DE3546333C3

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Publication number: DE3546333C3
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Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur Befestigung in einem weich-spröden, insbesondere faserigen Formkörper der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a connecting element for fastening in a soft, brittle, particularly fibrous one Molded body of the type specified in the preamble of claim 1.

Aus der US-PS 30 96 578 ist ein derartiges Verbindungselement bekannt, das aus mehreren gesonderten Einzelteilen besteht und zur Verbindung von zwei oder mehreren Platten bestimmt ist. In eine sich an einem Ende konisch erweiternde Bohrung wird eine Buchse eingeschoben, die an einem Ende einen erst radial und dann schräg konisch verlaufenden Ringflanseh aufweist, dessen Ende mit der einen Plattenfläche bündig ist. Der hohlzvlindrische Buchsenteil steht über die Oberfläche der zweiten Platte vor, so daß eine hülsenförmige Einlage mit Innengewinde von der anderen Seite her in die Buchse eingeschoben und an deren vorstehendem Rand fixiert werden kann. In den Innenraum der Einlage wird anschließend ein Gewindebolzen eingeschraubt, der sich mit einem äußeren Ringflansch an eine Schulter am Ringflansch der Buchse anlegt und beim Anziehen die Buchse und die Einlage zusammenzieht, so daß der an der Einlage angeformte Ringflansch fest gegen die Oberfläche des anderen Plattenelements gezogen wird. Aufgrund des gegenseitigen Eingriffs müssen die relativ kompliziert geformten Einzelteile dieses Verbindungselements sehr genau gefertigt werden. Dies gilt insbesondere für den hohlzylindrischen Einsatz, der Hinterschneidungen und keilförmige Längsnuten aufweist. Darüber hinaus ist es äußerst schwierig, in einer weichspröden Faserplatte Bohrungen mit einer ringförmigen Ausnehmung zur Aufnahme eines O-Ringes und mit einer daran anschließenden konischen Erweiterung formgenau herzustellen. Bei der Herstellung dieser Bohrungen in dem faserigen Plattenwerkstoff werden nämlich die Faserlagen beschädigt und Faserstränge im Lochbereich gebrochen, was zu einer erheblichen Festigkeitsverminderung in den Umgebungszonen um das Loch führtFrom US-PS 30 96 578 such a connecting element known, which consists of several separate items and to connect two or several plates is intended. A bushing is inserted into a bore that widens conically at one end inserted, which has a first radial and then obliquely conical ring flange at one end, the end of which is flush with the one plate surface. The hollow-cylinder socket part stands above the surface the second plate before, so that a sleeve-shaped insert with internal thread from the other side into the Bushing can be inserted and fixed at the protruding edge. In the interior of the insert is then a threaded bolt is screwed in, which is attached to a shoulder on the with an outer ring flange Annular flange of the socket applies and when tightening the socket and the insert pulls together so that the the ring flange formed on the insert is pulled firmly against the surface of the other plate element. Because of the mutual engagement, the relatively complexly shaped individual parts of this connecting element must be manufactured very precisely. This is especially true for the hollow cylindrical insert, which has undercuts and wedge-shaped longitudinal grooves. In addition, it is extremely difficult to drill holes with an annular shape in a soft, brittle fiberboard Recess for receiving an O-ring and with an adjoining conical enlargement of the exact shape to manufacture. When making these holes in the fibrous plate material are namely the fiber layers damaged and fiber strands broken in the hole area, which leads to a considerable reduction in strength in the areas surrounding the hole leads

Aus der CH-PS 4 47 722 ist ein anderes Verbindungselement bekannt, das aus mehreren Gewindehülsen besteht, die in eine Gewindebohrung des jeweiligen Formkörpers eingeschraubt und durch einen inneren Gewindebolzen einseitig aufgeweitet werden, so daß der eine Endteil der Hülse radial gegen die Innenfläche der Bohrung gepreßt wird. Ein derartiges Verbindungselement ist zur Verwendung in weich-porösen Faserplatten nicht ίο geeignet, da durch Fehlen von Ringflanschen eine in Längsrichtung der Gewindehülse gerichtete Druckwirkung nicht erzielt werden kann und die radiale Aufweitung der Hülse nur zu einer Aufspreizung des Lochrandes führtFrom CH-PS 4 47 722 is another connecting element known, which consists of several threaded sleeves that are inserted into a threaded hole of the respective molded body screwed in and widened on one side by an inner threaded bolt, so that the one End portion of the sleeve is pressed radially against the inner surface of the bore. Such a connecting element is not ίο suitable for use in soft-porous fibreboard, as the lack of ring flanges means that there is an in The pressure effect directed in the longitudinal direction of the threaded sleeve cannot be achieved and the radial expansion the sleeve only leads to a spreading of the edge of the hole

