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DE102011106436A1 - Befestigungsvorrichtung - Google Patents

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DE102011106436A1
DE102011106436A1 DE201110106436 DE102011106436A DE102011106436A1 DE 102011106436 A1 DE102011106436 A1 DE 102011106436A1 DE 201110106436 DE201110106436 DE 201110106436 DE 102011106436 A DE102011106436 A DE 102011106436A DE 102011106436 A1 DE102011106436 A1 DE 102011106436A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
pin
head
fastening
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201110106436
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Eckstein
Martin Kluge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Illinois Tool Works Inc
Original Assignee
Illinois Tool Works Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Illinois Tool Works Inc filed Critical Illinois Tool Works Inc
Priority to DE201110106436 priority Critical patent/DE102011106436A1/de
Publication of DE102011106436A1 publication Critical patent/DE102011106436A1/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08Hollow rivets; Multi-part rivets
    • F16B19/10Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
    • F16B19/1027Multi-part rivets
    • F16B19/1036Blind rivets
    • F16B19/1045Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
    • F16B19/1054Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like the pull-mandrel or the like being frangible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines ersten, einen Befestigungsabschnitt aufweisenden Bauteils an mindestens einem zweiten, eine Durchgangsöffnung aufweisenden Bauteils.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines ersten, einen Befestigungsabschnitt aufweisenden Bauteils an mindestens einem zweiten, eine Durchgangsöffnung aufweisenden Bauteils. Mit solchen Vorrichtungen werden im Automobilbau flache Bauteile, wie Verkleidungsteile, aneinander befestigt. Es ist bekannt, die beiden Bauteile durch Vernietung miteinander zu verbinden. Hierdurch werden hohe Haltekräfte bei geringem Bauraum erreicht. Es ist auch bekannt, an einem Trägerbauteil einen oder mehrere Befestigungsabschnitte anzuschweißen, an dem oder denen ein mit korrespondierenden Befestigungsabschnitten versehenes Bauteil befestigt werden kann. Das Anschweißen der Befestigungsabschnitte ist allerdings von einigem Aufwand. Darüber hinaus bestehen derartige Bauteile manchmal aus Werkstoffen, an denen Befestigungsabschnitte nicht oder nur schwierig durch Verschweißen angebracht werden können. Beispielhaft genannt seien Kohlefaserwerkstoffe.
  • Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine einfache Montage bei hohe Haltekräften im Betrieb erlaubt und insbesondere auch bei nicht oder nur schlecht schweißbaren Werkstoffen einsetzbar ist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines ersten, einen Befestigungsabschnitt aufweisenden Bauteils an mindestens einem zweiten, eine Durchgangsöffnung aufweisenden Bauteils, umfassend
    • – eine Befestigungsbuchse mit einem Hülsenabschnitt, der dazu ausgebildet ist, durch die Durchgangsöffnung des zweiten Bauteils gesteckt zu werden, und mit einem Hülsenkopf, der dazu ausgebildet ist, bei durch die Durchgangsöffnung des zweiten Bauteils gestecktem Hülsenabschnitt an einer Oberfläche des zweiten Bauteils anzuliegen, wobei der Hülsenabschnitt mindestens einen Rastabschnitt und mindestens zwei in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen in seiner Wand aufweist, wobei der Hülsenkopf eine mit dem Hülsenabschnitt fluchtende Durchgangsöffnung besitzt,
    • – einen Befestigungsstift mit einem Stiftabschnitt und mit einem Stiftkopf, wobei der Stiftkopf mindestens einen Rastabschnitt aufweist und Anschlagmittel zwischen Befestigungsstift und Befestigungsbuchse vorgesehen sind, wobei der Stiftabschnitt dazu ausgebildet ist, derart durch den Hülsenabschnitt und die Durchgangsöffnung des Hülsenkopfes hindurch gesteckt zu werden, dass der Stiftkopf zunächst bis zum Erreichen des durch die Anschlagmittel gebildeten Anschlags ebenfalls in den Hülsenabschnitt eingeführt wird und anschließend unter Aufspreizung der Wand des Hülsenabschnitts und einer damit verbundenen Längenreduzierung des Hülsenabschnitts mit seinem Rastabschnitt mit dem Rastabschnitt des Hülsenabschnitts verrastet, wobei der Stiftabschnitt aus dem Hülsenkopf herausragt,
    • – wobei in dem miteinander verrasteten Zustand von Befestigungsstift und Befestigungsbuchse ein Abschnitt des aus dem Hülsenkopf herausragenden Stiftabschnitts zwischen seinem freien Ende und dem Hülsenkopf durch einen Befestigungsabschnitt gebildet ist, wobei zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem freien Ende des Stiftabschnitts ein Sollbruchabschnitt zum Abtrennen des freien Endes des Stiftabschnitts von dem Befestigungsabschnitt vorgesehen ist, so dass das erste Bauteil mit seinem Befestigungsabschnitt an dem Befestigungsabschnitt des Stiftabschnitts befestigt werden kann.
  • Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu befestigenden. Bauteile können flache Bauteile eines Automobils sein. Beispielsweise kann es sich um Verkleidungsteile handeln. Es können dabei auch mehr als zwei Bauteile mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden werden. Die Befestigungsvorrichtung besitzt dabei grundsätzlich die Funktion einer Niet. Der Hülsenabschnitt kann eine im Wesentlichen zylindrische Wand besitzen, die eine zylindrische Hülsenöffnung begrenzt. Die zylindrische Wand kann von mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei axialen Ausnehmungen durchbrochen sein. Sie ermöglichen die Aufspreizung des Hülsenabschnitts bei gleichzeitiger Längenreduzierung. Der Hülsenkopf besitzt gegenüber dem von ihm ausgehenden Hülsenabschnitt einen erweiterten Querschnitt, sodass der Hülsenkopf bei vollständig durch die Bauteile hindurch gestecktem Hülsenabschnitt an einem der Bauteile anliegt. Entsprechend besitzt auch der Stiftkopf zumindest im Bereich seines Rastabschnitts einen gegenüber dem von ihm ausgehenden Stiftabschnitt erweiterten Querschnitt. Der Stiftabschnitt und/oder der Stiftkopf können eine zylindrische Form besitzen.
  • Es ist möglich, dass der Befestigungsstift und die Befestigungsbuchse vor der Montage an den Bauteilen und insbesondere vor dem Einsetzen in die Durchgangsöffnungen der Bauteile bereits bis zum Erreichen des Anschlags ineinander geschoben und somit vormontiert sind. Es ist ebenfalls möglich, die Befestigungsbuchse zunächst durch die Durchgangsöffnungen der Bauteile zu stecken und den Befestigungsstift erst anschließend in die Befestigungsbuchse einzusetzen. In beiden Fällen wird der Stiftabschnitt zur Montage mittels eines geeigneten Werkzeugs, welches im Übrigen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein kann, so weit durch die Befestigungsbuchse gezogen, bis die Rastabschnitte miteinander verrasten. Dabei werden der Stiftabschnitt und der Stiftkopf zunächst bis zu dem Anschlag und dabei insbesondere ohne eine Verformung des Hülsenabschnitts in diesen eingesetzt. Bei einem weiteren Hindurchziehen des Stiftabschnitts durch den Hülsenabschnitt und den Hülsenkopf kommt es dann zu einer Verformung des Hülsenabschnitts, insbesondere einer Aufspreizung, bewirkt durch die Kraftübertragung im Bereich des Anschlags. Die Wand des Hülsenabschnitts spreizt sich dabei ermöglicht durch die axialen Ausnehmungen auf und der Hülsenabschnitt wird erheblich in seiner Länge reduziert. Insbesondere wird die Länge des Hülsenabschnitts im Zuge der Montage auf einen Bruchteil der ursprünglichen Länge reduziert. Hierdurch wird der Bauraum der Vorrichtung im montierten Zustand verringert.
