NL7905904A

NL7905904A - Gecombineerde bout en onderlegging.

Info

Publication number: NL7905904A
Application number: NL7905904A
Authority: NL
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 1978-08-10
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1980-02-12
Also published as: ES253812U; DE2932538C2; JPS6125929B2; IT7924952A0; AT366800B; MX150849A; AU4936579A; FR2433127A1; ES253812Y; ATA544079A; GB2027835A; CA1107098A; US4193434A; BR7905056A; JPS5524298A; FR2433127B1; SE439345B; IT1122709B; AU531478B2; SE7906347L

Description

V

& VO 8211

Illinois Tool Works Inc.

CHICAGOj Illinois, Verenigde Staten van Amerika.

Gecombineerde tout en onderlegging.

De uitvinding heeft betrekking op een samengestelde bout en onder-legging, meer in het bijzonder een bevestigingssyteem voor het vastklemmen en vastzetten van een werkstuk uit kunststof op een drager.

Bij het toenemend gebruik van plastics en dergelijk materiaal 5- ter vervanging van staal en ander plaatmetaal., is een extra probleem ontstaan. Hoewel plastic weinig weegt, goedkoop is en niet kan roesten zoals verschillende plaatmetaalsoorten, kan kunststof in het algemeen niet belast worden zonder dat dit deformeert. Het bekende verschijnsel van kruipen of koud vloeien is reden dat kunststoffen niet gebruikt 10 kunnen worden in sterk klemmende verbindingen. Bij de meeste schroef- draadverbindingen is het ongewenst, dat een bepaalde voorspanning verloren gaat, waardoor de verbinding loslaat en onbruikbaar wordt. Wanneer een kunst stof plaat bevestigd moet worden aan een draagconstructie onder toepassing van een schroefverbinding, zoals een bout, zou de natuurlijke 15 aard van de kunststof de oorzaak zijn, dat dit onder belasting gaat vloeien en dus de klemming in de verbinding verloren gaat.

Er zijn reeds verschillende veerbelasting-verb indende onderleg-gingen toegepast, doch hiermede is het bestaande probleem niet opgelost.

Het doel van de uitvinding is te voorzien in een gecombineerde 20 schroefbout en onderlegging, waarbij de drukbelasting op een werkstuk kan worden ondervangen.

De uitvinding verschaft een bevestigingseenheid, welke doelmatig kan worden bij de bevestiging van een kunststof of plastic werkstuk op een ondersteuningsconstructie.

25 Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een be vestigingseenheid, waarbij het latente effect van de klembelasting op een plastic werkstuk wordt beperkt, terwijl de maximale afmetingen van het verbindingsorgaan en zijn belastbaarheid daarvan zo groot mogelijk gekozen kunnen worden.

3° Het verbindingsorgaan volgens de uitvinding bestaat uit een van 790 5 9 04 ^ 2 /¾ schroefdraad voorzien bevestigingsorgaan, zoals een bout, velke wordt samengesteld met een onderlegrging, dat gevormd wordt door een buisvormig nok-gedeelte en een radiaal uitstekend en verend flensgedeelte aan het boveneinde daarvan. De schroefbout is voorzien van een ringvormig uitsteeksel 5 met een bepaalde radiale afmeting, welke groter is dan de buitendiameter van de schroefdraad en dat zich bevindt nabij het draagvlak van de kop van de bout. De onderlegging is voorzien van een radiaal naar binnen uitstekend gedeelte nabij het boveneinde van de wand van de mof, zodat de onderlegging en de bout in elkaar kunnen snappen, doch ^ onderling vrij kunnen draaien. De van schroefdraad voorziene schacht van de bout reikt naar omhoog binnen het onderste gedeélte van de mof, om er zeker van te zijn, dat er geen contact bestaat tussen de schacht-en het tapgat in de steunconstructie, zodat’ de klembelasting van de verbinding niet op de mof kan werken. De bout kan verder zijn voorzien van 15 een glad gedeelte met een bepaalde axiale lengte tussen het steunvlak van de kop en het ringvormige uitsteeksel waarbij de dwarsafmeting van de niet van schroefdraad voorziene schacht ongeveer gelijk is aan de buitendiameter van de schroefdraad, zodat de bout de maximum belasting kan opnemen.

20 .....