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbindungselement zur Befestigung in einem weich-spröden, insbesondere faserigen, Formkörper zu schaffen, das bei einfachem konstruktivem Aufbau einen sicheren festen Sitz in diesem Formkörper gewährleistet und bei seinem Einbau die ggf. aufgefaserten Seitenwände der Formkörper-Bohrung verfestigtThe object of the invention is to provide a connecting element for fastening in a soft, brittle, in particular to create fibrous, molded body that has a secure solid with a simple structural design Guaranteed seat in this molded body and, if necessary, the frayed side walls of the during its installation Shaped body bore solidified

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch Vorsehen des plastisch verformbaren verjüngten Endabschnitts an dem Einsatz des erfindupgsgemäßen Verbindungselements wird bei dessen plastischer Verformung auf die beiden Außenflächen des bzw. der Formkörper von den Ringflanschen ein wählbarer Druck ausgeübt, durch den die bei der Herstellung der Bohrung entstandenen Risse im Faserkörper wieder geschlossen werden. Diese Wirkung ergibt sich auf technisch einfache Weise durch das Einschrauben des hohlzylindrischen Einsatzes in die Buchse unter Aufbringung eines vorgegebenen Drehmoments, wobei die Aufrechterhaltung des von den beiden Ringflanschen auf den Formkörper ausgeübten Drucks durch das Einpressen des plastisch verformbaren Endabschnitts des Einsatzes in den Zahnkranz der Buchse sichergestellt wird.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.By providing the plastically deformable tapered end section on the insert of the connecting element according to the invention, a selectable pressure is exerted on the two outer surfaces of the shaped body (s) by the ring flanges during its plastic deformation, by means of which the cracks in the fiber body that occurred during the production of the bore are closed again . This effect is produced in a technically simple manner by screwing the hollow cylindrical insert into the socket while applying a predetermined torque, maintaining the pressure exerted by the two ring flanges on the molded body by pressing the plastically deformable end section of the insert into the ring gear of the socket is ensured.
Appropriate refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein bevorzugtes buchsenförmiges erstes Glied,Further advantageous details of the invention emerge from the drawing and the following description of exemplary embodiments. It shows
Fig. 1 is a plan view of a preferred sleeve-shaped first link,

Fig. 2 die Buchse nach Fig. 1 im Axialschnitt,
Fig. 3 eine Unteransicht der Buchse nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen bevorzugten hohlzylindrischen Einsatz, FIG. 2 shows the bushing according to FIG. 1 in an axial section,
Fig. 3 is a bottom view of the socket according to Fig. 1,
4 shows a plan view of a preferred hollow cylindrical insert,

Fig. 5 den Einsatz nach Fig. 4 im Axialschnitt,
Fig. 6 eine Unteransicht des Einsatzes nach Fig. 4,
Fig. 7 einen Ausschnitt eines faserigen Bauelements mit einem Loch, FIG. 5 shows the insert according to FIG. 4 in an axial section,
Fig. 6 is a bottom view of the insert according to Fig. 4,
7 shows a section of a fibrous component with a hole,

Fig. 8 einen Ausschnitt eines faserigen Bauelements mit einem anders geformten Loch, Fig. 8 a section of a fibrous component having a differently shaped hole,

Fig. 9 das Verbindungselement vor dem Einbau in Explosionsdarstellung,
Fig. lö einen Axialschnitt der bevorzugten Ausfüh-9 shows the connecting element before installation in an exploded view,
Fig. Lö an axial section of the preferred embodiment

κη run? vor dem endcn'iltigpn Fiviprpn Hpr hpirlpn Glieder,κη run? before the endcn'iltigpn Fiviprpn Hpr hpirlpn limbs,

Fig. 11 einen Axialschnitt der bevorzugten Ausführung mit den beiden fest zusammengebauten Gliedern, Fig. 11 is an axial section of the preferred embodiment with the two fixed assembled members,

Fig. 12 das in eine Öffnung gemäß Fig. 8 eingebaute Verbindungselement im Axialschnitt,
Fig. 13 in Seitenansicht ein anderes eingebautes Verbindungselement. FIG. 12 shows the connecting element installed in an opening according to FIG. 8 in axial section,
Fig. 13 is a side view of another built-in connection element.