  • Im fertig montierten Zustand kommt es zu dem Rasteingriff zwischen den Rastabschnitten und damit einer sicheren Befestigung von Befestigungsbuchse und Befestigungsstift an den Bauteilen, die dadurch fest miteinander verbunden sind. Die Montage kann also insbesondere ohne eine relative Drehbewegung zwischen Befestigungsstift und Befestigungsbuchse erfolgen. Gleichzeitig führt die Aufspreizung des Hülsenabschnitts dazu, dass die Vorrichtung nicht wieder aus den Durchgangsöffnungen der Bauteile gezogen werden kann. So liegt im fertig montierten Zustand an der Oberfläche des einen Bauteils der Hülsenkopf an und an der gegenüberliegenden Oberfläche des anderen Bauteils der aufgespreizte Hülsenabschnitt. Es wird so eine besonders einfache Montage bei gleichzeitig hohen Haltekräften erreicht.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ragt in dem verrasteten Zustand von Befestigungsstift und Befestigungsbuchse zumindest ein Teil des Stiftabschnitts des Befestigungsabschnitts an dem dem Hülsenabschnitt abgewandten Ende aus der Durchgangsöffnung des Hülsenkopfes heraus. In diesem aus der Durchgangsöffnung des Hülsenkopfes herausragenden Abschnitt ist erfindungsgemäß ein Befestigungsabschnitt gebildet. Der Befestigungsabschnitt befindet sich zwischen dem Stiftkopf und dem freien Ende des Stiftabschnitts. Insbesondere kann der Befestigungsabschnitt unmittelbar an den Stiftkopf angrenzen. Auf der dem Stiftkopf abgewandten Seite des Befestigungsabschnitts ist eine Sollbruchstelle vorgesehen, an der das freie Ende des Stiftabschnitts von dem Befestigungsabschnitt abgeschert werden kann. Die Anordnung des Befestigungsabschnitts ist so, dass der Befestigungsabschnitt in dem miteinander verrasteten Zustand von Befestigungsstift und Befestigungsbuchse ebenfalls aus der Durchgangsöffnung des Hülsenkopfes herausragt. Sobald das freie Ende des Stiftabschnitts an der Sollbruchstelle von dem Befestigungsabschnitt abgeschert wurde, kann das erste Bauteil mit seinem Befestigungsabschnitt an dem Befestigungsabschnitt des Befestigungsstifts befestigt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet also den beim Stand der Technik durch Anschweißen gebildeten Verankerungspunkt, ohne dass hierfür eine Schweißverbindung erforderlich ist. Vielmehr wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem an dem zweiten Bauteil befestigten Zustand ohne Schweißverbindung sicher an dem zweiten Bauteil gehalten. Dabei befindet sich das zweite Bauteil in dem miteinander verrasteten Zustand von Befestigungsstift und Befestigungsbuchse zwischen der dem Hülsenabschnitt zugewandten Unterseite des Hülsenkopfes einerseits und dem aufgespreizten Hülsenabschnitt andererseits.
  • Es ist dabei möglich, dass zwischen dem Hülsenkopf und dem aufgespreizten Hülsenabschnitt ein, zwei oder mehr Bauteile gehalten und so miteinander verbunden werden, Zusätzlich kann erfindungsgemäß ein Bauteil an dem Befestigungsabschnitt befestigt werden. Es können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung also auch mehr als zwei Bauteile miteinander verbunden werden.
  • Es sei noch erwähnt, dass das Abscheren bzw. Abbrechen des freien Endes des Stiftabschnitts an dem Sollbruchabschnitt mit dem zur Montage der Vorrichtung genutzten Werkzeug erfolgen kann. Ein solches Werkzeug kann beispielsweise eine Nietpistole oder eine Nietzange sein. Der Sollbruchabschnitt kann durch eine Durchmesserverringerung des Stiftabschnitts gebildet sein.
  • Der Befestigungsstift und/oder die Befestigungsbuchse können jeweils einstückig ausgebildet sein. Weiterhin können der Befestigungsstift und/oder die Befestigungsbuchse aus einem Kunststoff bestehen, hergestellt beispielsweise in einem Kunststoffspritzgussverfahren. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Befestigungsstift und/oder die Befestigungsbuchse aus einem Metallwerkstoff bestehen.
