DE2843421A1 - Kunststoff-befestigungselement - Google Patents

Description

211/19
Nifco Inc.

Kunststoff-Befestigungselement

Die Erfindung betrifft ein Kunststoff-Befestigungselement mit einem Kopf und einem damit einteiligen, rechtwinklig von der Unterfläche des Kopfes wegweisenden Fuß.

Derartige Befestigungselemente sind bereits in einer großen Vielfalt von Ausführungsformen bekannt und können dazu benutzt werden, eine Mehrzahl von aufeinandergestapelter Platten miteinander zu vereinigen oder irgendein Teil auf der Oberfläche einer Platte anzubringen. Hierzu brauchen die Befestigungselemente lediglich durch

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angepaßte, in genauer Ausrichtung durch die Mehrzahl der Platten oder durch eine Platte und ein anzubringendes Teil gebohrte Löcher eingesetzt zu werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kunststoff -Befestigungselement zu schaffen, bei dem nach völligem Einsetzen des Fußes durch die Löcher ein zufälliges Wiederherausgleiten verhindert und ein völlig fester und stabiler Zustand aufrechterhalten wird.

Die Erfindung kennzeichnet sich, ausgehend von dem Kunststoff-Befesxtungselement der eingangs genannten Art, dahingehend, daß der Fuß ein Einsatzteil zum Durchschieben durch ein angepaßtes, in eine Platte gebohrtes Loch und einen Hals mit kleinerem Durchmesser als dem des Loches aufweist, der derart in dem Loch gehalten wird, daß der Kopf und das Einsatzteil durch das Loch hindurch zusammengehalten werden, wobei das Einsatzteil zwei Flügel besitzt, die die Querschnxttsform von im wesentlichen halbkreisförmigen Bögen haben, die an ihren konvexen Seiten dergestalt miteinander in Verbindung stehen, daß sie im Querschnitt die Grundform eines X aufweisen, und wobei die Flügel obere, auf den Kopf zuweisende Kanten, die vom Hals aus wenig geneigt zueinander nach außen und vom Kopf weg nach unten verlaufen, und untere, vom Kopf wegweisende Kanten besitzen, die zur Erleichterung der Einführung des Einsatzteils über die untere Hälfte der gesamten Länge in Richtung vom Kopf weg unter einem geringen Winkel aufeinander zulauf en .

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht dabei vor, daß der Fuß zwei auf der gesamten Länge des Halses und des Einsatzteiles vorgesehene, sich längs der Mittellinie beider Flügel

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erstreckende Verstärkungsrippen besitzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines bevorzugten

Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Befestigungselementes,

Fig. 2 eine um 90° versetzte Seitenansicht des Befestigungselementes gem. Fig. 1,

Fig. 3 eine Unteransicht des Befesitungselementes gem. Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1 und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des

Befestigungselementes gem. den Fig. 1-4, wobei hier der Kopf des Elementes in entgegengesetzter Richtung nach unten weist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt das Befestigungselement einen Kopf 1 von der Form einer flachen Scheibe und einen Fuß 2, der sich rechtwinklig von der Mitte der unteren Fläche des Kopfes 1 nach unten erstreckt.

Der Fuß 2 weist einen nahe dem Kopf 1 angeordneten Hals 3 von geringem Durchmesser und ein Einsatzteil 4 auf, das einen wesentlich größeren Durchmesser als der Durchmesser

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des Halses hat und sich von diesem aus nach unten erstreckt.

Das Einsatzteil 4 ist, wie deutlich in den Fig. 3 - 5 dargestellt, aus zwei Flügeln 4a,4a gebildet, deren jeder im Querschnitt die Form eines im wesentlichen halbkreisförmigen Bogens aufweist, wobei die beiden Bögen an ihren konvexen Seiten derart miteinander verbunden sind, daß die Flügel miteinander überall einen Querschnitt besitzen, der der Grundform eines X entspricht. Dieses Einsatzteil hat an seinen Flügeln 4a,4a obere Kanten, die vom Hals 3 aus wenig geneigt zueinander nach außen und vom Kopf weg nach unten verlaufen und so symmetrisch zur Achse des Fußes sich erstreckende Schultern 5 bilden. Die unteren Kanten der Flügel laufen demgegenüber vom Kopf weg nach unten über die untere Hälfte der gesamten Länge der Flügel aufeinander zu und bilden somit sich verjüngende Teile 6. Das Einsatzteil hat somit einen Außendurchmesser, der allmählich in Richtung auf das Einführungsende abnimmt und im wesentlichen in der Mitte der gesamten Länge des Einsatzteiles am größten ist. Die beiden mit ihren Rücken miteinander verbundenen Flügel 4a,4a besitzen eine derartige Wandstärke, daß sich ihre jeweils gegenüberliegenden freien Kanten 7, die zwischen sich eine Öffnung bilden, in der Richtung verbogen werden können, daß sich diese Öffnung schließt.