Das dargestellte Verbindungselement enthält zwei Glieder, nämlich ein erstes hohlzylindrisches Glied 10 inThe connecting element shown contains two members, namely a first hollow cylindrical member 10 in FIG

Form einer Buchse und ein zweites hohlzylindrisches Glied 20 in Form eines Einsatzes. Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, hat die Buchse 10 ein erstes Ende 11, ein zweites Ende 12 und einen Mittelteil 13 zwischen den beiden Enden 11, 12. Eine Durchgangsbohrung 14 erstreckt sich von Ende zu Ende und weist einen Gewindeabschnitt 15 auf. Der Mittelteil bzw. Körper 14 hat eine durchgehende Außenwand 16. Am ersten Ende 11 ist eine Schulter bzw. ein Ringflansch 17 ausgebildet, dessen Außendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Mittelteils 13 ist Die obere Außenkante des Flansches 17 ist zu einer Schrägfläche abgefast Am ersten Ende 11 weist die Bohrung 14 eine Vielzahl von sägeförmigen Einschnitten bzw. Zacken auf, die in Form eines Zahnkranzes angeordnet sind. Das zweite Ende 12 ist offen und bildet den Endteil der Körperwand 16.Form of a socket and a second hollow cylindrical member 20 in the form of an insert. As can be seen from FIGS. 1 to 3, the bushing 10 has a first end 11, a second end 12 and a central part 13 between the two ends 11, 12. A through hole 14 extends from end to end and has a threaded section 15 . The middle part or body 14 has a continuous outer wall 16. At the first end 11 a shoulder or an annular flange 17 is formed, the outer diameter of which is greater than the outer diameter of the middle part 13. The upper outer edge of the flange 17 is chamfered to form an inclined surface. At the first end 11, the bore 14 has a plurality of saw-shaped incisions or prongs which are arranged in the form of a toothed ring. The second end 12 is open and forms the end portion of the body wall 16.

Aus den Fig. 4 bis 6 ist die Konstruktion des bevorzugten Einsatzes 20 ersichtlich. Dieser Einsatz 20 hat einen ersten Endteil 21, einen zweiten Endteil ">2 und einen mittleren Körperteil 19 zwischen beiden Endtei- !en. Ein durchgehendes Loch 23 erstreckt sich vom ersten zum zweiten Endteil 21, 22 und hat einen Innengewinde-Abschnitt 24. Mehrere gegenüberliegende Ausnehmungen oder Axialnuten 25 sind im Innengewinde-Abschnitt 24 ausgebildet. Der mittlere Körperteil 23 hat eine durchgehende Außenwand 26, die auf ihrem längeren Abschnitt ein Gewinde trägt. Der erste Endteil 21 bildet den Endabschitt der Außenwand 26. Der Bereich des Einsatzes 20 am ersten Ende 21 besteht aus einem Werkstoff, der gegenüber dem Material der Buchse 10 plastisch verformt werden kann. Dieser verformbare Bereich weist eine Kegelstumpf-Fläche 28 auf, die in eine ebene Fläche 27 an der obersten Endzone des Einsatzes 20 übergeht und in einer glatten Innenfläche 29 endet, die etwa rechtwinklig zur äußere Stirnfläche 27 verläuft. Der zweite Endteil 22 ist in Form einer Schulter oder eines Flansches 31 ausgebildet, dessen Außendurchmesser größer als der Außendurchmesser des mittleren Körperteils 19 ist. Der Außendurchmesser dieses Körperteils 19 ist so gewählt, daß der Einsatz 20 in die Gewindebohrung 19 der Buchse 10 eingeschraubt werden kann. Vorzugsweise sind die Außendurchmesser des Buchsenflansches 10 und des Einsatzflansches 31 gleich.From FIGS. 4 through 6, the construction of the preferred insert 20 can be seen. This insert 20 has a first end part 21, a second end part 2 and a central body part 19 between both end parts. A through hole 23 extends from the first to the second end part 21, 22 and has an internally threaded section 24 opposing recesses or axial grooves 25 are formed in the internally threaded portion 24. The central body portion 23 has a continuous outer wall 26 which is threaded on its longer portion End 21 consists of a material which can be plastically deformed compared to the material of the bushing 10. This deformable area has a truncated cone surface 28 which merges into a flat surface 27 at the uppermost end zone of the insert 20 and into a smooth inner surface 29 which runs approximately at right angles to the outer end face 27. The second end part 22 is in the form of a shoulder or a flange 31, the outer diameter of which is greater than the outer diameter of the central body part 19. The outside diameter of this body part 19 is selected so that the insert 20 can be screwed into the threaded bore 19 of the bushing 10. The outer diameters of the socket flange 10 and of the insert flange 31 are preferably the same.

