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Die Erfindung betrifft ein Befestigungseleinent aus weichelastischem
Kunststoff mit einem in eine Werkplattenöffnung einsetzbaren, nach dem Einsetzen
durch ein Spreizglied radial aufweitbaren und dadurch die Öffnung hintergreifenden
Hohlschaft und einem einstückig damit verbundenen, radial vorstehenden und sich
über die Ränder der Werkplattenöffnung legenden Kopf.
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Es ist bereits ein Befestigungselement bekanntgeworden, das ein Kopfstück
und einen einstückig damit verbundenen Schaft umfaßt. Am Ende des Schaftes, das
dem Kopfstück gegenüberliegt, ist eine eingewölbte Querwand vorgesehen, die axial
durchgedrückt werden kann und im durchgedrückten Zustand den Schaft an der übergangsstelle
der Querwand in den Schaft nach außen spreizt, so daß auf diese Weise das Befestigungselement
im Durchbruch einer Werkplatte gesichert wird, indem sich der gespreizte Schaft
wulstartig hinter den die Werkplattenöffnung umgebenden Rand legt. Dieses bekannte
Befestigungselement wird also im Kraftschluß in der zugehörigen Öffnung in der Werkplatte
gesichert. Bei Ausübung einer bestimmten, den Kraftschluß überwindendenKraft löst
sich dasbekannteBefestigungselement aus der Öffnung der Werkplatte. Diese Befestigungskraft
reicht für viele Befestigungsaufgaben nicht aus.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement
zu schaffen, das in die Öffnung einer Werkplatte eingesetzt werden kann und den
Rand der Öffnung formschlüssig hintergreift, um damit für eine wesentlich höhere
Haltekraft des Befestigungseleinentes in der Öffnung der Werkplatte zu sorgen, als
das mit dem bekannten Befestigungselement möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der
hohle Schaft eine im Querschnitt von der Kreisform abweichende Aussparung aufweist,
in der ein drehbares, dabei mindestens zwei gegenüberliegende Wandpartien der Ausnehmung
berührendes und diese Wandpartien radial aufweitendes Spreizglied von entsprechendem
Querschnitt gelagert ist, das durch eine Öffnung im Kopf zugänglich und in der verdrehten
Stellung feststellbar ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Spreizglied
als eine lamellenförmige Strebe ausgebildet ist, die an ihrem dem Kopf abgewandten
Ende über eine als Boden dienende Querwand mit den Seitenwänden des Schaftes verbunden
ist und unter Verwindung in ihrem vorderen Teil gegenüber dem Schaft verdrehbar
ist.
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Als weiteres Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß an gegenüberliegenden
Seiten der Schaftaussparung den vorderen Teil der Strebe im verwundenen Zustand
festhaltende Sperrnasen bzw. Rastnuten vorgesehen sind.
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Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Außenqaerschnitt des
Spreizgliedes dem Innenquerschnitt des Schaftes nach Form und Größe gleicht. Gemäß
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Querschnitte des Spreizgliedes
und der Schaftaussparung im wesentlichen ellipsenförmig sind.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß das Spreizglied
und der Schaftteil zwei oder mehr miteinander zusammenwirkende exzentrische Nockenflächenansätze
aufweisen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist in diesem Zusammenhang, daß sich
zwischen dem Spreizglied und dem SchaftteiI Zähne befinden, die eine ungewollte
Rückdrehung des in die Spreizstellung verdrehten Spreizgliedes verhindern.
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Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Spreizglied um
eine quer zur Längsachse des Schaftes verlaufende Achse verdrehbar und mit Zapfen
in entsprechenden, aus den Wänden des Schaftes vorspringenden Nasen gelagert ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Befestigungselementes erfolgt
ein formschlüssiges Hintorgreifen des Randes der Öffnung in einer Werkplatte, und
dieser Formschluß wird auch bei Ausübung hoher axialer Kräfte auf das Befestigungselement
aufrechterhalten, so daß nur unter Zerstörung des Befestigungselementes ein Lösen
aus der Öffnung möglich ist. Damit ist ein Befestigungselement geschaffen, das höchsten
Lösekräften widersteht und sich damit für eine Vielzahl von Befestigungsaufgaben
eignet, für die bisher Befestigungselemente verschiedener Ausbildung vorgesehen
sein mußten.
