DE3928207C2 - Befestigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der US-PS 3 995 675 ist ein derartiges Befestigungs­ element bekannt, das einen Gewindeschaft mit verbreitertem Kopf und einen auf diesen Schaft von dessen anderem Ende her aufschiebbaren Rückhaltering aufweist. Im Gewinde­ schaft sind mehrere bis zum freien Schaftende verlaufende Längsnuten ausgebildet und der Rückhaltering weist nach radial innen gerichtete Zungen auf, die bei seinem Auf­ schieben in eine entsprechende Längsnut eingreifen. Um ein unbeabsichtigtes Lösen des Rückhalteringes vom Gewinde­ schaft zu verhindern, ist eine Sicherungsvorrichtung vor­ gesehen, die als ein in eine Blindbohrung am freien Schaftende eingepreßtes Sicherungsglied ausgebildet ist. Neben einem erhöhten Herstellungs- und Montageaufwand er­ gibt sich der weitere Nachteil, daß eine solche Sicherung bei Befestigungselementen mit hohlzylindrischem Schaft und Innengewinde nicht angewendet werden kann.

Aus der DE-A-37 37 178 ist eine Befestigungseinrichtung zum Verbinden einer Verkleidung mit einer Unterkleidung bekannt, die eine Aufnahmevorrichtung mit einer Schraube aufweist, welche an der Unterfläche der Unterkleidung be­ festigt wird. Ein Bolzen mit veränderlichem Schaftdurch­ messer und verbreitertem Kopf weist im Schaft eine Blind­ bohrung mit Innengewinde sowie im Bereich seines freien Endes eine Nase auf. In diesem Schaft sind mehrere bis zum freien Ende durchgehende Längsnuten ausgebildet. Ein Rück­ haltering kann auf den Schaft außen aufgeschoben werden, wobei eine der Längsnuten entsprechende Anzahl an nach radial innen vorstehende Laschen in diesen Längsnuten ge­ führt sind. Die Sicherung dieses Rückhalteringes erfolgt durch einen elastischen Sperring, der über die am Schaft­ ende ausgebildete Nase gleiten kann und in eine unmittel­ bar daneben vorgesehene Ringnut einschnappt. Auch bei die­ ser Ausführung ist somit ein gesondertes Bauteil zur Sicherung des Rückhalteringes erforderlich.

Aus der US-PS 4 069 855 ist ein Befestigungselement be­ kannt, das einen hohlen Schaft mit Außengewinde und einem verbreiterten Kopf sowie einen in Längsnuten des Schaftes geführten Rückhaltering aufweist. Zur Sicherung des Rück­ halteringes dient ein speziell geformtes Federelement, welches in die Blindbohrung des Schaftes eingesetzt ist und mit einem nach außen gebogenen Abschnitt eine Schlitz­ öffnung im Schaft durchgreift.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungselement der angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß bei verrin­ gertem Herstellungs- und Montageaufwand eine Sicherung des Rückhalteringes auch bei willkürlichem Verdrehen des Be­ festigungselementes gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Befestigungsele­ mentes wird erreicht, daß der Rückhaltering nicht willkür­ lich und unbeabsichtigt vom Schaft des Befestigungselemen­ tes gelöst werden kann, weil ein Überschieben des Siche­ rungsringes aus den beidendig geschlossenen Längsnuten in die einendig offene Einführnut nur in einer einzigen Ring­ position möglich ist und ein erhebliches Drehmoment erfor­ dert. Auf diese Weise wird eine hochwirksame Sicherung mit technisch einfachsten Mitteln für ein Massenprodukt ge­ schaffen.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Schaft eines ersten Ausführungs­ beispiels in Seitenansicht;

Fig. 2 den Schaft nach Fig. 1 mit aufge­ stecktem Rückhaltering in einer End­ ansicht;

Fig. 3 den Schaft nach Fig. 1 in einer seit­ lichen Draufsicht;

Fig. 4 den Endteil eines Schaftes eines ande­ ren Ausführungsbeispiels in Seitenan­ sicht;

Fig. 5 eine Endansicht des Befestigungs­ elements von der rechten Seite in Fig. 4;

Fig. 6 eine seitliche Draufsicht auf das Schaftende nach Fig. 4;

Fig. 7 einen Rückhaltering in Draufsicht;

Fig. 8 ein Werkzeug zum Einführen und Sichern des Rückhalteringes nach Fig. 7 auf ein Befestigungselement in Seitenansicht;

Fig. 9 perspektivisch ein weiteres Aus­ führungsbeispiel eines Schaftes;

Fig. 10 einen Rückhaltering in perspekti­ vischer Darstellung;

Fig. 11 ein Werkzeug zum Einführen und Sichern des Rückhalteringes nach Fig. 10 an einem Schaft nach Fig. 9;

Fig. 12 einen vergrößerten Teilschnitt des Schaftes nach Fig. 9.

