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Zweiteilige Befestigungseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf
eine zweiteilige Befestigungseinrichtung, insbesondere auf eine Befestigungseinrichtung,
die geeignet ist, von einer Seite aus in die Öffnung eines Werkstückes eingesetzt
zu werden.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine vorher zusammensetzbare,
einen Stift und eine Ankerbuchse umfassende Befestigungseinrichtung in einfacher
und billiger Bauart, die leicht in mit Öffnungen versehene Werkstücke eingebracht
werden kann und in eingebautem Zustand sicher festgehalten wird.
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Es sind zwar schon zweiteilige Befestigungseinrichtungen bekanntgeworden,
die von einer Seite aus in mit Öffnungen versehene Werkstücke einbringbar sind und
einen mit Kopf und Schaft versehenen Stift sowie eine aus elastischem Kunststoff
einstückig hergestellte Ankerbuchse mit einer axialen Bohrung zur Aufnahme des Schaftes
des Stiftes umfassen.
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Die bekannten Befestigungselemente dieser Art sind jedoch so ausgebildet,
daß man zunächst die Ankerbuchse in die Werkplattenöffnung einführt, in der sie
sich vermöge ihrer äußeren Formgebung dann von selbst hält, und daß man dann den
beim Einführen noch ein radiales Nachgeben der Ankerbuchse nach innen gestattenden
Hohlraum vollständig durch einen nachträglich eingesetzten Stift füllt. Bei einigen
der bekannten Befestigungselemente besitzt dieser Stift eine zylindrische oder konische,
jedenfalls platte Form, während er in anderen Fällen mit radialen Vorsprüngen oder
Hinterschneidungen versehen ist und mit diesen entweder in schon vorhandene innere
Hohlräume der Ankerbuchse eingreift und diese starr füllt oder aber die Ankerbuchse
an den entsprechenden Stellen radial nach außen auftreibt und dadurch erst die Sperrwirkung
hervorruft.
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Der Nachteil dieser bekannten Befestigungselemente besteht vor allem
darin, daß die beiden Teile nicht vor der Montage, sondern erst während der Montage
zusammengesetzt werden können. Es müssen also zwei Vorratsbehälter vorgesehen werden,
was bei der Massenproduktion, beispielsweise im Automobilbau, zweifellos eine Erschwerung
darstellt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Nachteil
zu beseitigen und ein Befestigungselement zu schaffen, das sich bereits vor dem
Einbringen in die Werkplattenöffnung zusammensetzen und im zusammengesetzten Zustand
einbringen läßt.
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Hierzu ist ein radial vorstehender, einen werkstofffreien Ringraum
umschließender Abschnitt der Ankerbuchse vorgesehen, der beim Einsetzen der vorher
zusammengesetzten Befestigungseinrichtung in die Werkstücköffnung unter entsprechender
Zusammendrückung des werkstofffreien Ringraumes vorübergehend allseitig in radialer
Richtung bis auf den Querschnitt der Werkstücköffnung zusammendrückbar ist und sich
nach dem Durchgang durch diese Öffnung dichtend und sperrend gegen den Innenrand
des Werkstückes legt.
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Dieses zweiteilige Befestigungselement kann und muß vor dem Einbringen
in die Werkplattenöffnung zusammengesetzt werden. Das hat den großen Vorteil, daß
das Zusammensetzen vor dem Einsetzen an einem geeigneten Arbeitsplatz, unter Umständen
sogar durch andere Arbeitskräfte oder durch hierfür vorgesehene besondere Vorrichtungen
vorgenommen werden kann. Dadurch wird die eigentliche Montage erheblich erleichtert,
weil ein zweimaliges Suchen der häufig schwer zugänglichen Öffnung nicht mehr erforderlich
ist und damit auch das Verlieren der zumeist kleinen Befestigungselemente viel seltener
geschieht. Schließlich ist es nicht mehr erforderlich, bei der Montage zwei Vorratsbehälter
mit zwei verschiedenen Teilen mitzuführen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich der radial vorstehende
Abschnitt der Ankerbuchse an deren dem Kopf des Stiftes zugewandtem Ende. Dabei
ist der Mantel dieses Endes der Ankerbuchse rotationssymmetrisch ausgebildet und
paßt sich dadurch einer kreisförmigen Bohrung dichtend an. Die Dichtung wird noch
dadurch verbessert, daß die Wandstärke der Ankerbuchse zum Kopf des Stiftes hin
dünner wird und schließlich in eine dünne
Abschlußkante ausläuft.