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Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen ist F
i g. 1 eine Perspektivansicht eines Befestigungselementes und das Eingreifende
eines Werkzeugs zur Befestigung des Befestigungselementes in einer Werkplattenöffnung,
F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 des in F i g. 1 gezeigten
Befestigungselementes, das lose in eine Werkplattenöffnung eingeschoben ist, F i
g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung, wobei das Befestigung-selement
im Formschluß in der Werkplattenöffnung gezeigt ist, F i g. 4 eine Einzelheit
in Perspektivansicht des in F i g. 1 bis 3 gezeigten Befestigungselementes,
F i g. 5 eine Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Befestigungselementes
mit dem zugehörigen Drehschlüssel, F i g. 6 ein Schnitt nach der Linie
6-6 des in F i g. 5 gezeigten Befestigungselementes, das lose in die
Öffnung einer Werkplatte eingeschoben ist, F i g. 7 das in F i
g. 6 gezeigte Befestigungselement mit durchgedrücktem Spreizglied, F i
g. 8 das in F i g. 6 und 7 gezeigte Befestigungselement im
Formschluß in der Werkplattenöffnung, F i g. 9 eine Perspektivansicht in
auseinandergezogener Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Befestigungselementes,
F i g. 10 ein Schnitt durch das in F i g. 9 gezeigte Befestigungselement
im eingesetzten Zustand in den Durchbrüchen zweier aufeinanderliegender Werkplatten,
F i g. 11 eine der F i g. 10 entsprechende Darstellung, in der das
Befestigungselement im Formschluß in den Öffnungen der beiden Werkplatten gezeigt
ist, F i g. 12 ein Schnitt nach der Linie 12-12 der Fig. 10,
F i
g. 13 ein Schnitt nach der Linie 13-13 der F i g. 11,
Fig. 14
eine Perspektivansicht in auseinandergezogener Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
des Befestigungselementes, F i g. 15 ein Schnitt durch das in F i
g. 14 gezeigte Befestigungselement im Formschluß in der Öffnung einer Werkplatte,
F
i g. 16 eine Perspektivansicht in auseinandergezogener Lage eines weiteren
Ausführungsbeispiels des Befestigungselementes, F i g. 17 ein Schnitt durch
das in F i g. 16 gezeigte Befestigungselement in der in die Öffnung einer
Werkplatte eingeschobenen Lage, F i g. 18 ein Schnitt durch das in F i
g. 17 gezeigte Befestigungselement in der Formschlußlage in der Öffnung der
Werkplatte, F i g. 19 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Spreizgliedes
zur Verwendung in Verbindung mit dem in F i g. 16 gezeigten Befestigungselement
und F i g. 20 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Spreizgliedes zur Verwendung
in Verbindung mit dem in F i g. 16 gezeigten Befestigungselement.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Befestigungselementes
ist in F i g. 1 bis 4 gezeigt. Das dort gezeigte Befestigungselement 20 besteht
vorzugsweise aus einem zähen, verformbaren Werkstoff, beispielsweise einem Polyamid.
Das Befestigungselement 20 kann für die verschiedensten Aufgaben ausgestattet sein.
In der in F i g. 1 bis 4 gezeigten Ausgestaltung dient es zur Befestigung
von Zierleisten 22 an einer gelochten Werkplatte 24. Das Befestigungselement 20
umfaßt einen sich axial erstreckenden Schaft 26, der durch ein Loch
28 in der Werkplatte 24 führt. Ein radial überstehendes Kopfstück
30 bildet mit dem hinteren Ende des Schaftes 26 ein Einstück. Es legt
sich an die Außenseite der Werkplatte an und dient zur Aufnahme der Zierleiste 22.
Dazu hat das Kopfstück 30 abgeschrägte Ränder 32 und 34, die sich
von der Klemmseite 36
aus nach oben und außen erstrecken und die Ränder der
Zierleiste 22 hintergreifen.
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Der Schaft 26 ist hohl ausgebildet und besteht aus einer verhältnismäßig
dünnen und biegsamen, sich axial erstreckenden Wand mit gegenüberliegenden Seitenwänden
42, 44 und 46, 48. An der Eintrittsseite der Seitenwände 42, 44 und 46, 48 ist eine
einstückig damit verbundene Stirnwand 50 zum Abschluß der Eintrittsseite
des Schaftes vorgesehen. Der Schaft 26 ist in seinem Querschnitt über seine
ganze Länge hinweg im wesentlichen in gleicher Größe und Gestalt vorgesehen. Dabei
entsprechen die Außenform und die Abmessungen des Schaftes 26 der Form und
den Abmessungen des Lochs 28 in der Werkplatte, so daß der Schaft lose in
das Loch einschiebbar ist, ohne daß ein Schlagen auf das Kopfstück des Befestigungselementes
erforderlich ist, um damit sicherzustellen, daß keine Beschädigung der Werkplatte
erfolgen kann.