In den Zeichnungen sind weiterhin Verstärkungsrippen 8 gezeigt, die dazu dienen, daß das aus den beiden Flügeln 4a,4a von geringer Wandstärke gebildete Einsatzteil 4 in einem axial verlängerten Zustand fest unterstützt wird. Jede der Verstärkungsrippen 8 liegt auf einer Geraden durch die Zentren der inneren konkaven Seite jedes der Flügel und erstreckt sich von der unteren Seite des Kopfes 1 über den Hals 3 bis an das Einführungsende des Einsatzteiles,

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wobei die freien Kanten der Rippen in Richtung der öffnungen zwischen den Flügeln 4a weisen. Da diese Verstärkungsrippen den einzigen Zweck haben, die schwache Selbststützungsstärke des Einsatzteiles 4 wieder wettzumachen, und genauer genommen die beiden Flügel 4a mit geringer Wandstärke die Flexibilität des Einsatzteils sicherstellen sollen, ist es wichtig, daß das seitliche Vorspringen der Rippen derart begrenzt sein sollte, daß durch sie nicht das freie Verbiegen der Kanten 7 der Flügel 4a während der Einführung des Einsatzteiles verhindert wird. In dem Fall, in dem die Verstärkungsrippen sich von der unteren Fläche des Kopfes über den Hals und die gesamte Länge des Fußes erstrecken, wie bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, ist es notwendig, daß durch das seitliche Vorstehen der Rippen der Durchmesser des Halses nicht vergrößert wird.

Das beschriebene Befestigungselement ist einstückig aus einem thermoplastischen Material hergestellt, das geeignete Elastizität und Steifigkeit besitzt. Dieses Befestigungselement wird beispielsweise benutzt zur Vereinigung zweier Platten Λ und B, die, wie in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigt ist, aufeinandergestapelt sind.

Nachfolgend soll die Verwendung des beschriebenen Befestigungselementes zur Vereinigung zweier Platten A und B beschrieben werden. Zuerst werden Löcher a und b aufeinanderfolgend in die Platten A und B gebohrt, die für die Einsetzung des Fußes 2 geeignet sind. Dann wird der Fuß des Befestigungselementes über das Loch in einer der Platten (Platte Λ) gebracht und mit seinem Einführungsende in das Loch hineingeschoben. In diesem Fall ist es notwendig, daß die Löcher a und b einen geringeren Durchmesser

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haben als dem größten Durchmesser des Einsatzteiles 4 entspricht, so daß das Einsatzsteil, wenn es in das erste Loch hineingeschoben wird, nicht frei durch das Loch hindurchgeschoben werden kann sondern vorübergehend an der Kante des Loches aufgehalten wird und danach bei verstärktem Druck auf den Kopf 1 in Richtung der Platte das Einsatzteil 4 durch das Loch hindurchgeschoben werden kann. Unter dem auf den Kopf ausgeübten Druck wird das Einsatzteil 4 durch seine sich verjüngenden Teile 6 in das Loch hineingeführt. Infolge des so erzwungenen Einführens werden die freien Kanten 7 der Flügel 4a durch die Kante des Loches aufeinander zu verbogen, wobei sich der äußere Durchmesser des Einsatzteiles wesentlich verringert. Das Einsatzteil· wird durch beide Löcher a und b hindurchgeschoben und tritt auf der anderen Seite der Platte B aus dieser wieder aus. Wenn das Einsatzteil 4 die Löcher völlig durchdringt und von dem Zusammenhalt durch die Löcher befreit wird, werden die freien Kanten 7 der Flügel 4a durch die Elastizität ihres Plastikmateriais zurück in ihre ursprüngiiche Haibkreisform gedrückt, wobei zur gleichen Zeit die Schultern 5 in dichten Kontakt mit der unteren Kante des Loches b der Platte B mit dem Ergebnis gebracht werden, daß die beiden aufeinandergestapelten Platten fest miteinander in zusammengedrücktem Zustand zwischen den Schultern und dem Kopf 1 verbunden werden, der gegen die äußere Oberfläche der Platte A gepreßt wird. Da die Schultern 5 nach unten geneigt verlaufen, üben sie in diesem Fall aufgrund der Federeigenschaft der Flügel 4a auf die untere Kante des Loches b eine nach oben gerichtete Kraft aus, so daß sie infolgedessen in großem Maße zu der Kraft, mit der die beiden Platten zwischen den Schultern und dem Kopf zusammengedrückt werden, beitragen. Demgemäß werden die beiden Platten A und B fest zusammengeschoben.

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Da weiterhin die beiden Flügel 4a jeweils die Querschnittsform eines im wesentlichen halbkreisförmigen Bogens besitzen, werden die Schultern 5 an insgesamt vier Punkten in dichtem Kontakt mit der unteren Kante des Loches b gehalten, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, und es wird der Fuß 2 in stabiler Weise und mit seiner Achse genau in der Mitte des Loches b (oder a,b) gehalten.