Diese Kante legt sich beim Einbringen und nach dem Einsetzen der Ankerbuchse in
eine Werkplattenöffnung federnd gegen den Schaft des Stiftes.
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An dem besagten Ende besitzt die Ankerbuchse eine etwa zylindrische
Bohrung. Von dieser Bohrung verläuft ein konischer obergang in Richtung auf die
engere Bohrung im übrigen Teil der Ankerbuchse.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Ankerbuchse, ausgehend
von dem radial vorstehenden Teil, einen dünnwandigen, biegsamen, röhrenförmigen
Ansatz und einen an diesen anschließenden scheibenförmigen Flansch aufweist, der
zweckmäßig so dünn ausgebildet ist, daß er biegsam ist. Diese Ausführung eignet
sich besonders für elektrische Anlagen, z. B. Schalttafeln, bei denen man den im
allgemeinen metallischen Stift gegenüber der ebenfalls metallischen Werkplatte isolieren
möchte.
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In einer anderen Weiterbildung der Erfindung befindet sich der radial
vorstehende Abschnitt der Ankerbuchse an deren dem Kopf des Stiftes abgewandtem
Ende und umfaßt eine etwa hohlkugelförmige Kappe, die den Schaft der Ankerbuchse
unter Bildung eines werkstofffreien Ringraumes konzentrisch umgibt, mit diesem einstückig
an seinem geschlossenen Ende verbunden ist und sich zum kopfseitigen Ende der Ankerbuchse
hin in der Wandstärke verjüngt. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für
die Verwendung kurzer Stifte, die an der Rückseite der Werkplatte möglichst wenig
vorstehen sollen.
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Vorzugsweise ist für alle Ausführungen der Befestigungseinrichtung
vorgesehen, daß der Stift in der Ankerbuchse durch das Eingreifen des vorderen Schaftendes
des Stiftes in das Ende der Bohrung der fnkerbuchse axial festgelegt ist.
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Weiterhin ist der Schaft des Stiftes erfindungsgemäß mit an sich bekannten
Vorsprüngen versehen, die in die Ankerbuchse eingreifen und dadurch eine axiale
Verschiebung des Stiftes gegenüber der Ankerbuchse nach dem Zusammensetzen dieser
beiden i'eile verhindern.
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Die Erfindung wird nachstehend in einigen Ausführungsbeispielen an
Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung
einer vorher zusammengesetzten, in ein Werkstück eingesetzten Befestigungseinrichtung
gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine zusammengesetzte Befestigungseinrichtung, teilweise
im Schnitt, F i g. 3 einen Schnitt durch eine Ankerbuchse, F i g. 4 eine nach der
Linie 4-4 in F i g. 1 geschnittene Teilansicht, F i g. 5 eine der F i g. 2 ähnliche,
teilweise geschnittene Darstellung einer anderen Ausführungsform der Befestigungseinrichtung
gemäß der Erfindung, F i g. 6 die in ein Werkstück eingesetzte Befestigungseinrichtung
gemäß F i g. 5, teilweise im Schnitt, F i g. 7 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform
der Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, F i g. 8
eine Ansicht einer anderen Ausführungsform des Stiftes, F i g. 9 eine Teilansicht
einer weiteren Ausführungsform des Schaftteiles des Stiftes, F i g. 10 eine weitere
Teilansicht einer anderen Ausführungsform des Schaftteiles des Stiftes, F i g. 11
eine teilweise geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Befestigungseinrichtung
gemäß der Erfindung und F i g. 12 einen Schnitt durch eine andere Ausführung der
Ankerbuchse.