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Das Befestigungselement 20 weist eine Spreizgliedanordnung
52 zum Spreizen der Seitenwände des Schaftes hinter der Werkplatte 20 auf
(F i g. 3). Die Spreizgliedanordnung 52 umfaßt eine längliche, abgeflachte,
lamellenförmige Strebe als Spreizglied 54, die bei 57 einstückig mit der
Stirnwand 50 verbunden ist und in der Mitte des Schaftes zwischen den gegenüberliegenden
Seitenwänden 42 und 44 liegt. Sie erstreckt sich von der Stirnwand 50 aus
so weit in Richtung auf das Kopfstück 30, daß das freie Ende 58 des
Spreizgliedes 54 ganz durch die Werkplatte geschoben wird, wenn das Befestigungselement
in die Öffnung in der Werkplatte 24 eingeschoben ist und sich mit seinem Kopfstück
in Anlage an der Werkplatte befindet (F i g. 3). Während das Spreizglied
in der einen Richtung verhältnismäßig dünn ist, hat es zwischen seinen Längsrändern
60 und 62 eine erhebliche Breite, die größer als der Abstand zwischen
den Innenflächen der gegenüberliegenden Seitenwände 42 und 44 ist. Das Spreizglied
54 ist aus der in F i g. 2 und 4 gezeigten Ausgangslage, in der es im wesentlichen
parallel zu den Seitenwänden 42 und 44 liegt, in die in F i g. 3 gezeigte
Spreizlage verdrehbar. In dieser Spreizlage sind die Seitenwände 42 und 44 ohne
vorheriges Schlagen oder ohne vorherige Ausübung axial wirkender Kräfte auf das
Befestigungselement 20 gespreizt, um damit eine Sicherung des Befestigungselementes
in der Werkplatte zu bewirken, ohne daß eine Beschädigung oder ein Eindellen der
Werkplatte erfolgt, was insbesondere bei verhältnismäßig dünnem Material der Werkplatte
24 zu befürchten ist. In der Spreizlage ist das Spreizglied 54 zwischen die Seitenwände
42 und 44 eingeklemmt.
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Obwohl für bestimmte Fälle die Klemmwirkung zwischen dem verdrehten
Spreizglied 54 und den elastisch gespreizten Seitenwänden 42 und 44 ausreicht, um
das Spreizglied in der verdrehten Lage zu sichern, ist das Befestigungselement 20
so ausgebildet, daß eine Fixierung der Lage des Spreizgliedes in der Spreizstellung
erfolgt. Dazu sind ein erstes Paar Rippen 64 und 66 vorgesehen, die einstückig
mit der Seitenwand 42 verbunden sind und zwischen sich eine Nut 68 bilden.
Ferner sind dazu ein im wesentlichen gleich ausgebildetes zweites Paar Rippen
70 und 72 vorgesehen, die einstückig mit der Seitenwand 44 verbunden
sind und zwischen sich eine Nut 74 bilden. Gemäß der Darstellung in F i
g. 2 und 3 erstrecken sich die Rippen 64, 66 und
70, 72
an den Innenflächen der Seitenwände 42 und 44 von Punkten aus, die
in der Nähe des Kopfstücks 30 liegen, diesem gegenüber jedoch axial versetzt
sind, bis etwa in die Mitte des Spreizgliedes 54.
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Um das Befestigungselement 20 in der Werkplatte zu befestigen, wird
ein Schlüssel 76 benutzt, dessen vorderes Ende in F i g. 1 und
3 gezeigt ist. Dieser Schlüssel umfaßt einen Schaft, der durch eine
Öff-
nung 78 im Kopfstück 30 eingeführt werden kann und an dessem
vorderen Ende ein Schlitz 80 vorgesehen ist, der das vordere Ende des Spreizgliedes
54 umfaßt (F i g. 3). Mit Hilfe dieses Schlüssels läßt sich das Spreizglied
mühelos aus der in F i g. 2 gezeigten Ausgangslage in die in F i
g. 4 gezeigte Spreizlage verdrehen. Bei dieser Drehbewegung werden die gegenüberliegenden
Seitenwände 42 und 44 genügend weit gespreizt, so daß die Ränder des im wesentlichen
freiliegenden Endes des Spreizgliedes 54 in die Nuten 68 und 74 einrasten
können, um damit das Spreizglied in der Spreizlage zu sichern und das Befestigungselement
formschlüssig in der öffnung der Werkplatte zu halten. Durch die erfindungsgemäße
Ausbildung des Befestigungselementes läßt es sich mühelos unbeschädigt wieder aus
der Werkplatte herausnehmen, indem lediglich der Schlüssel 76 angesetzt und
das Spreizglied so verdreht wird, daß ein Ausrasten des Spreizgliedes aus den Nuten
68 und 74 erfolgt und das Spreizglied in die in F i g. 2 gezeigte
Ausgangsstellung zurückkehrt. Dabei kehren die Seitenwände 42 und 44 dank ihrer
Elastizität in die Ausgangslage zurück, so daß eine Aufhebung des Formschlusses
erfolgt und das Befestigungselement mühelos aus der Öffnung in der Werkplatte herausgezogen
werden kann.