  • Nach einer besonders praxisgemäßen Ausgestaltung kann der Befestigungsabschnitt des Befestigungsstifts ein Befestigungsvorsprung sein. Bei dem Befestigungsvorsprung kann es sich beispielsweise um eine Befestigungskugel oder einen Befestigungsbolzen, insbesondere einen Gewindebolzen oder einen T-Bolzen, handeln. Der Befestigungsabschnitt des ersten Bauteils kann entsprechend eine Befestigungsaufnahme sein, die an dem Befestigungsvorsprung befestigt wird. Hierzu wird der Befestigungsvorsprung in der Befestigungsaufnahme aufgenommen, beispielsweise verrastend.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Anschlagmittel Mittel zum Herstellen eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses zwischen dem Stiftkopf und dem Hülsenabschnitt umfassen. Diesbezüglich kann weiter vorgesehen sein, dass die Anschlagmittel mindestens eine an dem Stiftkopf ausgebildete Rastaufnahme und mindestens einen an der Befestigungsbuchse, insbesondere dem Hülsenabschnitt oder dem Hülsenkopf, ausgebildeten Rastvorsprung umfassen, wobei im Zuge des Einführens des Stiftkopfes in die Befestigungsbuchse, insbesondere den Hülsenabschnitt oder den Hülsenkopf, der mindestens eine Rastvorsprung mit der mindestens einen Rastaufnahme in Eingriff gelangt und so den Anschlag bildet. Es ist weiterhin möglich, dass die Anschlagmittel mindestens eine an der Befestigungsbuchse, insbesondere dem Hülsenabschnitt oder dem Hülsenkopf, ausgebildete Rastaufnahme und mindestens einen an dem Stiftkopf ausgebildeten Rastvorsprung umfassen, wobei im Zuge des Einführens des Stiftkopfes in die Befestigungsbuchse, insbesondere den Hülsenabschnitt oder den Hülsenkopf, der mindestens eine Rastvorsprung mit der mindestens einen Rastaufnahme in Eingriff gelangt und so den Anschlag bildet. Außerdem kann die mindestens eine Rastaufnahme mindestens eine in Umfangsrichtung des Stiftkopfes oder des Hülsenkopfes verlaufende Rastnut sein.
  • Es können insbesondere mindestens zwei oder mehr als zwei Rastvorsprünge vorgesehen sein. Sie gelangen im Zuge des Einsetzens des Befestigungsstifts in die Befestigungsbuchse in Eingriff mit der mindestens einen Rastausnehmung. Dadurch wird ein Kraftschluss zwischen dem Befestigungsstift und der Befestigungsbuchse bewirkt. Das gegenüber der Rastnut mit einem vergrößerten Querschnitt versehene freie Ende des Stiftkopfes nimmt bei dem anschließenden weiteren Einführen in die Befestigungsbuchse den Hülsenabschnitt mit und verformt diesen dabei. Dieser Kraftschluss führt vorteilhafterweise auch dazu, dass sich die Befestigungsbuchse bei der Demontage wieder zumindest teilweise auffaltet. Dadurch kann die Befestigungsvorrichtung in einem Stück und ohne Beschädigung wieder von den Bauteilen entfernt werden, beispielsweise für eine Wartung oder Reparatur.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann mindestens einer der Rastabschnitte als Gewinde ausgebildet sein, wobei Eingriffsmittel vorgesehen sind, mit denen der Stiftkopf zur Demontage aus dem Hülsenabschnitt schraubbar ist. Diese Ausgestaltung erlaubt eine einfache und zerstörungsfreie Demontage der Vorrichtung und damit der Bauteile durch Herausdrehen des Befestigungsstifts aus der Befestigungshülse mittels eines geeigneten Demontagewerkzeugs. Eine Beschädigung der Befestigungsvorrichtung oder der Bauteile kann sicher vermieden werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Hülsenabschnitt ein Innengewinde aufweisen und/oder der Stiftkopf ein Außengewinde aufweisen. Insbesondere wenn sowohl Hülsenabschnitt als auch Stiftkopf ein Gewinde aufweisen, also ein Gewinde und ein Gegengewinde vorgesehen sind, wird ein besonders sicherer Halt der Befestigungsvorrichtung und eine einfache Demontage durch Herausdrehen ermöglicht. Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Eingriffsmittel an dem Stiftkopf und/oder an dem Stiftabschnitt vorgesehen sein. Die Eingriffsmittel können an der im montierten Zustand der Vorrichtung außen liegenden Seite und/oder an der im montierten Zustand der Vorrichtung innen liegenden Seite der Vorrichtung angeordnet sein. Dies kann abhängig von der Zugänglichkeit im montierten Zustand gewählt werden. Die Eingriffsmittel können beispielsweise einen innen- oder außen liegenden Sechskant (Torx) oder ähnliches umfassen, der beispielsweise an einem Stiftabschnitt ausgebildet ist und mittels eines entsprechenden Demontagewerkzeuges betätigt werden kann. Insbesondere kann ein innen liegender Eingriff für ein Demontagewerkzeug bis zu dem Stiftkopf durch den Stiftabschnitt hindurchgeführt sein. Auf diese Weise ist eine Demontage über diesen Eingriff auch bei nach der Montage entferntem Stiftabschnitt möglich. Alternativ oder zusätzlich können die Eingriffsmittel an dem dem Stiftabschnitt abgewandten Ende des Stiftkopfes ausgebildet sein. Es kann sich bei den Eingriffsmitteln beispielsweise um Eingriffsnuten halten, in die ein geeignetes Demontagewerkzeug eingreift. Die Eingriffsnuten können beispielsweise in axialer Richtung des Stiftkopfes verlaufen, sodass sie ein von einem Demontagewerkzeug ausgeübtes Drehmoment übertragen können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
  • 1 eine Befestigungsbuchse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht,
  • 2 die Befestigungsbuchse aus 1 in einer Ansicht von oben,
  • 3 die Befestigungsbuchse aus 1 in einer perspektivischen Ansicht,
  • 4 die Befestigungsbuchse aus 1 in einer vertikalen Schnittansicht,
  • 5 ein Befestigungsstift einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
  • 6 der Befestigungsstift aus 5 in einer Seitenansicht,
  • 7 der Befestigungsstift aus 6 in einer vertikalen Schnittansicht,
  • 8 der Befestigungsstift aus 6 in einer Ansicht von unten,
  • 9 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Montagestellung in einer Seitenansicht,
  • 10 die Vorrichtung aus 9 in einer vertikalen Schnittansicht,
  • 11 die Vorrichtung aus 9 in einer perspektivischen Ansicht,
  • 12 die Vorrichtung aus 9 im fertig montierten Zustand in einer Seitenansicht,
  • 13 die Vorrichtung aus 12 in einer vertikalen Schnittansicht,
  • 14 die Vorrichtung aus 12 in einer perspektivischen Ansicht,
  • 15 die Vorrichtung aus 12 in einer Ansicht von unten,
  • 16 die Befestigungsbuchse ohne Befestigungsstift in dem in 12 gezeigten Zustand der Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
  • 17 die Befestigungsbuchse aus 16 in einer vertikalen Schnittansicht,
  • 18 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im fertig montierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht,
  • 19 die Vorrichtung aus 18 in einer Seitenansicht,
  • 20 die Vorrichtung aus 19 in einer vertikalen Schnittansicht,
  • 21 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im fertig montierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht,
  • 22 die Vorrichtung aus 21 in einer Seitenansicht, und
  • 23 die Vorrichtung aus 22 in einer vertikalen Schnittansicht.
  • Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. In den 1 bis 4 ist eine Befestigungsbuchse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Sie besitzt einen im gezeigten Beispiel zylindrischen Hülsenabschnitt 12 und einen in dem gezeigten Beispiel hexagonal ausgebildeten Hülsenkopf 14. Der Hülsenabschnitt 12 begrenzt eine zylindrische Hülsenöffnung. Die zylindrische Hülsenwand ist in dem gezeigten Beispiel mit vier gleichmäßig über den Wandumfang verteilt angeordneten axialen Ausnehmungen 16 versehen. An seinem freien Ende besitzt der Hülsenabschnitt 12 in dem gezeigten Beispiel vier ausgehend von der zylindrischen Hülsenwand radial nach innen vorstehende Rastvorsprünge 18 (siehe insbesondere 4). Die Rastvorsprünge 18 sind elastisch. Darüber hinaus ist der Hülsenabschnitt 12 im Bereich seines dem Hülsenkopf 14 zugewandten Endes mit einem Innengewinde 20 versehen. Der Hülsenkopf 14 besitzt weiterhin eine mit der durch den Hülsenabschnitt 12 gebildeten zylindrischen Öffnung fluchtende kreisförmige Durchgangsöffnung 22.
