Verbindungselement Fastener
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement aus einem in eine Öffnung einfahrbaren Steckbolzen aus nachgiebigem Kunststoff, wobei der Steckbolzen eine durchgehende Bohrung aufweist, und aus einem in die Bohrung eindrehbaren Spreizkern aus einem Material größerer Festigkeit, der wenigstens abschnittweise ein Außengewinde aufweist.The invention relates to a connecting element made of a plug-in pin which can be inserted into an opening and which is made of flexible plastic, the plug-in pin having a continuous bore, and a spreader core which can be screwed into the bore and is made of a material of greater strength and which has an external thread at least in sections.
Zum Verbinden von zwei oder mehr Werkstücken werden üblicherweise Schrauben und Muttern eingesetzt. Dazu muß die Verbindung von beiden Seiten zugänglich sein. Außerdem benötigen Schrauben und Muttern eine ebene Auflage. Wenn Schraube und Mutter einerseits sowie Werkstücke andererseits aus unterschiedlichen Metallen bestehen, können elektrochemische Korrosionen entstehen.Screws and nuts are usually used to connect two or more workpieces. To do this, the connection must be accessible from both sides. In addition, screws and nuts require an even surface. If the screw and nut on the one hand and workpieces on the other hand consist of different metals, electrochemical corrosion can occur.
Verbindungselemente der eingangs beschriebenen Art sind als sogenannte Rahmendübel bekannt. Sie bestehen aus einer einseitig geschlitzten Kunststoffhülse und einer darin eindrehbaren metallischen Schraube, die beim Eindrehen dieConnecting elements of the type described in the introduction are known as so-called frame dowels. They consist of a plastic sleeve slotted on one side and a metallic screw that can be screwed into it
Kunststoffhülse im Schlitzbereich spreizt.Plastic sleeve spreads in the slot area.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbindungselment anzugeben, welches auch nur von einer Seite der zu verbindenden Werkstücke zugänglich und dadurch montierbar ist, welches auch bei schrägen Werkstückauflagen eingesetzt werden kann und außerdem keinen Anlaß für elektrochemische Korrosionen gibt. Das Verbindungselement soll außerdem selbstsichernd sein und dichtende Eigenschaften haben.The object of the invention is to provide a connecting element which is accessible and therefore mountable only from one side of the workpieces to be connected, which can also be used with inclined workpiece supports and which also gives no cause for electrochemical corrosion. The connecting element should also be self-locking and have sealing properties.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Steckbolzen aus einem weichelastischen Kunststoff besteht sowie an einem Ende einen radialen Ringflansch aufweist und daß der Spreizkern einen Schaft mit dem Außengewinde sowie einen in Richtung auf den
Schaft konisch zulaufenden Spreizkopf aufweist. Zur Montage wird der Steckbolzen in zugeordnete Löcher der miteinander zu verbindenden Werkstücke eingesetzt, bis sein radialer Ringffaπsch an der einen Seite des zugeordneten Werkstückes anliegt. DerThis object is achieved in that the socket pin consists of a soft elastic plastic and has a radial ring flange at one end and that the expanding core has a shaft with the external thread and one in the direction of the Has tapered expanding head. For assembly, the plug pin is inserted into assigned holes in the workpieces to be connected to one another until its radial ring pocket rests on one side of the assigned workpiece. The
Spreizkern wird, wenn er zu einseitiger Verwendung nicht bereits teilweise schon in die zugeordnete Bohrung eingesetzt ist, in das dem Riπgflansch gegenüberliegende Ende der Bohrung eingeführt bzw. eingedreht. Dabei übt der konisch zulaufende Spreizkopf nicht nur einen achsialen Aπpressdruck sondern auch radiale Kräfte auf den Steckbolzen aus, so daß dessen weichelastisches Kuπststoffmaterial in achsialerExpanding core is inserted or screwed into the end of the bore opposite the ring flange if it has not already been partially inserted into the associated bore for one-sided use. The tapered expanding head not only exerts an axial contact pressure but also radial forces on the plug pin, so that its soft elastic plastic material is axial
Richtung zusammen- und in radialer Richtung auseinandergepreßt wird, wobei es sich dichtend gegen die Innenseiten der Bohrungen der miteinander zu verbindenden Werkstücke legt. Der Spreizkern wird soweit in die Bohrung eingedreht, bis sein konisch zulaufender Spreizkopf vollständig von der Bohrung aufgenommen ist. Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Kunststoffmaterials des Steckboizens schließt sich dieDirection is pressed together and in the radial direction apart, it lies sealingly against the inside of the bores of the workpieces to be connected. The expanding core is screwed into the hole until its tapered expanding head is completely absorbed by the hole. Due to the elastic properties of the plastic material of the plug-in, the closes
Bohrung mehr oder weniger über dem Spreizkopf, so daß dieser und damit der Spreizkern gesichert im Steckbolzen gehalten ist. Diese Wirkungen können noch verbessert werden, wenn die Bohrung des Steckbolzens ein konisches Einführende als Aufnahme für den Spreizkopf aufweist. Der Konuswinkel des Einführungeπdes und des Spreizkopfes sollte etwa 30* betragen, soweit nicht Werkstoffwahl undBore more or less above the expansion head, so that this and thus the expansion core is securely held in the socket pin. These effects can be improved if the bore of the plug pin has a conical insertion as a receptacle for the expansion head. The cone angle of the insertion and the expansion head should be about 30 * , unless the choice of material and
Verwendungszweck einen anderen Winkel bedingen.Use another angle.