Gemäß Fig. 7 ist ein durchgehendes Loch 32 in einem Formkörper 33 aus faserigem Material zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Verbindungselementes ausgeführt. Der Formkörper hat eine Oberfläche 34 und eine Bodenfläche 35.According to FIG. 7, a through hole 32 is made in a molded body 33 made of fibrous material for receiving the connecting element according to the invention. The molded body has a surface 34 and a bottom surface 35.

Fig. 8 zeigt einen ähnlichen Formkörper aus faserigern Verbundwerkstoff, dessen Loch 32' jedoch im Bereich der Oberfläche 34' und der Bodenfläche 35' erweitert ist. Fig. 8 shows a similar molded article of faserigern composite material, which hole is' However, in the region of the surface 34 'extends 32 and the bottom surface 35'.

Der Einbau des bevorzugten Verbindungselementes wird im folgenden anhand der Fig. 9 bis 13 beschrieben. Die beiden Glieder 10,20 werden vor dem Einbau in den Formkörper aus faserigem Werkstoff gemäß Fig. 9 positioniert. Die Buchse 10 wird in die präparierte Öffnung 32 von der Oberseite 34 aus eingesetzt. Anschließend wird dann der Einsatz 20 von derThe installation of the preferred connecting element is described below with reference to FIGS. 9 to 13. The two members 10, 20 are positioned prior to installation in the molded body made of fibrous material according to FIG. 9. The socket 10 is inserted into the prepared opening 32 from the top 34. Then the insert 20 is then of the

Formkörpers in die Buchse 10 eingeschraubt. Bei der bevorzugten Ausführung sind beide Schultern oder Flansche 17, 31 so ausgebildet, daß sie sich flach an die jeweiligen Flächen 34,35 des Formkörpers anlegen.The molded body is screwed into the socket 10. In the preferred embodiment, both shoulders are or Flanges 17, 31 designed so that they lie flat against the respective surfaces 34, 35 of the molded body.

Ein geeignetes Werkzeug, z. B. ein Schlüssel, wird in die Schlitze 25 eingeführt, um den Einsatz und die Buchse mit einem gewünschten Drehmoment miteinander zu verschrauben. Dieser Zustand ist in Fig. 10 dargestellt.A suitable tool, e.g. B. a key is inserted into the slots 25 to screw the insert and the socket together with a desired torque. This state is shown in FIG .

Zur Vervollständigung der Installation werden die beiden Glieder dauerhaft mit Hilfe eines Preßwerkzeuges miteinander verbunden, das in das den Zahnring der Buchse 10 und den gegenüberliegenden verformbaren Abschnia des Einsatzes 20 aufweisende Ende des Verbindungselementes eingeführt wird. Der verformbare Abschnitt 21 des Einsatzes 20 wird dann verpreßt oder in anderer Weise verformt und in den Zahnkranz 18 hineingedrückt Die beiden Glieder sind dadurch formschlüssig zu einer einteiligen Baugruppe verbunden. Dieser Zustand ist in Fig. 11 dargestellt Das erfindungsgemäße Verbindungselement kann auch in einen Formkörper gemäß Fig. 8 mit der beidendig erweiterten Bohrung 32' eingebaut werden, so daß die beiden Außenflächen der Flansche mit den beiden Oberflächen 34', 35' des Bauelementes fluchten, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist Der Einbau der beiden Glieder 10, 20 vollzieht sich in der vorstehend beschriebenen Weise.To complete the installation, the two members are permanently connected to one another with the aid of a pressing tool which is inserted into the end of the connecting element having the toothed ring of the bushing 10 and the opposite deformable portion of the insert 20. The deformable section 21 of the insert 20 is then pressed or otherwise deformed and pressed into the ring gear 18. The two members are thereby positively connected to form a one-piece assembly. This state is shown in FIG. 11. The connecting element according to the invention can also be installed in a molded body according to FIG. 8 with the bore 32 'widened at both ends, so that the two outer surfaces of the flanges are flush with the two surfaces 34', 35 'of the component, as shown in Fig. 12 The installation of the two members 10, 20 takes place in the manner described above.