Het verende gedeelte van de onderlegging is bij voorkeur enige mate conisch, waarbij de buitenomtrek op enige afstand boven het onderuiteinde van de mof is gelegen zodanig, dat deze afstand ongeveer gelijk is aan de dikte van het te bevestigen kunststof werkstuk. De verende eigenschappen van de radiale flens kunnen variëren bij verschillende 25 ....

constructieve uitvoeringsvormen teneinde de veerbelastmg op de kunststof te beperken, waarbij de totale klembelastingseapaciteit op de kolom, welke wordt gevormd door het nokgedeelte, maximum kan zijn.

Verdere bijzonderheden van de uitvinding worden onder verwijzing naar de tekening nader besproken. Daarin toont : 30 . . . ...

fig. 1 een doorsnede van een bevestiging volgens de uitvinding van een werkstuk op een steunconstructie; fig. 2 een bovenaanzicht van een onderlegging toe te passen bij een bevestigingseenheid volgens de uitvinding; fig. 3 een doorsnede volgens de lijn III - III van fig. 2;

35 fig. ^ een doorsnede over de onderlegging volgens de lijn IV-IV

790 5 9 04 3 * van fig. 2; fig. 5 een bovenaanzicht van een andere uitvoeringsvorm, van een onderlegging volgens fig. 2; fig. 6 een derde uitvoeringsvorm van een onder legging volgens fig. 2; 5 fig. 7 een "bovenaanzicht van wederom een andere uitvoeringsvorm van de onderleggingmet andere middelen ter "bevestiging aan de "bout; en fig. 8 op verkleinde schaal een zij-aanzicht van een verdere uitvoeringsvorm van de onderlegging volgens de uitvinding.

Volgens fig. 1 dient de "bevestigingseenheid 10 volgens de uitvin-10 ding voor het vastzetten van een paneel Uo uit kunststof aan een daaronder gelegen steunconstructie, zoals een stalen paneel hk, dat voorzien is van een schroefdraadopening W>.

De "bevestigingseenheid 10 "bestaat uit een onderlegging 12, welke zodanig aan de "bout 1U is "bevestigd, dat deze vrij om de bout kan draaien.

15 Uit fig. 2 en 3 blijkt, dat de onderlegging 12 bestaat uit een buis vormig nokgedeelte 30 en een radiaal buitenwaarts en naar omlaag reikende flens 28, welke zich uit strekt vanaf het bovenuiteinde van de mof.

De flens is in hoofdzaak conisch met een plat velgvlak 36 aan de buitenomtrek, Set ondereinde 3¼ van de mof ligt op enige afstand onder de buiten-20 omtrek van de flens, welke afstand bij voorkeur gelijk is, doch niet groter dan de dikte van het plastic paneel ko, doch in hoofdzaak kleiner dan die dikte, zoals nog besproken zal worden.

Met betrekking tot fig.. 3 zij opgemerkt, dat de wanddikte van het mofgedeelte 30 in hoofdzaak gelijk is, uitgezonderd het dikkere gedeelte 25 aan het boveneinde nabij de binnenwand 31, waardoor een beperkte axiaal verlopende, ringvormige rand 32 is gevormd. Deze constante wanddikte draagt bij tot een betrouwbare, sterk belastbare steunconstructie.

Zoals echter uit fig. U blijkt kan de mof 30 overal dezelfde wanddikte hebben, waarbij de wand 33' evenwijdig loopt aan de binnenwand 30 31, waarbij een uitstekende rand 32’ wordt gevormd door een ringvormige indrukking in het boveneinde van de buitenwand 33 ’. Deze uitvoeringsvorm voorziet in een sterke vering van de onderlegging, hetgeen nuttig kan zijn voor het gebruik van het verbindingsorgaan bij verschillende toepassingen.

35 In fig. 1 is de bevestiging van de onderlegging aan de bout gere- 790 5 9 04 . k aliseerd door een ringvormige rand 32 aan de onderlegging 12 en bijzondere voorzieningen aan de bout 1^. Deze bout 1¾ heeft een verbrede kop 16 met platte sleutelvlakken. De kop heeft een plat;; draagvlak 18, waarbij de buitendiameter van de kop even groot is dan de buitendiameter van de bijbehorende onderlegging 12. De bout is voorts voorzien van een van schroefdraad voorzien schachtgedeelte 20, welke schroefdraad een bepaalde buiten- en kerndiameter heeft. Het zij opgemerkt, dat, wanneer de onderlegging 12 met de bout verbonden is, het bovenste gedeelte van de draad in de mof 30 reikt en door deze omgeven wordt. Een ringvormig uitsteeksel of een radiaal zich uit strekkende rand 22 is in het boveneinde van de schacht aangebracht nabij het draagvlak 18, doch op enige afstand daaronder. Het gladde schachtgedeelte 2k heeft bij voorkeur een diameter, welke in hoofdzaak gelijk is aan de buitendiameter van de schacht in het sehroefdraadgedeelte teneinde de treksterkte van de bout tussen de rand 22 en het draagvlak 18 zo groot mogelijk te houden.