  • In den 5 bis 8 ist ein Befestigungsstift einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Befestigungsstift besitzt einen zylindrischen Stiftabschnitt 24 und einen ebenfalls im Wesentlichen zylindrischen Stiftkopf 26 mit einem gegenüber dem Stiftabschnitt 24 erweiterten Querschnitt. Der Stiftkopf 26 besitzt ein Außengewinde 28. In dem gezeigten Beispiel besitzt der Stiftkopf 26 zwei an gegenüberliegenden Seiten ausgebildete axiale Nuten 30 als Eingriffsmittel, in die ein Demontagewerkzeug eingreifen kann, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird. Außerdem besitzt der Stiftkopf 26 im Bereich seines dem Stiftabschnitt 24 abgewandten Endes eine über den Umfang des Stiftkopfes 26 umlaufende Rastnut 32. An die Rastnut 32 schließt sich zum freien Ende des Stiftkopfes 26 ein gegenüber der Rastnut 32 mit einem vergrößerten Querschnitt versehener Kopfabschnitt 34 an, der mit mehreren Ausnehmungen 36 versehen ist. Zwischen dem Stiftkopf 26 und dem freien Ende des Stiftabschnitts 24 ist der Stiftabschnitt 24 durch einen Befestigungsabschnitt 37, vorliegend eine Befestigungskugel 37 gebildet. Zwischen der Befestigungskugel 37 und dem freien Ende des Stiftabschnitts 24 ist ein Sollbruchabschnitt 40 in Form einer Durchmesserverringerung ausgebildet, an dem das freie Ende des Stiftabschnitts 24 von der Befestigungskugel 37 abgeschert werden kann, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfassend die Befestigungsbuchse nach den 1 bis 4 und den Befestigungsstift nach den 5 bis 8 kann in eine vormontierte Stellung gebracht werden, indem der Befestigungsstift mit dem freien Ende seines Stiftabschnitts 24 zunächst durch den Hülsenabschnitt 12 der Befestigungsbuchse und anschließend durch die Durchgangsöffnung des Hülsenkopfes 14 hindurch gesteckt wird. Die Rastvorsprünge 18 des Hülsenabschnitts 12 verrasten dabei in der Rastnut 32 des Stiftkopfes 26. Die Rastnut 32 und die Rastvorsprünge 18 bilden somit Anschlagmittel, die gemeinsam mit dem Kopfabschnitt 34 einen Kraftschluss zwischen dem Hülsenabschnitt 12 und dem Stiftkopf 26 herstellen und somit einen Anschlag bilden. In diesem vormontierten Zustand kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Hülsenabschnitt 12 beispielsweise durch eine Durchgangsöffnung eines Bauteils (nicht gezeigt) oder durch zwei oder mehr miteinander in Flucht gebrachte Durchgangsöffnungen zweier oder mehrerer Bauteile (nicht gezeigt) geschoben werden, bis der Hülsenkopf 14 mit seiner dem Hülsenabschnitt 12 zugewandten Unterseite an der Oberfläche des jeweils zugewandten Bauteils anliegt.
  • Für die weitere Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dann mittels eines geeigneten Werkzeugs, beispielsweise einer Nietpistole, der Stiftabschnitt 24 weiter durch den Hülsenabschnitt 12 und die Durchgangsöffnung des Hülsenkopfes 14 hindurchgezogen werden bis die in den 9 bis 11 gezeigte erste Montagestellung erreicht wird. Aufgrund des oben erläuterten Kraftschlusses zwischen den Rastvorsprüngen 18 und der Rastnut 32 bzw. dem Kopfabschnitt 34 kommt es im Zuge dieser Montage zu einer Aufspreizung des Hülsenabschnitts 12 unter gleichzeitiger erheblicher Längenreduzierung des Hülsenschnitts 12. Weiterhin kommt es im Zuge der Montage zu einer Verrastung zwischen dem Außengewinde 28 des Stiftkopfes 26 und dem Innengewinde 20 des Hülsenabschnitts 12. Die Befestigungsbuchse und der Befestigungsstift sind in dem in den 9 bis 11 gezeigten Zustand fest aneinander gehalten. Das oder die Bauteile, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, werden dabei sicher in dem in den 9 bis 11 bei dem Bezugszeichen 38 gezeigten Freiraum zwischen dem Hülsenkopf 14 und dem Hülsenabschnitt 12 gehalten.
  • Anschließend kann zur Endmontage das freie Ende des Stiftabschnitts 24 entlang des Sollbruchabschnitts 40 von der Befestigungskugel 37 abgeschert werden. Der endgültig montierte Zustand ist in den 12 bis 15 dargestellt. Die Befestigungskugel 37 verbleibt in einem aus der Durchgangsöffnung des Hülsenkopfes 14 herausragenden Zustand. An der Befestigungskugel 37 kann somit ein weiteres Bauteil mit einer zu der Befestigungskugel 37 korrespondierenden Befestigungsaufnahme, beispielsweise einer Rastaufnahme befestigt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt mit der Befestigungskugel 37 also einen Verankerungspunkt an einem in der Aufnahme 38 der Vorrichtung gehaltenen Bauteil bereit, ohne dass hierzu eine Schweißverbindung erforderlich wäre. In den 16 und 17 ist die Befestigungsbuchse in dem endgültig montierten Zustand zur Veranschaulichung ohne den Befestigungsstift gezeigt.
