DE10144982C2 - Befestigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinheit für zwei je­ weils mit einer Durchstecköffnung versehene Elemente.

Derartige Befestigungseinheiten sind beispielsweise aus dem Stand der Technik gemäß der DE 41 42 598 C1 bekannt. Zur Befes­ tigung eines Handschuhkastens an einem Tragelement dienen in dieser Druckschrift Drehspannstifte. Diese Drehspannstifte wei­ sen einen Schaft, einen hammerförmigen Kopf sowie einen Gegen­ kopf auf, wobei Tragelement und Handschuhkasten zwischen dem hammerförmigen Kopf und dem Gegenkopf verspannt werden. Der hammerförmige Kopf ist in einer Aufnahme des Handschuhkastens gelagert. Der Schaft und Gegenkopf ragen durch einen Schlitz in dem Handschuhkasten aus der Aufnahme heraus. Sie werden durch eine Durchstecköffnung in das Tragelement geführt. Durch Drehen des Gegenkopfes, der sich an dem Verkleidungselement abstützt, wird der Handschuhkasten an dem Tragelement dadurch verspannt, dass der hammerförmige Kopf auf zugeordnete, innenseitig der Tasche angeformten Erhebungen aufläuft. Die bekannte Aufnahme umschließt den hammerförmigen Kopf von allen Seiten und dient dazu, den hammerförmigen Kopf des Drehspannstiftes an dem Handschuhkasten zu lagern.

Die Fertigung einer solchen den hammerförmigen Kopf umschlie­ ßende Aufnahme an einem Handschuhkasten, sowie die Einbringung des hammerförmigen Kopfes des Drehspannstiftes stellen zusätz­ liche Arbeitsschritte dar, die den Herstellungsprozess verteu­ ern.

Aus der DE 79 16 262 U1 ist eine Befestigungseinheit mit einem Spannstift und einer Aufnahme bekannt. Der Spannstift weist ei­ nen Schaft auf, der die zu verbindenden Elemente durchdringt, sowie eine hammerkopfartige Anformung an einem Ende und einen Gegenkopf an dem anderen Ende. Die Aufnahme ist an einer Durch­ stecköffnung der miteinander zu verbindenden Elemente angeord­ net. Der bekannte Spannstift weist zwischen der hammerkopfarti­ gen Anformung und dem Gegenkopf einen ringförmigen Materialan­ satz auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungs­ einheit für zwei jeweils mit einer Durchstecköffnung versehene Elemente zu schaffen, welche leicht herzustellen ist und gleichzeitig eine einfache Montage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Demnach besteht die erfindungsgemäße Befestigungseinheit aus einem Spannstift und einer Aufnahme für den Spannstift. Der Spannstift weist einen Schaft, eine hammerkopfartige Anformung an einem Ende des Schaftes und einen Gegenkopf am anderen Ende des Schachtes auf, zwischen denen die beiden Elemente verspannt werden. Zwischen der hammerkopfartigen Anformung und dem Gegen­ kopf sind zwei Materialansätze vorgesehen, die quer vom Schaft abragen. Die Materialansätze ist so dimensioniert, dass sie in der Aufnahme zumindest in der Montageposition des Spannstiftes zu liegen kommen. Mit anderen Worten dienen die Materialansätze dazu, die an die Durchstecköffnung angrenzende Wandung eines der aneinander zu befestigenden Elemente zu hintergreifen, so dass diese Wandung zwischen den Materialansätzen und dem Gegen­ kopf angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Spannstift an einem der Elemente gehalten werden. Die Materialansätze an dem Schaft sind einfach herzustellen. Somit ergibt sich eine einfa­ che Lagerung des Spannstiftes an einem der Elemente.

Wenn im Folgenden von "Montageposition" die Rede ist, so ist damit die Position des Spannstiftes gemeint, die er einnimmt, bevor die beiden Elemente miteinander verbunden werden. Mit an­ deren Worten beschreibt die Montageposition die Position des Spannstiftes, in der er sich vorbereitend auf die und zu Beginn der Montage (Befestigung der Elemente aneinander) befindet.