Zum Eindrehen des Spreizkerns zwecks Vormontage kann der Spreizkopf stirnseitig eine Profilierung für den Ansatz eines Werkzeuges aufweisen. Zusätzlich oder unabhängig davon kann der Schaft des Spreizkerns stirnseitig eine Profilierung für denTo screw in the expansion core for the purpose of pre-assembly, the expansion head can have a profile on the face for the attachment of a tool. In addition or independently of this, the shaft of the expanding core can be profiled for the front
Ansatz eines Werkzeuges aufweisen, so daß im letzteren Fall die Verbindung auch von der Seite des Riπgflansches her angezogen werden kann. Auf besondere Werkzeuge zum Drehen des Spreizkernes kann verzichtet werden, wenn der Schaft des Spreizkernes eine verformbare Verlängerung aufweist.Have approach of a tool, so that in the latter case, the connection can also be tightened from the side of the ring flange. Special tools for rotating the expanding core can be dispensed with if the shaft of the expanding core has a deformable extension.
Je nach den Kräften, die das Verbindungselement übertragen soll, kann es genügen, wenn die Bohrung des Steckbolzens bis auf das konische Einführende zylindrisch ist und ein Innengewinde aufweist. Sollen größere Kräfte übertragen werden, dann kann es zweckmäßig sein, wenn der Steckbolzen eine in die Bohrung eingesetzte und im weichelastischen Kunststoff verankerte Gewindebuches aufweist.
ln allen Fällen kann die Verbindung der beiden Werkstücke leicht gelöst werden, indem der Spreizkern aus dem Steckbolzen wieder herausgedreht wird. Der herausgedrehte Spreizkern ist im allgemeinen wiederverwendbar. Das gilt nicht in allen Fällen für denDepending on the forces that the connecting element is to transmit, it may be sufficient if the bore of the plug pin is cylindrical except for the conical insert and has an internal thread. If greater forces are to be transmitted, then it may be expedient if the plug pin has a threaded bush inserted into the bore and anchored in the flexible plastic. In all cases, the connection between the two workpieces can be easily released by unscrewing the expanding core from the plug pin. The unscrewed expanding core is generally reusable. This does not apply in all cases to the
Steckbolzen aus Kunststoff, weil dieser bleibende Verformungen aufweisen kann. Damit der Steckbolzen ohne größere Schwierigkeiten aus den Bohrungen der miteinander verbundenen Werkstücke entfernt werden kann, sollte der Ringflansch im Übergangsbereich zum Steckbolzen eine Anschräg üng aufweisen, unter der ein Werkzeug (z. B. ein Kuhfuß) angesetzt wird und mit dem der Steckbolzen ausgehebeit wird.Plug pins made of plastic, because this can have permanent deformations. So that the plug pin can be removed from the bores of the workpieces connected to one another without major difficulties, the ring flange should have a chamfer in the transition area to the plug pin, under which a tool (e.g. a cow's foot) is attached and with which the plug pin is removed .
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:Exemplary embodiments of the invention illustrated in the drawing are explained below; show it:
Fig.1 : schematisch einen Achsialschnitt durch ein Verbindungselement im montierten Zustand,1 shows schematically an axial section through a connecting element in the assembled state,
Fig.2: eine andere Ausführung des Gegenstandes nach Fig. 1 nach demFig.2: another embodiment of the object of Fig. 1 after
Einstecken,Plug in,
Flg.3: teilweise eine andere Ausführung des Gegenstandes nach Fig. 1.Flg.3: partially another embodiment of the object according to Fig. 1.