Das Befestigungselement 10 nach Fig. 1 bis 3 hat einen Schaft mit Außengewinde, einem verbreiterten Kopf zur Anlage an einer nicht dargestellten Tafel und mit einer kegelstumpfförmigen Verjüngung am freien Schaftende. Ein erstes Paar Längsnuten 22 mündet in diesem konischen Schaftende aus. Zwischen diesen beiden Nuten 22 sind am Schaft zwei weitere Nuten 25 ausgebildet, deren beide Enden 25a und 25b geschlossen sind. Jeweils eine offenen­ dige Längsnut 22 ist über je eine Umfangsnut 28 mit einer der endseitig geschlossenen Längsnuten 25 verbunden.

Ein z. B. in Fig. 7 dargestellter flacher Rückhaltering 30 kann einen radialen Schlitz sowie zwei nach innen ragende Zungen 36 aufweisen. Die Tiefen der offenendigen Längsnu­ ten 22 und der endseitig geschlossenen Längsnuten 25 sind so gewählt, daß die Zungen 36 des Rückhalterings 30 in diesen Längsnuten 22 bzw. 25 gleiten, wenn der Ring auf den Schaft des Befestigungselements 10 aufgeschoben wird. Die Umfangsnuten 28 sind flacher als die Längsnuten 22 und 25, so daß der Rückhaltering 30 nach außen aufgeweitet werden muß, damit seine Zungen 36 aus den offenendigen Längsnuten 22 in die endseitig geschlossenen Längsnuten 25 gleiten können. Demzufolge ist der Durchmesser 28a des Schaftes am Boden der Umfangsnuten 28 größer als der Innendurchmesser 30a des Rückhalterings 30 zwischen den Innenkanten 36a der beiden Zungen 36. Dieses Aufweiten des Rückhalteringes 30 kann durch eine Verbreiterung seines Radialschlitzes 33 oder durch ein derartiges Durchbiegen des Ringes erfolgen, daß sich seine Zungen aus seiner Nor­ malebene herausbiegen.

Vorzugsweise besteht der Rückhaltering 30 aus einem dünnen biegsamen Metall, das einem unbeabsichtigten Aufweiten oder Durchbiegen des Ringes einen ausreichend hohen Wider­ stand entgegensetzt. Durch Änderungen der Lage des Rück­ halteringes in bezug auf den Schaft kann ein ungewolltes Lösen des Rückhalteringes vom Schaft nicht erfolgen. Da die Längs- und die Umfangsnuten außen am Schaft angeordnet sind, eignet sich die beschriebene Sicherung auch für Be­ festigungselemente mit hohlem Schaft und Innengewinde.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 sind die Umfangsnuten 28 am kopfnahen Endabschnitt der offenendigen Längsnuten 22 angeordnet und münden in die endseitig geschlossenen Längsnuten 25 an Stellen, die von den entgegengesetzten Enden der Längsnuten entfernt sind. Bei einer solchen Aus­ bildung kann der Rückhaltering 30 auf einfache Weise am Schaft gesichert und schwieriger wieder vom Schaft gelöst werden. Ein derartiges Befestigungselement ist im allge­ meinen zur unlösbaren Anwendung gedacht, bei welcher der Kopf 16 an der Tafel unbeweglich anliegt und eine Mutter nur auf einen kleinen Gewindeabschnitt des Schaftes auf­ geschraubt wird. Gemäß Fig. 1 bis 3 sind die offenendigen Längsnuten 22 wesentlich länger als die geschlossenen Längsnuten 25. Ferner sind die Umfangsnuten 28 näher am Kopf 16 als am verjüngten Ende 19 positioniert.