De onderlegging 12 wordt aan de bout 1U vastgezet door deze daar overheen te schuiven raarbijde rand 22 op de bout achter het ringvormige uitsteeksel 32 van de onderlegging ' Stapt., Daardoor ligt de onderleg-2q ging bij het boveneinde van de bout, zodat de klemkracht, welke wordt uitgeoefend op de verbinding, rechtstreeks op de binnendiameter van de onderlegging werkt, waarbij de mof als kolom werkt. Het ondereinde 3^ van de mof 30 steunt op het vlak, dat de schroefdraadboring h6 in de steunconstructie UU omgeeft. Aldus kan een grote drukkracht op de ver-25 binding worden uitgeoefend zonder dat deze op het plastic werkstuk Uo werkt. Het is echter vaak gewenst, dat een lichte klem- of vasthoudkracht wordt uitgeoefend op de kunststof nabij de verbinding. Daarbij heeft de verende flens 28 een belangrijke functie. De veerconstante van de flens 28 kan variëren in overeenstemming met een betreffende toepassing, doch 2q het verdient aanbeveling de buitenkant van de flens te voorzien van een plat gedeelte 36, waardoor de belasting over een vlak wordt verdeeld en niet over een lijn. In het werkstuk Uo is een opening h2 aangebracht, waarvan de diameter groter is dan de buitendiameter van de mof, zodat daar geen direkt contact is.

25 De verende flens 28 kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd teneinde de veerconstante te kunnen wijzigen, aangepast aan een gegeven 790 5 9 04 5 toepassing, waarbij de steunende eigenschappen -van de mof 30 behouden blijven. Fig. 5 bijvoorbeeld toont een uitvoeringsvorm van de onder-legging 12a, welke gelijk is aan de onder legging 12, welke voorzien is van een verende flens 28a met een ringvormig uitsteeksel 32a om het 5 boveneinde van de binnenwand 31a van de mof. In de flens zijn gesloten openingen 1*8 aangebracht op enige afstand van het binnenomtreksvlak 52, waardoor verende armen '50 ontstaan met een dragend gedeelte 5^··

De delen 5^ kunnen bij 36a plat zijn uitgevoerd. De verende eigenschappen en de belastingskarakteristiek van een dergelijke onderlegging zijn 10 kleiner dan bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 - 3.

Fig. 6 toont een uitvoeringsvorm van een onderlegging voor een minimum belasting bij een gegeven dikte zonder dat de dragende eigenschappen van de mof beïnvloed worden. Ook hier heeft de onderlegging 12b een aantal openingen U8b binnen het omtreksgedeelte 52b. Een aantal 15 smalle armen 50b verminderen de veerkracht aanzienlijk. De ondereinden van deze armen zijn verbonden met verdeelvlakken 5^b, waardoor een klein aantal onafhankelijke verende, doch de belasting verdelende elementen ontstaan. Een platte velg 36b kan deel uitmaken van de vlakken 5^b.

Ook hier is aan de bovenzijde van de mof 30b een ringvormige rand 36b 20 aanwezig.

De onderlegging 12c volgens fig. 7 heeft een buisvormige mof 30c met constante wanddikte en een verende flens 28c, welke radiaal vanaf het boveneinde van de mof naar buiten steekt. Aan de binnenzijde van de flens zijn indrukkingen aangebracht, welke kunnen samenwerken met 25 de ringvormige verdiëping 22 van de bout. Een klein aantal uitsteeksels 32 voorziet in een zeer beperkt wrijvingscontact tussen de bout en de onderlegging, zodat deze vrij kan draaien.