Die erfindungsgemäße Befestigungseinheit ermöglicht auf beson­ ders einfache Weise eine Vormontage eines der Elemente, bevor es an das andere Element angebunden wird. So kann dieses eine Element schon als mit Befestigungselementen vormontierte Bau­ einheit angeliefert werden und muss vor Ort nur noch mit dem zweiten Element verbunden werden. Die Vormontage kann so erfol­ gen, dass der Spannstift in die Durchstecköffnung des Elementes mit der Aufnahme gesteckt wird und zwar soweit, bis das Element zwischen dem Materialansatz und dem Gegenkopf und der Material­ ansatz selber in der Aufnahme zuliegen kommt. In dieser Posi­ tion ist der Spannstift an dem einen Element gehalten. Das Ele­ ment kann nun transportiert und schließlich in seine Montagepo­ sition gebracht werden, ohne dass sich der Spannstift wieder löst.

Die zwei Materialansätze ermöglichen - da sie auf derselben Höhe angeordnet sind - eine ausgewogene Lagerung des Spannstiftes in der Aufnahme. Das gilt umso mehr, wenn die Materialansätze jeweils auf einer Seite des Stiftes gegenüber voneinander angeordnet sind.

Erfindungsgemäß ist die Aufnahme mit Anschlägen versehen. Die Anschläge sind dem Langloch zugeordnet und in einem solchen Abstand von diesem angeordnet, dass der Spannstift beim Drehen mit seinem Materialansatz daran zuliegen kommt. Sie können sogar direkt an das Langloch angrenzen. Durch diese Anschläge wird gewährleistet, dass der Spannstift genau um 90° gedreht wird. Sollte er nämlich mehr oder weniger gedreht werden, so bestünde die Gefahr, dass er sich wieder in seine Ausgangslage zurückgedreht. In der Ausgangslage ist es jedoch sehr einfach möglich, den Spannstift wieder zurück durch das Langloch zu bewegen, so dass sich der Spannstift von dem zu befestigenden Element löst und verloren gehen könnte.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

Der Materialansatz kann rechtwinklig von dem Schaft abragen. Der Materialansatz und die Aufnahme sind in ihrer Ausgestaltung aufeinander angepasst. Bei einer rechtwinkligen Anordnung des Materialansatzes lässt sich die Anpassung besonders einfach re­ alisieren, weil es dann ausreicht, wenn die Aufnahme eine im wesentlichen ebene Fläche aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Gegenkopf eine Stützscheibe auf, die rechtwinklig zu dem Schaft ausgerichtet ist. Die Ausbildung des Gegenkopfes als Scheibe bringt den Vor­ teil mit sich, dass sich eine zuverlässige Spannverbindung her­ stellen lässt. An dem Gegenkopf kann eine plattenartige Verlän­ gerung des Schaftes vorgesehen sein. Diese kann als Handhabe dienen, um den Spannstift während der Montage zu drehen. Es können aber auch andere bekannte Mittel zum Drehen des Spann­ stiftes, wie beispielsweise eine Aufnahme für ein Werkzeug in den Gegenkopf eingebracht werden.

Die Durchstecköffnung in der Aufnahme kann als Langloch ausge­ führt sein. Das Langloch ist in seinen Abmaßen auf die Maße so­ wohl der hammerkopfartigen Anformung als auch auf den abragen­ den Materialansatz abgestimmt. Abgestimmt heißt in diesem Zu­ sammenhang, dass das Langloch lang und breit genug ist, dass sowohl hammerkopfartige Anformung als auch abragender Material­ ansatz zumindest in einer Ausrichtung durch das Langloch hin­ durchpassen. Dadurch wird eine Vormontage eines Elementes mit Befestigungselementen möglich. Die Spannstifte können durch die Langloch-Bohrung soweit hindurch gesteckt werden, bis auch der Materialansatz das Langloch passiert hat. Durch die Stütz­ scheibe am Gegenkopf wird vermieden, dass der Spannstift ganz durch das Loch hindurch gesteckt wird. Nach Drehen des Spann­ stiftes um 90° kann er nicht wieder zurück durch das Langloch gezogen werden, weil in dieser Ausrichtung die Materialansätze nicht mehr durch das Langloch passen.