Das Befestigungselement 40 nach Fig. 4 bis 6 hat einen Schaft mit zwei offenendigen kurzen Längsnuten 43 am freien eingedrehten Schaftende 44, die mit zwei endseitig geschlossenen längeren Längsnuten 46 über zwei Umfangsnu­ ten 49 verbunden sind. Dieses Befestigungselement 40 ist für Anwendungen ausgelegt, bei denen ein größerer Schaft­ abschnitt in ein anderes Bauelement eingeschraubt ist und der - in Fig. 4 bis 6 nicht dargestellte - Kopf beim Zu­ rückziehen ein beträchtliches Stück von der Bautafel ent­ fernt wird. Demzufolge erstrecken sich die endseitig ge­ schlossenen Längsnuten 46 über eine wesentlich größere Schaftlänge als die kurzen Längsnuten 25 des Befestigungs­ elements 10 nach Fig. 1. Die offenendigen Längsnuten 43 sind wesentlich kürzer als die offenendigen Längsnuten 22 des Befestigungselements 10. Zur einfachen Montage münden die Umfangsnuten 49 vorzugsweise in das Ende 43a der offenendigen Längsnuten 43 und neben dem geschlossenen Ende der endseitig geschlossenen Längsnuten 46. Dadurch wird ein ungewollter Übergang der inneren Zungen 36 aus den geschlossenendigen Längsnuten durch die Umfangsnuten in die offenendigen Längsnuten verhindert.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist der Boden der Umfangsnuten 49 rampenförmig ausgebildet, wobei die Nuttiefe an den offenendigen Längsnuten 43 größer und an den endseitig geschlossenen Längsnuten 46 geringer ist. Die rampenförmi­ ge Ausbildung kann verschiedene Querschnittsformen haben. Nach Fig. 5 ist die Rampe durch einen geraden Abschnitt 49a gebildet, der einen Bogenabschnitt 49b von gleichblei­ bender Tiefe schneidet. Alternativ kann die Rampe von einer bogenförmigen Fläche mit sich stetig ändernder Tiefe gebildet sein, wobei die größte Tiefe angrenzend an die offenendigen Längsnuten vorliegt und die kleinste Tiefe an die endseitig geschlossenen Längsnuten angrenzt. Vorzugs­ weise bilden die Verbindungen zwischen den Umfangsnuten und den endseitig geschlossenen Längsnuten eine Stufe, die in Fig. 5 dargestellt ist.

Die rampenförmige Ausbildung der Umfangsnuten 49 erleich­ tert das Überschieben der Zungen 36 in nur einer Richtung aus den offenendigen Längsnuten 43 in die endseitig ge­ schlossenen Längsnuten 46. Wegen des stufenförmigen Über­ ganges wird eine größere Kraft benötigt, um die Zungen 36 in Gegenrichtung aus den endseitig geschlossenen Längsnu­ ten in die offenendigen Längsnuten zu überführen.

Das in Fig. 8 dargestellte Einführwerkzeug 60 kann zweck­ mäßig zum einfachen und schnellen Festlegen des Rückhalte­ ringes 30 auf dem Schaft des Befestigungselementes 40 ein­ gesetzt werden und vereinfacht das Einführen der Zungen 36 in die endseitig geschlossenen Längsnuten wesentlich. Die­ ses Werkzeug 60 hat einen rohrförmigen Schaft mit einer Ausnehmung 63, auf welchen der Schaft des Befestigungsele­ mentes 10 aufgeschoben wird. Das Schaftende 66 weist Ker­ ben 69 auf, die zum Eingriff mit den Zungen 36 des Rück­ halteringes 30 ausgelegt sind. Ferner ist die Rohrwand ausreichend dünn, so daß sie zwischen die Außenfläche des Befestigungselements 10 und den Innenumfang 30b (Fig. 7) des Rückhalterings 30 paßt.