  • Die Vorrichtung kann mittels eines geeigneten Demontagewerkzeugs zerstörungsfrei demontiert werden. Dazu greift das Demontagewerkzeug in die axialen Nuten 30 des Stiftkopfes 26 ein. Anschließend kann der Stiftkopf 26 aus dem Innengewinde 20 des Hülsenabschnitts 12 heraus geschraubt werden. Dabei kommt es zu einem zumindest teilweisen Aufhalten des Hülsenabschnitts 12, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zerstörungsfrei und ohne Beschädigung der Bauteile von diesen entfernt werden kann, beispielsweise für eine Wartung oder Reparatur.
  • In den 18 bis 20 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung gezeigt. Dabei ist der endgültig montierte Zustand entsprechend den 12 bis 15 dargestellt. Die Vorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht in ihrer Ausgestaltung und Funktion im Wesentlichen der oben erläuterten Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt der Befestigungsstift nach dem zweiten Ausführungsbeispiel als Befestigungsabschnitt 37' einen Gewindebolzen 37'. Dieser ragt in derselben Weise aus dem Hülsenkopf 14 heraus wie die Befestigungskugel 37 der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Wiederum ist an dem in den 18 bis 20 gezeigten oberen Ende des Gewindebolzens 37' eine Sollbruchstelle 40 vorgesehen, an der das freie Ende des Stiftabschnitts 24 abgetrennt wurde. An dem Gewindebolzen 37' kann entsprechend ein Bauteil mit einem zu dem Gewindebolzen 37' korrespondierenden Befestigungsabschnitt, beispielsweise einer geeigneten Rastaufnahme oder einer Aufnahme mit einem Innengewinde, befestigt werden.
  • In den 21 bis 23 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Dabei ist wiederum der endgültig montierte Zustand entsprechend den 12 bis 15 dargestellt. Die Vorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel entspricht hinsichtlicht ihrer Ausgestaltung und Funktion wiederum weitgehend der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt der Befestigungsstift bei dem hier dargestellten dritten Ausführungsbeispiel als Befestigungsabschnitt 37'' einen T-Bolzen 37''. Dieser steht wiederum aus dem Hülsenkopf 14' der Befestigungsbuchse hervor und wurde an einem in den 21 bis 23 an seinem oberen Ende vorgesehenen Sollbruchabschnitt 40 von dem freien Ende des Stiftabschnitts getrennt. Wiederum bietet der T-Bolzen 37'' einen Befestigungsvorsprung, an dem ein Bauteil mit einer korrespondierenden Befestigungsaufnahme, beispielsweise einer Rastaufnahme für den T-Bolzen 37'', befestigt werden kann. In den 21 bis 23 ist weiter zu erkennen, dass die Befestigungsbuchse anders als bei der Vorrichtung nach dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel nur drei in axialer Richtung verlaufende Nuten in dem Hülsenabschnitt 12' aufweist, so dass in dem in den 21 bis 23 dargestellten endgültig montierten Zustand nur drei Wandabschnitte des Hülsenabschnitts 12' aufgespreizt wurden. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass der Hülsenabschnitt 12' im Bereich seines Kopfabschnitts 34' anders als bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel keine Ausnehmungen 36 aufweist. Schließlich ist zu erkennen, dass der Hülsenkopf 14' der Befestigungsbuchse bei der Vorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel anders geformt ist als bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Insbesondere besitzt der Hülsenkopf 14' nach dem dritten Ausführungsbeispiel einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Ein weiterer Unterschied bei der Vorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, dass diese die oben erläuterte Demontagefunktion nicht besitzt. Vielmehr sind anstelle des bei der Befestigungsbuchse nach dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Innengewinde 20 an de Innenseite der Befestigungsbuchse Rastmittel vorgesehen, die mit den korrespondierenden Rastmitteln des Befestigungsstifts verrsten, ohne dass eine Demontage durch Herausschrauben des Befestigungsstifts aus der Befestigungsbuchse möglich ist.