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In den F i g. 1 bis 4 ist die Befestigungseinrichtung 10 gemäß der
Erfindung, für die sich zahlreiche verschiedene Anwendungsmöglichkeiten von selbst
ergeben, in ein gelochtes, zwei Platten12 und 14 umfassendes Werkstück eingesetzt,
um die Platten zusammenzuhalten. Die Befestigungseinrichtung 10
umfaßt einen
Stift 16 und eine Ankerbuchse 18, die untereinander verbunden und, wie in F i g.
2 dargestellt ist, vorher zusammengebaut und dann in die Öffnungen 20 und
22 in den Platten des Werkstückes eingesetzt sind, wie dies in F i g. 4 veranschaulicht
ist.
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Der Stift 16 kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff hergestellt
sein. Er besteht vorzugsweise aus einem verhältnismäßig starren Werkstoff, z. B.
Metall. Der Stift umfaßt einen auf der einen Seite des Werkstückes aufliegenden
und dieses festhaltenden Kopf 24 und einen sich axial erstreckenden Schaft 26, der
durch die Öffnungen in dem Werkstück eingeführt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Oberfläche am Umfang des Schaftes 26 glatt und im wesentlichen ununterbrochen,
um die Herstellung des Stiftes zu verbilligen, und der eindringende Endteil
28 des Schaftes ist konisch, um den Zusammenbau mit der Ankerbuchse zu erleichtern.
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Die Ankerbuchse 18 ist aus einem verhältnismäßig federnden Werkstoff
hergestellt, und zwar vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie z. B. Nylon oder Polyäthylen.
Die Ankerbuchse umfaßt einen langgestreckten Schaft 30 mit einer sich darin
axial erstreckenden Bohrung 32 zur Aufnahme des Schaftteiles des Stiftes. Die Bohrung
32 in der Ankerbuchse ist so ausgebildet, daß ihr Durchmesser anfangs kleiner
ist als der Durchmesser des Schaftes 26 des Stiftes. Als Folge davon wird ein Klemmsitz
zwischen dem Schaft 26 des Stiftes und dem Schaft der Ankerbuchse erreicht, und
die Ankerbuchse wird durch das Zusammensetzen mit dem Schaft des Stiftes gedehnt.
Auf diese Weise bewirkt die dem Werkstoff innewohnende Elastizität, daß der Schaft
30 der Ankerbuchse den Schaft des Stiftes fest umklammert und einer axialen
Trennung von Stift und Ankerbuchse entgegenwirkt. Die Ankerbuchse ist vorzugsweise
mit einem geschlossenen Einführungsende 34 versehen, das dazu dient, die Ankerbuchse
auf dem Schaft 26 des Stiftes durch das Eingreifen des eingesetzten Endes des Stiftschaftes
zu fixieren, wodurch der Stift und die Ankerbuchse leicht genau zusammengebaut werden
können und ein axiales Hinaufgleiten der Ankerbuchse auf den Schaft des Stiftes
während des Einsetzens der Befestigungseinrichtung in das Werkstück verhindert wird.
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Die Ankerbuchse 18 ist mit einem verbreiterten, federnd zusammendrückbaren,
dem Kopf des Stiftes benachbarten und axial in einem Abstand davon angeordneten
Teil versehen, der hinter eine innere, d. h., eine dem Kopf des Stiftes abgewandte
Oberfläche des Werkstückes einrastbar ist und die Befestigungseinrichtung gegen
unerwünschtes Herausziehen aus dem Werkstück festhält. Insbesondere ist die Ankerbuchse
mit einem kegelstumpfförmigen Teil 36 versehen, der sich von ihrem Schaft
nach außen zum Kopf des Stiftes hin verbreitert, und mit
einem anderen
Teil 38 mit einer von dem kegelstumpfförmigen Teil 36 zum Kopf des
Stiftes hin nach innen gehenden Umfangsfläche 40. Eine innere Ausnehmung
42 ist in dem Abschnitt 38 der Ankerbuchse vorgesehen, deren Durchmesser wesentlich
größer ist als der Durchmesser des Schaftes des Stiftes, und die Ausnehmung
42 ist mit der Bohrung 32 durch eine konische Bohrung 44 in dem Abschnitt
36 der Ankerbuchse verbunden. Die konische Bohrung ist ebenfalls weiter als der
Schaft des Stiftes, wodurch das Zusammendrücken der Ankerbuchsenteile 36 und 38
erleichtert wird, wenn die Befestigungseinrichtung durch die Öffnung in das Werkstück
eingeführt wird. Der Ankerbuchsenteil 38 endet in der Nähe des Kopfes 24 des Stiftes
aber in einem Abstand davon, um ein Spiel für die gelochten Platten des Werkstückes
vorzusehen.