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Da der Schaft in seiner Ausgangslage das Loch 28
in der Werkplatte
24 völlig ausfüllt, wird bei einem Aufspreizen des Schaftes eine abdichtende Anlage
der
Seitenwände des Schaftes an den Rand der Öff-
nung der Werkplatte hervorgerufen.
Da die Seitenwände und die Stimwand des Befestigungselementes geschlossen sind,
erfolgt eine einwandfreie Abdichtung der Öffnung in der Werkplatte.
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In F i g. 5 bis 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Befestigungselementes gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind zur Bezeichnung
gleicher Teile gleiche Bezugszeichen wie im ersten Ausfühg rungsbeispiel vorgesehen,
wobei zur Unterscheidung der Buchstabe »a« angefügt ist. In diesem Ausfährungsbeispiel
hat das Spreizglied 54a einen elliptischeu Querschnitt (Fig. 5), und die
Ausnehmung 78a, die durch das Kopfstück und durch den Schaft führt, hat einen entsprechenden
elliptischen Querschnitt. Ein am vorderen Ende des Spreizgliedes 54 a
vorgesehener
Schlitz 82 dient zur Aufnahme eines Schlüssels 76 a, um damit das
Spreizglied 54 a aus der in F i g. 7 gezeigten Ausgangslage in die in F i
g. 8
gezeigte Spreizlage zu drehen, bei der der Schaft die Werkplatte 24 a
formschlüssig hintergreift. Der Schlitz 82 erstreckt sich bis in die Nähe
des inneren Endes des Spreizgliedes 54 a, so. daß das Spreizglied als Verschluß
zum Verschließen der durch den Schaft führenden Ausnehmung dient. Das Spreizglied
54 a kann als Einzelteil gefertigt sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist
jedoch vorgesehen, das Spreizglied 54 a einstückig mit dem Kopfstück und
dem Schaft des Befestigungselementes herzustellen, wobei das Spreizglied durch eine
verhältnismäßig dünne, leicht durchstoßbare Nahtstelle 84 zwischen dem inneren Ende
des Spreizgliedes und dem Kopfstück 30 a verbunden ist (F i g. 6).
Die Nahtstelle 84 ist so gestaltet, daß sie - bei Ausübung einer- axial nach
innen gerichteten geringen Kraft auf das äußere Ende des Spreizgliedes 54
ä leicht durchstoßen wird und dadurch das Spreizglied aus der in F i
5 und 6
gezeigten Ausgangslage in die in F i g. 7 gezeigte Zwischenlage
an der Rückseite der Werkplatte geschäben werden kann. Gegebenenfalls kann zur Verhinderung
eines axialen Austritts des Spreizgliedes aus dem Eintrittsende des Schaftes ein
nach innen gerichteter Wulst 86 vorgesehen sein.
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In Fig. 9 bis 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Befestigungselementes gezeigt, bei dem zur Kennzeichnung gleicher Teile wie
in den vorbesehriebenen Ausführungsbeispielen gleiche Bezugszahlen verwendet sind,
an die zur Unterscheidung der Buchstabe »b« ancefüat ist. Dieses Ausführung#beispiel
entspricht in -vieler Hinsicht dem in Fig. 5
bis 8 gezeigten Befestigungselement.
Der wesentliche Unterschied in diesem Ausführungsbeispiel ist, daß die komplementären
Querschnitte C, des Spreizgliedes 54 b und der Ausnehmung
78 b von der Ellipsenform abweichen, wie sie das Spreizglied und dieAusnehmung
in dem in F i g. 5 bis 8 gezeigten Befestigungselement haben. Hier
ist das Spreizglied 54b mit einer Vielzahl exzentrischer, auf dem Umfang verteilter
Nockenabsohnitte 86 und die Wan - dung der Ausnehmung 78 b
mit komplementären Nocken- i flächen 88 versehen. Gemäß der Darstellung in
Fig. 13 laufen die Nockenabschnitte 86 auf sich radial nach innen
erstreckende Abschnitte der Nockenflächen 88 auf und spreizen damit den Schaft
hinter den in diesem Beispiel vorgesehenen i beiden aneinanderliegenden Werkplatten.