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Befestigung mindestens eines ersten, einen Befestigungsabschnitt aufweisenden Bauteils an mindestens einem zweiten, eine Durchgangsöffnung aufweisenden Bauteils, umfassend – eine Befestigungsbuchse mit einem Hülsenabschnitt (12, 12'), der dazu ausgebildet ist, durch die Durchgangsöffnung des zweiten Bauteils gesteckt zu werden, und mit einem Hülsenkopf (14, 14'), der dazu ausgebildet ist, bei durch die Durchgangsöffnung des zweiten Bauteils gestecktem Hülsenabschnitt (12, 12') an einer Oberfläche des zweiten Bauteils anzuliegen, wobei der Hülsenabschnitt (12, 12') mindestens einen Rastabschnitt und mindestens zwei in axialer Richtung verlaufende Ausnehmungen (16) in seiner Wand aufweist, wobei der Hülsenkopf (14, 14') eine mit dem Hülsenabschnitt (12, 12') fluchtende Durchgangsöffnung (22) besitzt, – einen Befestigungsstift mit einem Stiftabschnitt (24) und mit einem Stiftkopf (26), wobei der Stiftkopf (26) mindestens einen Rastabschnitt aufweist und Anschlagmittel zwischen Befestigungsstift und Befestigungsbuchse vorgesehen sind, wobei der Stiftabschnitt (24) dazu ausgebildet ist, derart durch den Hülsenabschnitt (12, 12') und die Durchgangsöffnung (22) des Hülsenkopfes (14, 14') hindurch gesteckt zu werden, dass der Stiftkopf (26) zunächst bis zum Erreichen des durch die Anschlagmittel gebildeten Anschlags ebenfalls in den Hülsenabschnitt (12, 12') eingeführt wird und anschließend unter Aufspreizung der Wand des Hülsenabschnitts (12, 12') und einer damit verbundenen Längenreduzierung des Hülsenabschnitts (12, 12') mit seinem Rastabschnitt mit dem Rastabschnitt des Hülsenabschnitts (12, 12') verrastet, wobei der Stiftabschnitt (24) aus dem Hülsenkopf (14, 14') herausragt, – wobei in dem miteinander verrasteten Zustand von Befestigungsstift und Befestigungsbuchse ein Abschnitt des aus dem Hülsenkopf (14, 14') herausragenden Stiftabschnitts (24) zwischen seinem freien Ende und dem Hülsenkopf (14, 14') durch einen Befestigungsabschnitt (37, 37', 37'') gebildet ist, wobei zwischen dem Befestigungsabschnitt (37, 37', 37'') und dem freien Ende des Stiftabschnitts (24) ein Sollbruchabschnitt (40) zum Abtrennen des freien Endes des Stiftabschnitts (24) von dem Befestigungsabschnitt (37, 37', 37'') vorgesehen ist, so dass das erste Bauteil mit seinem Befestigungsabschnitt an dem Befestigungsabschnitt (37, 37', 37'') des Stiftabschnitts (24) befestigt werden kann.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (37, 37', 37'') des Befestigungsstifts ein Befestigungsvorsprung ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsvorsprung eine Befestigungskugel (37) ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsvorsprung ein Befestigungsbolzen, insbesondere ein Gewindebolzen (37') oder ein T-Bolzen (37''), ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt des ersten Bauteils eine Befestigungsaufnahme ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel Mittel zum Herstellen eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses zwischen dem Stiftkopf (26) und dem Hülsenabschnitt (12, 12') umfassen.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel mindestens eine an dem Stiftkopf (26) ausgebildete Rastaufnahme (32) und mindestens einen an der Befestigungsbuchse ausgebildeten Rastvorsprung (18) umfassen, wobei im Zuge des Einführens des Stiftkopfes (26) in die Befestigungsbuchse der mindestens eine Rastvorsprung (18) mit der mindestens einen Rastaufnahme (32) in Eingriff gelangt und so den Anschlag bildet.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel mindestens eine an der Befestigungsbuchse ausgebildete Rastaufnahme und mindestens einen an dem Stiftkopf (26) ausgebildeten Rastvorsprung umfassen, wobei im Zuge des Einführens des Stiftkopfes (26) in die Befestigungsbuchse der mindestens eine Rastvorsprung mit der mindestens einen Rastaufnahme in Eingriff gelangt und so den Anschlag bildet.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rastaufnahme (32) mindestens eine in Umfangsrichtung des Stiftkopfes (26) oder der Befestigungsbuchse verlaufende Rastnut (32) ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Rastabschnitte als Gewinde (20) ausgebildet ist, und dass Eingriffsmittel (30) vorgesehen sind, mit denen der Stiftkopf (26) zur Demontage aus dem Hülsenabschnitt (12, 12') schraubbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (12, 12') ein Innengewinde (20) aufweist und/oder dass der Stiftkopf (26) ein Außengewinde (28) aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmittel (30) an dem Stiftkopf (26) und/oder an dem Stiftabschnitt (24) vorgesehen sind.
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