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Die vorher zusammengebaute Befestigungseinrichtung 10 kann schnell
und leicht an dem mit Öffnungen versehenen Werkstück lediglich durch Einführen der
Schaftteile des Stiftes und der Ankerbuchse durch die Öffnungen des Werkstücks angebracht
werden. Hierbei wirkt die Umfangsfläche 46 des Ankerbuchsenteiles 36 wie ein Nocken,
der im Zusammenwirken mit den Kanten der Werkstücköffnungen die Ankerbuchsenteile
36 und 38 zusammendrückt, so daß diese Teile durch die Öffnungen hindurchgehen.
Wenn die Befestigungseinrichtung vollständig in das Werkstück eingebracht ist, richtet
die dem Werkstoff der Befestigungseinrichtung innewohnende Elastizität den Abschnitt
38 der Ankerbuchse federnd nach außen auf, und dessen Umfangsfläche 40 bildet eine
Schulter, die in Eingriff mit der inneren Kante der Oberfläche des Werkstückes gebracht
wird, um ein unerwünschtes Hinausziehen der Befestigungseinrichtung zu verhindern.
Die ununterbrochene Umfangsfläche 40 der Ankerbuchse liegt auf dem ganzen
Umfang der Öffnung 22 an dem Werkstück an, so daß sie die Öffnung wirksam gegen
Durchtritt von Feuchtigkeit, Staub u. dgl. abdichtet. Die relativ dünne und biegsame
Abschlußkante 48 des Ankerbuchsenteiles 38 ist zusammengedrückt und umgreift, wenn
die Befestigungseinrichtung, wie in F i g. 4 veranschaulicht ist, an dem Werkstück
angebracht ist, fest den Schaft des Stiftes, um das Festhalten des Stiftes gegen
Herausziehen aus der Ankerbuchse zu unterstützen.
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In den F i g: 5 und 6 ist ein etwas abgeändertes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung dargestellt, das der oben beschriebenen
Ausführung ähnlich ist, wie durch die Verwendung der gleichen - jedoch mit dem Index
a versehenen-Bezugszeichen bei den entsprechenden Teilen angedeutet ist. In dieser
Ausführung ist die Ankerbuchse 18 a mit einem Kopf oder Flansch 50 versehen, der
an dem Kopf 24 a des Stiftes anliegt und geeignet ist, auf der Außenfläche des Werkstückes
aufzuliegen und der den Kopf des Stiftes in einem Abstand von dem Werkstück hält.
Der Flansch 50 ist mittels eines dünnwandigen röhrenartigen Teiles 52 einstückig
mit dem Teil 38 a der Ankerbuchse verbunden. Wie in F i g. 6 dargestellt ist, ist
der dünnwandige Abschnitt 52 genügend biegsam, um gleichzeitig mit dem Ankerbuchsenteil
38 a zusammenzuklappen. Diese Ausführung ist insbesondere in Anlagen, wie z. B.
elektrischen Schalttafeln, brauchbar, in denen es erwünscht ist, den Stift gegenüber
dem übrigen Werkstück zu isolieren. F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführung der Befestigungseinrichtung
gemäß der Erfindung, bei der die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen,
jedoch mit dem zusätzlichen Index b, bezeichnet sind. In dieser Ausführung unterscheidet
sich die Ankerbuchse 18 b von der oben beschriebenen Ankerbuchse 18 a darin,
daß der Flansch 50 b verhältnismäßig dünn und biegsam ist. Mit dieser Bauart
kann der Flansch 50 b leicht entsprechend irgendwelchen Unregelmäßigkeiten
in der Oberfläche des Werkstückes verformt werden, wenn er durch den Kopf des Stiftes
gegen das Werkstück festgespannt wird, so daß eine zusätzliche Dichtung rund um
die öffnung vorgesehen ist.