Um die Vormontage noch weiter zu verbessern, können in der Auf­ nahme Erhebungen vorgesehen sein, die dazu dienen, den Spann­ stift in der nach dem Einführen durch das Langloch und Drehen um 90° erreichten Montageposition zu arretieren. Dabei können die Erhebungen so dimensioniert sein, dass es möglich ist, den Spannstift mit den Materialansätzen über diese Erhebungen zu bewegen; dies geht aber nur mit Überwindung eines gewissen Wi­ derstandes. Sowohl Langloch als auch Anschläge und Erhebungen sind aus fertigungstechnischer Sicht sehr einfach herzustellen. Wenn es sich bei dem Element, welches die Aufnahme aufweist, um ein Kunststoffteil handelt, ist es kein Problem, diese Merkmale in der Spritzgussform zu berücksichtigen und in einem Spritz­ gussschritt anzuformen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Spannstiftes einer erfindungs­ gemäßen Befestigungseinheit;

Fig. 2 eine weitere Seitenansicht eines Spannstiftes gemäß Fig. 1, die im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten Seitenansicht um 90° versetzt ist;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Aufnahme einer erfindungsgemäßen Befestigungseinheit sowie

Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Befes­ tigungseinheit in montiertem Zustand.

In Fig. 1 ist ein Spannstift 1 einer erfindungsgemäßen Befesti­ gungseinheit dargestellt. Der Spannstift 1 weist einen Schaft 2 auf. An dem in dieser Darstellung oberen Ende des Schaftes 2 sind zwei sich zu beiden Seiten des Schaftes erstreckende ham­ merkopfartige Anformungen 3 vorgesehen. Aus der in Fig. 1 dar­ gestellten Seitenansicht wird ersichtlich, dass die Anformungen 3 an ihren nach außen weisenden Enden 4 nach unten hin abge­ schrägt sind. Die Funktion dieser Abschrägung wird weiter unten im Zusammenhang mit der Fig. 4 beschrieben. Wie aus Fig. 2 her­ vorgeht, haben die Anformungen 3 einen rechteckigen Quer­ schnitt.

Etwa in der Mitte des Schaftes 2 weist der Spannstift zwei Ma­ terialansätze 5 auf. Diese Materialansätze 5 sind jeweils auf einer Seite des Schaftes 2 auf gleicher Höhe angeordnet. Sie liegen einander gegenüber. Wie wiederum aus Fig. 2 hervorgeht, haben die Materialansätze 5 einen im wesentlichen runden Quer­ schnitt mit Erweiterungen 6 auf jeder Seite. Der Zweck des run­ den Querschnitts wird im Zusammenhang mit der in Fig. 3 be­ schriebenen Aufnahme erläutert.

An der der hammerförmigen Anformungen 3 gegenüberliegenden Seite des Schaftes 2 - hier an dem unteren Ende - ist ein Ge­ genkopf 7 vorgesehen. Der Gegenkopf 7 besteht in dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel aus einer Stützscheibe 8 sowie ei­ ner plattenartigen Verlängerung 9 des Schaftes 2. Die Stütz­ scheibe 8 dient dazu, beim Verspannen der miteinander zu ver­ bindenden Elemente, einen Gegenpol zu den Anformungen 3 darzu­ stellen. Die plattenartige Verlängerung 9 dient als Handhabe zum Drehen des Spannstiftes während der Montage. An dieser Stelle können aber auch alle anderen üblichen Mittel zum Drehen eines Stiftes vorgesehen sein, beispielsweise eine Ausnahme zur Aufnahme eines Werkzeugs.