Wie vorausgehend beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung, zwei Platten durch einfaches Einsetzen des Fußes 2 in angepaßte Löcher mittels auf den Kopf 1 ausgeübten Druckes fest miteinander zu verbinden. Beachtenswert ist dabei, daß die Verbindung der beiden Platten ohne großen Kraftaufwand während der Einsetzung des Befestigungselementes durchgeführt wird, da der Fuß und insbesondere dessen Einsatzteil durch die sich verjüngenden Enden 6 durch die Löcher geführt wird und die Flügel 4a aufgrund ihrer geringen Wandstärke leicht zusammengedrückt werden können. Wenn die Einführung vollendet ist, bewirkt die Federeigenschaft der Flügel 4a, daß die geneigten Schultern an der Kante des Loches entlanggleiten und diese Kante nach oben drücken, was in großem Maße zu der Kraft beiträgt, mit welcher die Platten zwischen den Schultern und dem Kopf in zusammengedrücktem Zustand gehalten werden. Die Platten können infolgedessen miteinander mit großer Kraft verbunden werden. Da die Schultern an vier getrennten Punkten gleichmäßig in dichtem Kontakt mit dem Loch gehalten werden, können weiterhin die Platten sehr stabil aneinander befestigt werden. Nachdem das Befestigungselement die Löcher durchdrungen und aufgrund der Elastizität des Plastikmaterials seine ursprüngliche Form wieder angenommen hat, kann es aus den Platten wieder herausgezogen werden, indem das Einsatzteil zwischen Daumen und Zeigefinger zusammengedrückt

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wird. Wenn jedoch das Befestigungselemenfc in seinem normalen Zustand verbleibt, in dem es durch die angepaßten Löcher der zusammengehaltenen Platten hindurchr£igt, besteht keine Möglichkeit, daß das Befestigungselement sich zufälligerweise löst. Die Relation zwischen dem Einführen und dem Wiederherausziehen des Fußes ist variabel mit dem Neigungswinkel der sich verjüngenden Teile 6 und dem der Schultern 5 des Einsatzteiles 4. Insbesondere das Einsetzen des Fußes wird wesentlich leichter, wenn die sich verjüngenden Teile 6 unter einem kleineren Winkel geneigt zur Achse verlaufen, während das Einwirken des Fußes auf das Loch stärker wird, wenn die Schultern 5 unter einem geringeren Winkel geneigt zur Horizontalen veriaufen. Was den Neigungswinkel der Schultern relativ zur Horizontalen anbelangt, so sollte dieser Winkel klein sein, damit eine verstärkte Aufwärtskraft auf die K£inte des Loches ausgeübt und die Kraft, mit der die Fritten zwischen den Schultern und dem Kopf zusammengedrückt wird, vergrößert wird, während auf der anderen Seite dieser Neigungswinkel groß sein sollte, wenn mögliche Abweichungen in der Dicke der miteinander zu vereinigenden Platten berücksichtigt werden sollen. Dieser Neigungswinkel sollte somit sorgfältig derart ausgewählt werden, daß er den besonderen Gegebenheiten, für welche das Befestigungselement benutzt werden soll, angepaßt ist.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Befestigungselementes ist für die Befestigung zweier Platten aneinander beschrieben worden. Es ist jedoch für jeden Fachmann ohne weitere Erklärungen klar ersieht Lieh, daß die Erfindung nicht auf die Anwendung zweier Platten beschränkt ist, sondern daß sie auch zum Verbinden von drei oder mehr Platten und zum Anbringen eines Teils auf einer Platte geeignet ist.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Kunststoff-Befestigungselement mit einem Kopf und einem damit einteiligen, rechtwinklig von der Unterfläche des Kopfes wegweisenden Fuß, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß ein Einsatzteil (4) zum Durchschieben durch ein angepaßtes, in einer Platte gebohrtes Loch und einen Hals (3) mit kleinerem Durchmesser als dem des Loches aufweist, der derart in dem Loch gehalten wird, daß der Kopf (1) und das Einsatzteil (4) durch das Loch hindurch zusammengehalten werden, wobei das Einsatzteil (4) zwei Flügel (4a,4b) besitzt, die die Querschnittsform von im wesentlichen halbkreisförmigen Bögen haben, die an ihren konvexen Seiten dergestalt miteinander in Verbindung stehen, daß sie im Querschnitt die Grundform eines X aufweisen, und wobei die Flügel (4a,4b) obere, auf den Kopf (1) zuweisende Kanten, die vom Hals (3) aus wenig zueinander geneigt nach außen und vom Kopf weg nach unten verlaufen, und untere, vom Kopf (1) wegweisende Kanten besitzen, die zur Erleichterung der Einführung des Einsatzteiles (4) über die untere Hälfte der gesamten Länge in Richtung vom Kopf weg unter einem geringen Winkel aufeinanderzulaufen.
2. 2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (2) zwei auf der gesamten Länge des Halses (3) und des Einsatzteiles (4) vorgesehene, sich längs der Mittellinie beider Flügel (4a,4b) erstreckende Verstärkungsrippen (8) besitzt.

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