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F i g. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des Stiftes 16 e, die in
Kombination mit irgendeiner der vorbeschriebenen Ankerbuchsen benutzt werden kann.
In dieser Ausführung ist der Schaft 26 c des Stiftes mit mehreren axial in Abständen
voneinander angeordneten, ringförmigen Vorsprüngen 54 versehen, die geeignet
sind, sich in die Ankerbuchse einzubetten, so daß der Stift und die Ankerbuchse
gegen axiales Auseinanderziehen sicher ineinander eingreifen.
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F i g. 9 stellt den Schaftteil einer weiteren Ausführungsform des
Stiftes 16 d dar, welcher ebenfalls in Kombination mit irgendeiner der oben beschriebenen
Ankerbuchsen benutzt werden kann. In dieser Ausführung ist ein verbreiterter Kopf
56 an dem Einführungsende des Schaftes 26 d des Stiftes vorgesehen, der sich radial
auswärts von dem Schaft erstreckt und eine ringförmige Schulter 58 bildet,
die geeignet ist, in die Ankerbuchse eingebettet zu werden, um sicher das axiale
Auseinanderziehen von Ankerbuchse und Stift zu verhindern.
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F i g. 10 zeigt einen Schaft des Stiftes in noch einer anderen Ausführungsform
mit Vorsprüngen zum sicheren Ineinandergreifen von Stift und Ankerbuchse. In dieser
Ausführungsform ist der Schaftteil 60 gerändelt oder auf andere Weise aufgerauht,
so daß dieser in die Wand der Bohrung der Ankerbuchse eingreifen kann. Es ist selbstverständlich,
daß dieser Stift auch mit jeder der oben beschriebenen Ankerbuchsen gebraucht werden
kann.
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F i g. 11 zeigt eine weitere, geänderte Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung
gemäß der Erfindung, bei der die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen,
jedoch mit dem zusätzlichen Index f, versehen sind. In dieser Ausführungsform ist
der Schaft 26 f im Vergleich zu den oben beschriebenen Vorrichtungen verhältnismäßig
kurz, so daß er nur leicht hinter den Werkstücken vorspringt. Um die Benutzung solch
eines relativ kurzen Stiftes zu ermöglichen, ist der an dem Werkstück anliegende
Teil der Kunststoffankerbuchse in der dargestellten Weise mehr an dem eingeführten
Ende der Ankerbuchse gelegen als an dem dem Kopf des Stiftes benachbarten Ende.
Die Befestigungseinrichtung 10 f kann im wesentlichen in der gleichen Art
und Weise an den Werkstücken angebracht werden wie die oben beschriebenen Vorrichtungen,
und es ist selbstverständlich, daß der Stift mit Vorsprüngen oder Auszackungen versehen
sein kann, wie dies in den F i g. 8, 9 und 10 veranschaulicht ist.
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F i g. 12 zeigt eine Ankerbuchse 18 g, die der oben beschriebenen
Ankerbuchse 18 entspricht, mit der Ausnahme, daß das Einführungsende der Ankerbuchse
18 g offen ist. Diese Ausbildung erleichert die
Herstellung der
Ankerbuchsen und erfordert weniger Werkstoffe.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die einen Stift
und eine Ankerbuchse umfassende neuartige, vorher zusammenfügbare Befestigungseinrichtung
gemäß der Erfindung einfach und billig in der Bauart ist und leicht an einem mit
Öffnungen versehenen Werkstück von einer Seite desselben her angebracht werden kann.
Die gemäß der Erfindung ausgebildete Befestigungseinrichtung sieht nicht nur einen
großen Widerstand gegen axiale Trennung des Stiftes von der Ankerbuchse und gegen
unerwünschtes Ausbauen der Befestigungseinrichtung aus den Werkstücken vor, sondern
ist außerdem imstande, die Öffnungen in den Werkstücken gegen den Durchtritt von
Schmutz, Feuchtigkeit oder irgendwelchen Fremdstoffen wirksam abzudichten.