In Fig. 3 ist eine Aufnahme einer erfindungsgemäßen Befesti­ gungseinheit dargestellt. Sie weist zum einen ein Langloch 12 auf. Die Ausmaße des Langlochs 12 sind so gewählt, dass der Spannstift mit seinen Anformungen 3 und den Materialansätzen 5 in Längsrichtung durch das Langloch 12 hindurchpasst.

Direkt angrenzend an das Langloch 12 sind Anschläge 13 vorgese­ hen. Diese dienen dazu, die Bewegung eines durch das Langloch 12 eingeführten Spannstiftes 1 zu begrenzen und die Montagepo­ sition zu definieren. Sie sind rechtwinklig ausgeführt und wei­ sen ein langes Ende 14, welches sich parallel zu der Ausrich­ tung des Langlochs 12 erstreckt, und ein kurzes Ende 15, wel­ ches sich senkrecht zu der Ausrichtung des Langlochs 13 er­ streckt, auf. Sobald der Spannstift 1 soweit durch das Langloch 12 geführt wurde, dass die Anformungen 3 und die Materialan­ sätze 5 dieses passiert haben, wird er gedreht, damit er seine Montageposition einnimmt. Die Durchsteckrichtung durch das in Fig. 3 dargestellte Langloch 12 erstreckt sich aus der Zeichenebene her­ aus. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist eine Drehung des Spann­ stiftes 1 nur mit dem Uhrzeigersinn gemäß Pfeil A möglich, weil durch eine Drehung entgegen den Uhrzeigersinn die Materialan­ sätze 5 gegen die langen Enden 14 der Anschläge 13 bewegt wer­ den. Eine Drehung ist zudem durch die kurzen Enden 15 der An­ schläge 13 auf 90° begrenzt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Spannstifte 1 nach der Drehung eine definierte Montageposi­ tion einnehmen. Diese Montageposition zeichnet sich dadurch aus, dass die Materialansätze 5 rechtwinklig zu der Ausrichtung des Langlochs 12 ausgerichtet sind.

Um den Spannstift 1 in dieser Position zu arretieren, sind kreisförmige Erhebungen 16 vorgesehen. Über diese Erhebungen 16 hinweg muss ein Spannstift 1 bzw. die Materialansätze 5 des Spannstiftes 1 gedreht werden, wenn der Spannstift 1 in die Montageposition bewegt werden soll. Damit die Erhebungen 16 den Materialansätzen 5 nicht einen zu großen Widerstand entgegen­ setzen, weisen die Materialansätze einen kreisförmigen Quer­ schnitt auf. Aus dem gleichen Grund sind die Erhebungen 16 mit einer abgerundeten Oberfläche ausgestattet.

In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Befestigungseinheit für zwei jeweils mit einer Durchstecköffnung versehene Elemente in dem Zustand dargestellt, in dem die Elemente miteinander ver­ bunden sind. Hier wurde an einem Tragelement 17 ein Bauteil 18, beispielsweise ein Handschuhfach 18 befestigt. Die Befesti­ gungseinheit 19 weist einen Spannstift 1 und eine Aufnahme 11 auf. Von der Aufnahme 11 ist in dieser Schnittdarstellung das Langloch 12 zu erkennen, durch das der Spannstift 1 durchge­ führt ist. Der Spannstift 1 greift mit seinen hammerkopfartigen Anformungen 3 in die Nut 21 des Tragelementes ein. Die Nut 21 weist einen konischen Querschnitt auf. Die schrägen Seitenflä­ chen 3 der hammerkopfartigen Anformungen 3 sind auf die schrä­ gen Flächen der konischen Nut 21 angepasst, so dass die Schräg­ flächen von Anformung 3 und Nut 21 aneinander zuliegen kommen. Dadurch dass die Schrägflächen 4 der Anformungen 3 sich in eine parallele Richtung erstrecken, ist es möglich, den Spannstift 1 - mit dem Element 17 - in der Nut 21 entlang der Ausdehnungs­ richtung der Nut 21 zu verschieben. Diese Möglichkeit bringt enorme Vorteile bei der Montage mit sich, weil man nicht ge­ zwungen ist, sehr genaue Toleranzen einzuhalten. Man hat immer noch die Möglichkeit, das befestigte Bauteil 18 mit dem Spann­ stift 1 in der Nut 21 zu verschieben.