Das dargestellte Verbindungselement dient zum Verbinden von zwei Werkstückenn 1 ,2 die miteinander fluchtende Bohrungen 3 aufweisen. Zum Verbindungselement gehören ein Steckbolzen 4 aus einem weichelastischen Kunststoff und ein Spreizkern 5 aus einem dem gegenüber härteren Material, z. B. aus Metall.The connecting element shown is used to connect two workpieces 1, 2 which have mutually aligned bores 3. The connecting element includes a socket pin 4 made of a flexible plastic and an expanding core 5 made of a material which is harder than that, e.g. B. made of metal.
Der Steckbolzen 4 besitzt an einem Ende einen Radiaiflansch 6 zur Anlage an der zugeordneten Seite des Werkstücks 1. Der Radialflansch 6 ist an der dem Werkstück 1 zugewandten Seite abgeschrägt, so daß in den dann entstehenden Spalt 7 ein
Werkzeug, z. B. ein Kuhfuß, eingeführt werden kann um den Steckbolzen 4 zum Lösen der Verbindung auszuhebein. Im übrigen weist der Steckbolzen 4 eine durchgehende Bohrung 8 auf, die zumindest im Bereich des Radialflansches 6 und einem daran anschließenden Abschnitt mit einem Innengewinde 9 versehen ist. An dem dem Radialflaπsch 6 gegenüberliegenden Ende ist die Bohrung zu einem konischen Einführende 10 erweitert, wobei sich die Dicke der Wandung des außen zylindrischen Steckbolzens 4 entsprechend verringert.The plug pin 4 has at one end a radial flange 6 for abutment on the associated side of the workpiece 1. The radial flange 6 is chamfered on the side facing the workpiece 1, so that a gap 7 then forms Tool, e.g. B. a cow foot, can be inserted to lift the socket pin 4 to release the connection. For the rest, the plug pin 4 has a through bore 8 which is provided with an internal thread 9 at least in the area of the radial flange 6 and a section adjoining it. At the end opposite the radial flange 6, the bore is widened to a conical insertion 10, the thickness of the wall of the externally cylindrical plug pin 4 correspondingly reducing.
Der Spreizkern 5 weist einen Schaft 11 mit Außengewinde 12 sowie an einem Ende des Schaftes 11 einen Spreizkopf 13 auf, der sich in Richtung auf den Schaft 11 konisch verjüngt. Der Konuswinkel sowohl des Spreizkopfes 13 als auch des Einführendes 10 beträgt bei der dargestellten Ausführung ca. 30". Im übrigen weist der Spreizkopf 13 stirnseitig eine Schlitz 14 zum Ansatz eines Werkzeuges, z. B. eines Schraubendrehers auf, und am Ende des Schaftes 11 befindet sich stirnseitig eine profilierte Ausnehmuπg 15 für den Ansatz eines Inbus-Schlüssels 16.The expanding core 5 has a shaft 11 with an external thread 12 and at one end of the shaft 11 a spreading head 13 which tapers conically in the direction of the shaft 11. The cone angle of both the expansion head 13 and the insertion end 10 is approximately 30 " in the embodiment shown. In addition, the expansion head 13 has a slot 14 on the front side for attaching a tool, for example a screwdriver, and at the end of the shaft 11 there is a profiled recess 15 on the face for the attachment of an Allen key 16.
Das Verbindungselement gemäß Fig 1 wird bei teilweise in die Bohrung 8 eingedrehtem Spreizkopf 13, also mit noch zylindrischer Außenseite des Steckbolzens 4, in die miteinander fluchtenden Bohrungen 3 der Werkstücke 1 ,2 eingeführt, bis der Radialfiansch 6 auf der Außenseite des Werkstückes 1 aufliegt. Dann wir mit Hilfe des Steckschlüssels 16, der in die Ausnehmung 15 eingeführt wurde, der Spreizkern soweit gedreht, bis sein Schaft 11 sich bis in den Bereich des Radialflansches 6 erstreckt und sein Spreizkopf 13 vollständig von dem Einführende 10 der Bohrung 8 aufgenommen ist.The connecting element according to FIG. 1 is inserted with the expanding head 13 partially screwed into the bore 8, that is to say with the outside of the plug pin 4 still cylindrical, into the mutually aligned bores 3 of the workpieces 1, 2 until the radial flange 6 rests on the outside of the workpiece 1. Then we use the socket wrench 16, which was inserted into the recess 15, to rotate the expanding core until its shaft 11 extends into the region of the radial flange 6 and its expanding head 13 is completely received by the introducer 10 of the bore 8.
