteckloch radial und auch
ggf. axial verformt. Es versteht sich, daß auch ein fester Werkstoff für die Fassung
verwendet werden kann. In diesem Falle wird der Hinterschnitt im Einsteckloch von
einem oder mehreren elastisch verformbaren Elementen gebildet, die beim Einführen
des Schaftes des Einsteckteils radial verformt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in Seitenansicht ein Steckteil und vom Steckteil getrennt
eine Hülse eines Befestigungselements nach der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt den Zusammenbau von Steckteil und Hülse nach Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt den Einbau des Steckteils nach Fig. 2 in ein Fassungsteil.
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Fig. 4 zeigt eine erste Phase beim Lösen des Steckteils aus dem Fassungsteil.
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Fig. 5 zeigt eine zweite Phase beim Lösen des Steckteils aus dem Fassungsteil.
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Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher
eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich
oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung
ist.
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Ein Steckteil 10 nach Fig. 1 ist zum Beispiel aus formbeständigem
Kunststoff, beispielsweise Polyamid, geformt. Es besitzt
einen
zylindrischen Schaft 11 und einen Kopf 12, der an der Oberseite kugelförmig gewölbt
und an der Unterseite flach ist.
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Am unteren Ende des Schaftes 11 ist ein konischer Abschnitt 12 geformt,
dessen oberer Durchmesser größer als der Durchmesser des Schaftes 11 ist und mithin
eine Schulter 13 bildet.
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Am freien Ende hat der konische Abschnitt 12 annähernd den Durchmesser
des Schaftes 11. Eine sanfte Abrundung, wie bei 14 gezeigt, erleichtert das Einführen
in das noch zu beschreibende Fassungsteil.
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Eine zylindrische Hülse 15 besitzt einen Innendurchmesser, der geringfügig
größer ist als der Durchmesser des Schaftes 11. Die Hülse 15 ist über ihre gesamte
Länge axial geschlitzt, wie bei 16 gezeigt. Die Hülse kann mithin auf den Schaft
11 aufgeschoben werden, wie in Fig. 2 dargestellt.
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Sie wird durch den konischen Abschnitt 12 vorübergehend radial aufgeweitet.
Auf dem Schaft 11 ist die Hülse 15 zwischen Schulter 13 und Unterseite des Kopfes
12 frei verschiebbar.
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In den Figuren 3 bis 5 ist ein Fassungsteil im Schnitt abschnittsweise
dargestellt. Es hat einen nicht näher dargestellten Umriß und planparallele Flächen
17, 18 an der Ober- bzw. Unterseite. Im Fassungsteil 16 sind mehrere Einstecklöcher
18 geformt. Der Fassungsteil 16 besteht aus elastomerem Material, beispielsweise
einem thermoplastischen
Kautschuk. Die Einstecklöcher 18-besitzen
einen trichterförmigen Eintrittsbereich 19, einen relativ kurzen geraden Durchtrittsbereich
oder Engquerschnitt 20, wodurch an der Unterseite eine Schulter 21 gebildet ist.
Hinter der Schulter liegt ein weiterer gerader Abschnitt 22, dessen Durchmesser
annähernd dem Durchmesser des Eintrittsbereichs 19 ist. Es versteht sich, daß der
Querschnitt der Einstecklöcher 18 kreisförmig oder polygonal sein kann.
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Ein nicht gezeigtes, vorzugsweise flächiges Werkstück wird zwischen
Kopf 12 und Fassungsteil 16 festgelegt. Zu diesem Zweck wird der Schaft durch eine
Öffnung des Werkstücks hindurchgeführt und in das Einsteckloch 18 eingeführt. Der
konische Abschnitt 14 weitet den Engquerschnitt 20 radial auf, bis seine Schulter
13 hinter die Schulter 21 des Engquerschnitts schnappt. Der Durchmesser des Lochabschnitts
22 ist im gezeigten Falle annähernd dem Durchmesser der Schulter 13. Durch den geraden
Abschnitt zu Beginn des Eintrittsbereichs 19 vermag die Hülse 15 beim Einsetzen
des Schaftes 11 in das Einsteckloch 18 nur einen geringen Betrag zu folgen, damit
tatsächlich die beiden Schultern miteinander in Eingriff gelangen. Aus Fig. 3 ist
zu erkennen, daß die Hülse 15 im oberen Bereich an der Innenseite bei 24 konisch
angefast ist, so daß die Hülse an der höchsten Stelle der Unterseite des Kopfes
12 anliegt.
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Soll das Steckteil 10 aus dem Fassungsteil 16 entfernt werden, wird
zunächst auf den Kopf 12 in Richtung des Pfeils 25 ein Druck ausgeübt. Dadurch wird
die Hülse 15 in das Einsteckloch 18 eingeführt und weitet den Engquerschnitt 20
auf seinen Durchmesser auf (Fig. 4). Anschließend wird das Steckteil 10 in Richtung
des Pfeils 26 herausgezogen. Hierbei bewegt sich zunächst nur der Schaft 11, bis
die Schulter 13 gegen die Unterseite der Hülse 15 stößt. Da der Engquerschnitt 20
auf den Durchmesser der Schulter 13 aufgeweitet wurde, kann der konische Abschnitt
15 ohne weiteres aus dem Einsteckloch 18 herausgezogen werden.
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Es versteht sich, daß dieser Vorgang beliebig häufig wiederholt werden
kann.