Ein weiterer Punkt, der in der Darstellung von Fig. 4 auffällt, ist, dass die Materialansätze 5 sich in derselben Richtung erstrecken, wie das Langloch 12. Der Spannstift 1 nimmt in der Darstellung nicht mehr die Montageposition ein, in der die Ma­ terialansätze 5 senkrecht zu der Langlochbohrung 12 ausgerich­ tet sind. Der Spannstift 1 nimmt eine Befestigungsposition, d. h. die Position, in der er die aneinander zu befestigenden Elemente miteinander verbindet, ein.

Der Befestigungsprozess erfolgt so: Zunächst wird das Bauteil 18 mit der Befestigungseinheit 19 in Höhe der Nut 21 gegen das Trägerbauteil 17 gelegt. Die Länge des Spannstiftes 1 sowie die Ausmaße der Aufnahme sind dabei so gewählt, dass der Spannstift 1 beim Anlegen des Bauteils 18 in die Nut 21 hineinragt. In diesem Moment, nimmt der Spannstift 1 noch die Montageposition ein, d. h. eine Position, in der der Spannstift 1 um 90° gedreht im Vergleich zu der in der Fig. 4 dargestellten Position ist. In dieser Position sind die hammerkopfartigen Anformungen 3 so ausgerichtet, dass der Spannstift 1 mit den Anformungen 3 in die Nut 21 eingeführt werden kann. Anschließend wird der Spann­ stift 1 über die plattenartige Verlängerung 9 wiederum um 90° gedreht, bis er die in Fig. 4 dargestellte Stellung einnimmt. In dieser Stellung ist das Bauteil 18 an dem Träger 17 befes­ tigt. Diese Art der Befestigung reicht zumindest für Montage­ zwecke, so dass der Monteur die Hände frei hat, um eventuell weitere Befestigungselemente, wie beispielsweise Schrauben, einzubringen.

Claims (7)

1. Befestigungseinheit für zwei jeweils mit einer Durchsteck­ öffnung versehene Elemente (17, 18) mit
einem Spannstift (1), der einen Schaft (2), der die zu verbindenden Elemente durchdringt, mindestens eine ham­ merkopfartige Anformung (3) an einem Ende und einen Ge­ genkopf (7) an dem anderen Ende des Schaftes aufweist, sowie
einer Aufnahme (11) für den Spannstift an einer Durch­ stecköffnung der Elemente,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Spannstift (1) zwischen dem Gegenkopf (7) und der hammerkopfartigen Anformung (3) zwei vom Schaft (2) quer abragende Materialansätze (5) vorgesehen sind, die auf gleicher Höhe des Schaftes (2) angeordnet sind und einander gegenüber liegen und
dass die Aufnahme (3) ein Langloch (12) aufweist, dessen Ausmaße an die Materialansätze (5) angepasst sind, wobei angrenzend an das Langloch (12) Anschläge (13) vorgesehen sind, die eine Bewegung des Spannstiftes (1) in der Aufnahme (11) begrenzen und eine Montageposition definieren.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Materialansatz (5) rechtwinklig vom Schaft (2) abragt.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkopf (7) eine Stützscheibe (8) aufweist, die rechtwinklig zu dem Schaft (2) ausgerichtet ist.

4. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gegenkopf (7) eine plattenartige Verlängerung (9) des Schaftes (2) vorgesehen ist.

5. Befestigungselemente nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gegenkopf (7) eine Aufnahme für ein Werkzeug vorgesehen ist.

6. Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (11) mit mindestens einer Erhebung (16) versehen ist.

7. Befestigungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (16) eine gewölbte Oberfläche aufweist.