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Das Spreizglied 54b ist ferner mit einer Anordnung versehen, die eine
rückläufige Drehbewegung verhindert. Diese Anordnung umfaßt Sperrzähne
90,
die am Umfang des Spreizgliedes angeordnet sind und so in die Wandung
der Ausnehmung 78 b eingreifen, daß das Spreizglied zwar eine Drehung in
die Spreizrichtung, jedoch keine rückläufige Drehbewegung ausführen kann. Während
in diesem Ausführungsbeispiel das Spreizglied nicht über eine Verbindungsnalit mit
dem Kopfstück und dem Schaft verbunden ist, versteht es sich, daß eine solche Verbindung
entsprechend dem in F i g. 5 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen
sein kann, um das Spreiz,-lied zusammen mit dem Kopfstück und dem Schaft einstückig
herstellen zu können. Im übrigen sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß das
in F i g. 5 bis 8 gezeigte Spreizglied ebenfalls mit Sperrzähnen entsprechend
den in F i g. 9 bis 13 gezeigten Sperrzähnen 90 versehen sein
kann, um eine Sicherung in der Spreizlage zu bewirken.
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Bei dem in F i g. 14 und 15 -ezeiaten Ausführungsbeispiel handelt
es sich um eine Variante der in F i g. 9 bis 13 gezeigten Ausführung
des Befestigungs-C t2 elementes. Dieses in F i g. 14 und 15 gezeigte
Befestigungselement 20 c hat - abweichend von dem prinzipiellen Aufbau
des in F i g. 9 bis 13 gezeigten Befestigungselementes 20
b - axial angeordnete Nockenflächen 92 und sich axial erstreckende
Anlageflächen 94, die Gegenflächen für ein nicht gezeigtes Werkzeug darstellen,
um ein Verdrehen des Spreizgliedes im Schaft vorzunehmen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Befestigungselementes ist in
F i g. 16 bis 18 gezeigt. Das Spreiz-Cr ied 54 d ist
in diesem Ausführungsbeispiel als dünnes Ellipsenstück vorgesehen, dessen Länge
über die Hauptachse größer als der Innendurchmesser des Schaftes 26 d ist,
während das Maß über die Nebenachse kleiner als der Innendurchmesser des Schaftes
ist. Damit läßt sich das Spreizglied 54 d mühelos der Länge nach in
den -Schaft einsetzen. Der Schaft 26 d
und das Spreizglied 54
d sind so ausgebildet, daß ein Drehen des Spreizgliedes 54
d um dessen Nebenachse C
und um eine sich quer zum Schaft
26 d erstreckende Achse erleichtert wird, um damit ein Spreizen des Schaftes
zu ermöglichen (F i g. 18). Die Anordnungen zur Erleichterung der Verdrehung
des- Spreizgliedes 54 d umfassen gegenüberliegende Drehzapfen
96 und 98 am Spreizglied 54 d, die mit dessen Nebenachse
fluchten. Außerdem sind Zapfenlager 100 und 102 einstückig an den Innenflächen
des Schaftes 26 d
in gegenüberliegender Lage angeformt, um die Drehzapfen
96 und 98 aufzunehmen. Die Zapfenlager 100
und 102 haben eine
U-Form, so daß sich die Drehzapfen 96 und 98 hineinschieben lassen,
wenn das Spreizglied 54 d in den Schaft 26 d eingeführt wird
(F i 17). Das Spreizglied 54 d kann in die ih F i
g. 18 gezeigte Spreizlage verdreht werden, indem ein Stift od. dgl. an den
Außenenden des Spreizgliedes angesetzt wird, um die erforderliche Verdrehung des
Sprelzgliedes um die Achsen der Drehzapfen 96
und 98 zu bewirken.
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In F i g. 19 und 20 sind Spreizglieder 54 e und 54
f
P (Y zeigt, die an Stelle des Spreizgliedes 54 d verwen -det werden
C können. Diese Spreizglieder - haben '
telöffnungen 104e bzw. 104f,
durch die Stifte, Schrauben od. dgl. eingeführt werden können. Die öffnung 104
e ist von einer Vielzahl geneigter, eIastischer Zacken 106 e eingefaßt,
die eine Ü Stift od-. dgl. mit einer glatten Oberfläche aufnehmen-_ und festhalten,
während die Öffnung 104f einen sähraübenför-C
mig verlaufenden inneren
Rand aufweist, so daß sich in das Spreizglied 54 f eine Schraube oder
ein anderes Gewindeteil einschrauben läßt.