Bei der Montage des Befestigungselementes 10 wird das Ende 66 des Werkzeugschaftes in einen Rückhaltering 30 so ein­ geschoben, daß die Kerben 69 mit den Zungen 36 des Rück­ halteringes in Eingriff gelangen. Der Rückhaltering 30 kann dann auf ein Befestigungselement 10 oder 40 aufge­ schoben werden, wobei seine Zungen 36 in die offenendigen Längsnuten 22 eingeführt werden. Das Werkzeug wird dann in Längsrichtung über den Schaft des Befestigungselementes geschoben, bis die Zungen 36 an den geschlossenen Enden der offenendigen Längsnuten anliegen. Durch einfaches Ver­ drehen des Werkzeugs 60 gleiten die Zungen durch die Um­ fangsnuten in die endseitig geschlossenen Längsnuten 25 bzw. 46. Da das Werkzeug 60 nur an den Zungen 36 angreift, wird ein Aufweiten oder Durchbiegen des Rückhalterings 30 bei der Überführung seiner Ringzungen in den weniger tie­ fen Querschlitzen nicht behindert.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 bis 12 hat einen hohlen Schaft 70 mit einem Innengewinde 76. An der Außen­ fläche des Schaftes sind drei gleichmäßig winkelversetzte Längsnuten 79 ausgebildet, die am freien Schaftende 73 auslaufen. In abwechselnder Folge zu diesen offenendigen Längsnuten 79 sind drei weitere endseitig geschlossene Längsnuten 82 am Schaft 70 ausgebildet. Flache Quer­ schlitze 85 verbinden jeweils eine offenendige Längsnut 79 mit einer endseitig geschlossenen Längsnut 82. Die Tiefe dieser Querschlitze ist wiederum so gewählt, daß ein Hal­ tering 90 aufgeweitet oder durchgebogen werden muß, damit seine drei nach innen ragenden Zungen aus den offenendigen Längsnuten 79 in die endseitig geschlossenen Längsnuten 82 gelangen. Die Querschlitze 85 sind vorzugsweise angrenzend an das geschlossene Ende 79a der offenendigen Längsnuten 79 angeordnet, jedoch in einem geringen Abstand von den entgegengesetzten Enden der zugehörigen endseitig ge­ schlossenen Längsnut 82. Infolgedessen kann auch diese Schaftausführung an einer Tafel od. dgl. durch einen Rück­ haltering zuverlässig gesichert werden, wobei in diesem Fall das Innengewinde des Schaftes frei zugänglich bleibt und keine besondere Orientierung des Rückhalteringes ge­ genüber dem Schaft zur Aufrechterhaltung der Rückhaltewir­ kung erforderlich ist.

Zum leichteren Übergang der Zungen 93 aus den offenendigen Längsnuten 79 in die endseitig geschlossenen Längsnuten 82 ändert sich die Tiefe der Umfangsnuten 85 von einem maximalen Wert nahe den offenendigen Längsnuten 79 auf einen minimalen Wert nahe den endseitig geschlossenen Längsnuten 82. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, kann die Ram­ penform am Grund der Querschlitze 2 gerade oder chordale Abschnitte 88 und 91 aufweisen, wobei der erste Abschnitt 88 jeder Umfangsnut tangential zur Bodenwand der offenen­ digen Längsnuten verläuft und der zweite Abschnitt 91 von der Bodenwand der endseitig geschlossenen Längsnut nach radial außen beabstandet ist.

Im Gegensatz zu den Umfangsnuten 49 des zurückziehbaren Schaftes 40 nach den Fig. 4 bis 6 sind die Umfangsnuten 85 im Schaft 70 mit den endseitig geschlossenen Längsnuten 82 in einer Zwischenposition verbunden. Erhöhungen 88 können fakultativ in den Bodenwandungen der endseitig geschlosse­ nen Nuten ausgebildet sein, und zwar an den Nutenden nahe dem fernen Schaftende 73. Wegen dieser Absätze 88 muß der Rückhaltering nach außen durchgebogen werden, damit die Ringzungen 93 über diese Ansätze geschoben werden können. Im Gebrauch bieten diese Ansätze 88 den Vorteil, daß der Schaft 70 in einer zurückgezogenen Stellung gehalten wird, wenn der Rückhaltering in bezug auf eine Tafel befestigt und der Schaftkopf 74 von dieser Tafel weggezogen wird.

Der Rückhaltering 90 nach Fig. 10 für das Befestigungs­ element nach Fig. 9 hat einen sechseckigen Außenumfang 96. Obgleich auch das Werkzeug nach Fig. 8 zum Einführen des Rückhalterings 90 in das Befestigungselement 70 einge­ setzt werden kann, wird ein Werkzeug 100 nach Fig. 11 für diesen Einführvorgang bevorzugt. Dieses Werkzeug 100 hat eine sechseckige Ausnehmung an einem Ende, die der Sechs­ eckform des Rückhalteringes entspricht. Ein entsprechend geformter Absatz kann im Werkzeug zur Halterung des Rück­ halterings vorgesehen sein.