Ein zweites erfindungsgemäß ausgebildetes Verbindungselement ist in Fig. 13 dargestellt, und zwar in seinem in eine Faserplatte eingebauten Zustand. Alle Merkmale dieser Ausführung sind mit der in der vorstehend beschriebenen Ausführung bis auf eine Ausnahme identisch. Ein gerändelter oder geriffelter Teil 40 ist am Außendurchmesser des Körperteils 13 der Buchse 10 ausgebildet. Dieser gerändelte Abschnitt 14 bietet den Vorteil, daß mit dem Einpressen der Buchse 10 in die Öffnung die Rändelung in das Fasermaterial eingepreßt und darin fixiert wird. Das Zusammenwirken zwischen der Buchse und dem Fasermaterial hält die Buchse sicherer während des Zusammenbauvorgangs. A second connecting element designed according to the invention is shown in FIG. 13, specifically in its installed state in a fiber board. All features of this embodiment are identical to those in the embodiment described above, with one exception. A knurled or corrugated portion 40 is formed on the outer diameter of the body portion 13 of the socket 10. This knurled section 14 offers the advantage that when the bushing 10 is pressed into the opening, the knurling is pressed into the fiber material and fixed therein. The interaction between the bushing and the fibrous material holds the bushing more securely during the assembly process.

Durch die dichte Verbindung der Buchse und des Einsatzes wird erfindungsgemäß auf die beiden Flächen des Formkörpers ein Druck ausgeübt. Dabei dienen die Innenflächen der Flansche 17, 31 als Lagerflächen. Diese Druckwirkung hält die Faserlagen um die öffnung zusammen und verhindert unerwünschte Ausbrüche. Das erfindungsgemäße Verbindungselement hält auch die Fasern im Bereich der öffnungen 32,32' fest zusammen und bewirkt die Aufrechterhaltung zumindest eines Teiles der Materialfestigkeit, die sonst durch die Herstellung des Loches oder der Öffnung verlorengeht. Schließlich ergibt das Innengewinde des Einsatzteils des eingebauten Verbindungselementes einen hochfesten Halt in einem Material, in welchem ein derartiges Gewinde auf andere Weise nicht erzeugt werden kann.Due to the tight connection of the socket and the insert, according to the invention, the two surfaces of the Molded body exerted a pressure. The inner surfaces of the flanges 17, 31 serve as bearing surfaces. This Pressure holds the fiber layers together around the opening and prevents unwanted breakouts. The The connecting element according to the invention also holds the fibers firmly together in the area of the openings 32, 32 ' and causes at least part of the material strength to be maintained that would otherwise result from its manufacture of the hole or opening is lost. Finally, the internal thread of the insert results in the Built-in connecting element a high-strength hold in a material in which such a thread cannot be generated in any other way.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungen beschränkt. So können beispielsweise geeignete Materialien für die Herstellung der Buchse und des Einsatzes je nach dem besonderen Zweck des Verbindungselementes und der Art des Formkörper-Werkstoffes gewählt werden.The invention is not restricted to the embodiments shown. For example, suitable Materials for the manufacture of the socket and the insert depending on the particular purpose of the connector and the type of molding material can be selected.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

35 des35 des

Claims

1. Connecting element for fastening in a soft, brittle, especially fibrous, molded body, existing

from a socket which can be inserted into a bore in the molded body and has a socket on one surface of the shaped body resting ring flange at one end and

from a hollow cylindrical insert with internal thread that can be fixed in the socket and with an annular flange resting on the other surface of the molded body,
characterized,

that the insert (20) into the socket (10) up to the pressure contact of the two annular flanges (11,31) the two opposite surfaces {34, 35; 34 ', 35') of the molded body (33) is screwed and has a plastically deformable end section (27) which is positively engaged in an inner toothed ring (18) is pressed into the end of the bushing (10) carrying the annular flange (11)

2. Connecting element according to claim 1, characterized in that the socket (10) has a corrugated Has section (40) on the outer jacket.

3. Connecting element according to claim 1 or 2, characterized in that the internal thread (23) of the insert (20) axial grooves (25) are arranged.