Dann schließt sich das Material des Steckboizens 4 zumindest teilweise über dem angefasten Spreizkopf 13, der dadurch auch gesichert ist. Beim Eindrehen des Spreizkerns 5 in den Steckbolzen 4 wird dieser sowohl durch axiale als auch durch radiale Kräfte belastet, so daß nicht nur die beiden Werkstücke1,2 gegeneinander gedrückt, sondern auch das Material des Steckbolzens 4 gegen die Innenseiten derThen the material of the plug 4 closes at least partially over the chamfered expansion head 13, which is thereby also secured. When the expansion core 5 is screwed into the socket pin 4, it is loaded by both axial and radial forces, so that not only the two workpieces 1, 2 are pressed against one another, but also the material of the socket pin 4 against the insides of the
Bohrung 3 gepreßt wird. Es entsteht eine sichere und dichte Verbindung. Zum Lösen der Verbindung kann der Spreizkern 5 wieder aus dem Steckbolzen 4 herausgedreht werden. Der Spreizkern ist im allgemeinen wiederverwendungsfähig. Der Steckbolzen 4 kann mit Hilfe eines Werkzeuges, welches im Spalt 7 angesetzt wird, ausgehebelt werden.
Bei ebener Auflage (Fig.1) weist der Radialflansch 6 des Steckbolzens 4 mindestens zwei parallele Flächen zum Ansatz eines Maulschlüssels auf, um das Mitdrehen des Steckbolzens 4 zu verhindern, sobald der Spreizkopf 5 mittels des Steckschlüssels 16 angezogen wird.Hole 3 is pressed. A secure and tight connection is created. To release the connection, the expanding core 5 can be unscrewed from the plug pin 4 again. The expanding core is generally reusable. The plug pin 4 can be levered out with the aid of a tool which is placed in the gap 7. In the case of a flat support (FIG. 1), the radial flange 6 of the socket pin 4 has at least two parallel surfaces for the attachment of a spanner, in order to prevent the socket pin 4 from turning as soon as the expansion head 5 is tightened by means of the socket key 16.
Bei schräger Auflage (Fig.2) weist der Radialflansch 6 selbst eine entsprechend schräge Auflagefläche 21 auf, wodurch das Mitdrehen des Steckbolzens 4 konstruktiv verhindert wird. Deshalb kann auch der Radialflansch 6 ohne störende Kanten gerundet sein und flach gehalten werden.In the case of an inclined support (FIG. 2), the radial flange 6 itself has a correspondingly inclined support surface 21, which prevents the plug pin 4 from rotating. Therefore, the radial flange 6 can be rounded without disturbing edges and kept flat.
Die Verbindung wird nach dem Herausdrehen des Spreizkerns 5 dadurch gelöst, daß der Steckbolzen 4 durch Hin- und Herbewegen des befestigenden Werkstückes - hier Stütze 22 - gelockert wird.The connection is released after unscrewing the expanding core 5 in that the socket pin 4 is loosened by moving the fastening workpiece back and forth - here the support 22.
Bei der in Fig 2 dargestellten Ausführung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Die Verbindung ist noch nicht angezogen, d. h. der Spreizkern 5 ist noch nicht vollständig in den Steckbolzen 4 eingedreht. In die Bohrung 8 des Steckbolzens 4 ist eine Gewindehülse 17 eingesetzt, die über angeformte Ringflansche 18 im Material desIn the embodiment shown in FIG. 2, the same reference numerals designate the same parts. The connection is not yet tightened. H. the expanding core 5 is not yet fully screwed into the socket pin 4. In the bore 8 of the plug pin 4, a threaded sleeve 17 is inserted, which is formed in the material of the ring flanges 18
Steckbolzens 4 verankert ist. Diese Ausführung eignet sich zur Übertragung größerer Kräfte.Pin 4 is anchored. This version is suitable for the transfer of larger forces.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführung des Spreizkerns 5 wiedergegeben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile. An den Schaft 11 des Spreizkerns 5 schließt sich eine Verlängerung 19 an, die verformbar ist, so daß sie, wie bei der dargestellten Ausführung, zu einer Öse 20 oder einer anders geformten Handhabe verformt werden kann, mit der der Spreizkem 5 gedreht werden kann.
Another embodiment of the expanding core 5 is shown in FIG. 3. The same reference numerals designate the same parts. At the shaft 11 of the expanding core 5 there is an extension 19 which is deformable so that, as in the embodiment shown, it can be deformed to form an eyelet 20 or a differently shaped handle with which the expanding core 5 can be rotated.