Im Gebrauch wird der Rückhaltering 90 in die Sechseckaus­ nehmung des Werkzeugs eingelegt und das Werkzeug 100 wird über das freie Schaftende 73 geschoben, wobei die Zungen 93 in den offenendigen Längsnuten 79 gleiten. Sobald die Zungen 93 die geschlossenen Enden dieser Längsnuten er­ reichen, wird das Werkzeug 100 verdreht, so daß die Zungen in den Umfangsnuten 85 gleiten und in die endseitig ge­ schlossenen Längsnuten 82 gelangen. Da der Rückhaltering 90 keinen Radialschlitz aufweist, erfolgt bei diesem Ver­ drehen des Werkzeuges lediglich ein Durchbiegen ohne Auf­ weitung des Ringes.

Claims (9)

1. Befestigungselement, bestehend
aus einem endseitig mit einem Kopf versehenen Schaft, auf dem mindestens eine bis zum freien Schaftende verlaufende erste Längsnut (22, 43, 79) ausgebildet ist, und
aus einem auf den Schaft aufschiebbaren Rückhaltering (30, 90) mit mindestens einer nach radial innen gerichteten Zunge (36, 93), die beim Aufschieben des Rückhalterings in mindestens eine Längsnut eingreift und
aus einer Sicherung des Rückhalterings gegen ein unbeab­ sichtigtes Lösen vom Schaft,
dadurch gekennzeichnet
daß im Schaft mindestens eine vor dem Schaftende endende und von der ersten Längsnut (22, 43, 79) in Umfangsrich­ tung beabstandete zweite Längsnut (25, 46, 82) ausgebildet ist,
daß die erste Längsnut (22, 43, 79) mit der zweiten end­ seitig geschlossenen Längsnut (25, 46, 82) durch eine Um­ fangsnut (28, 49, 85) verbunden ist, in welcher die Zunge (36, 93) des Rückhalterings (30, 90) bei einer Verdrehung des Rückhalterings (30, 90) geführt ist, wobei die Tiefe dieser Umfangsnut geringer als die Tiefe der zweiten Längsnut (25, 46, 82) und so bemessen ist, daß der Rück­ haltering (30, 90) beim Übergang seiner Zunge (36, 93) aus der ersten Längsnut (22, 43, 79) in die zweite Längsnut (25, 46, 82) elastisch verformt wird.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Umfangsnut (49, 85) eine Rampe (49a; 85, 91) ausgebildet ist, deren Tiefe nahe der ersten Längsnut (43, 79) größer als nahe der zweiten Längsnut (46, 82) ist und die über eine Stufe in die zweite Längsnut (43, 82) ausmündet.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (49, 85) vom geschlossenen Ende der einseitig offenen ersten Längsnut (43, 79) zu einem mitt­ leren Abschnitt der beidendig geschlossenen zweiten Längs­ nut (46, 82) führt.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltering (90) eine mehreckige Außenkontur und mehrere innere Zungen (93) aufweist.

5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft hohlzylindrisch ausgebildet und mit einem Innengewinde versehen ist.

6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (44) des Schaftes (40) einen kleineren Durchmesser aufweist und daß die einseitig offenen beiden Längsnuten (43) sowie die beiden Umfangsnuten (49) in die­ sem schmaleren Endteil (44) des Schaftes (40) angeordnet sind.

7. Werkzeug zum Festlegen des Rückhalterings auf dem Schaft eines Befestigungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein auf den Schaft (10, 40) des Befestigungselements auf­ schiebbares Rohrstück (60), das an einem Ende (66) Profil­ elemente (69) für den formschlüssigen Angriff am Rückhal­ tering (30; 90) aufweist.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ende des Aufsteckrohrs vorgesehenen Profilele­ mente als stirnseitig offene Kerben (69) ausgebildet sind, welche die Zungen (36) des Rückhalterings (30) umgreifen.

9. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Endabschnitt des Aufsteckrohrs (100) eine der mehreckigen Außenkontur des Rückhalterings (90) angepaßte Innenkontur aufweist.