Indien gewenst kan een kleine mate van koud vloeien voordelig zijn. Volgens de uitvinding kan hieraan worden voldaan. Fig. 8 toont bijvoor-2o beeld een onderlegging 12d, welke voorzien is van een mofgedeelte 30d en een verende flens 28d, welke kan samenwerken met een niet weergegeven bout op een wijze, zoals deze hierboven is beschreven. De bout kan van uitsteeksels voorzien, althans aan de binnenomtrek van het onderste draagvlak. Deze uitsteeksels hebben een nokvlak in de ene en een aanslag-25 vlak in de andere richting. Deze maatregelen zijn echter op zichzelf 790 5 9 04

''J

6 "bekend. De flens- 28d heeft radiaal verlopende golven. Deze golven 56 op het Buitenvlak, maken een "beperkt koud. vloeien mogelijk, waardoor verdraaien van de klemring wordt voorkomen wanneer deze wordt vastgezet.

De tandvormi'ge uitsteeksels op de "bout werken samen met de binnenomtrek 5 van de golvingen, waardoor terugdraaien wordt voorkomen, wanneer de "bevestiging, eenmaal is vastgezet.

Λ 0 790 5 9 04

Claims

3. Bevestigingseenheid Bestaande uit een onderlegging en een van een kop voorziene Bout, welke met de onderlegging is verenigd, welke onderlegging Bestaat uit een axiale mog, nagenoeg gelijkblijvende wanddikte, en de radiaal naar Buiten en naar omlaag reikende verende flens 5 welke zieh_ vanuit Bet Bovenuiteinde van de mof uitstrekt, waarbij de Buitenomtrek van deze flens op enige afstand Boven het ondereinde van de mof gelegen is·, terwijl de Bout voorzien is van een schroefdraad met een Bepaalde. Buiten- en Binnendiameter, welke schroefdraad op enige * afstand onder een draagvlak van de kop van de Bout eindigt, op een af-10 stand, welke' kleiner is dan de lengte van de mof, zodat een gedeelte van de schroefdraad. Binnen de mof gelegen is, van welke mof de Binnendiameter groter is dan de Buitendiameter van de schroefdraad op de schacht van de Bout, welke Bout een ringvormig uitsteeksel heeft tussen het onder-draagvlak van de kop en het uiteinde van de schroefdraad, alsmede een 15 glad gedeelte tussen het ringvormige uitsteeksel en het ondervlak van de kop, welkringvormige uitsteeksel een diameter heeft, welke groter is dan de Buitendiameter van de schroefdraad, terwijl in het Bovenuiteinde aan de Binnenzijde van de mof van de onderlegging een naar Binnen reikend.uitsteeksel aanwezig is, welke een doorlaat vormt van een dia-20 meter die kleiner is dan de diameter van het ringvormige uitsteeksel van.de schacht, do'ch groter dan de Buitendiameter van de schroefdraad.
2. Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de flens conisch is ter vorming van een samendrukbare veer.
3. Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het 25 onderuiteinde van de mof op een afstand van de Buitenomtrek van de flens gelegen is, welke niet groter is of in hoofdzaak gelijk aan de dikte van een te Bevestigen werkstuk. U. Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het naar Binnen gerichte uitsteeksel op de wand van de mof een doorgaande 30 ringvormige rand is. *
5. Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat een aantal over de omtrek verdeelde uitsteeksels aan de Bovenzijde van de Binnenwand van de mof aanwezig is. 790 5 9 04 V
6. Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de gladde schacht van de hout tussen het ringvormige uitsteeksel en het draagvlak van de kop een diameter heeft welke niet groter is dan de buitendiameter van de schroefdraad. 5 7· Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de onderlegging een aantal over de omtrek verdeelde openingen heeft nabij de binnerromtrek: van dé flens voor het verminderen van een op een’ werkstuk uit te oefenen veerkracht.
8. Bevestigingseenheid volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de 10 conische flens een plat draagvlak aan de buitenomtrek heeft,
9· Bevestigingseenheid volgens conclusie 7 met het kenmerk', dat de openingen gesloten zijn.
10. Bevestigingseenheid volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de openingen betrekkelijk smalle, naar omlaag gerichte verende armen bègren- 15 zen, die elk bevestigd zijn aan een plat basisgedeelte, waarbij elke arm en het basisgedeelte een veer vormen met een betrekkelijk breed oppervlak, waardoor een kleine veerkracht op een werkstuk kan worden uitgeoefend.
11. Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de 20 flens radiaal zich uitstrekkende groeven heeft.
12. Bevestigingseenheid volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de mof middelen heeft ter vorming van een stramme veer in de klemverbinding.. 25 790 5 9 04