DE2036238A1

DE2036238A1 - Polyamide structural member - as dummy plug fastening another part onto a hollow body without screw

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Publication number: DE2036238A1
Application number: DE19702036238
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-22
Filing date: 1970-07-22
Publication date: 1972-01-27

Abstract

The elastically deformable structural member has a truncated cone section, a cylindrical section and a further square section. The middle of the cone section matches in size, a hole in the wall of the hollow body through which the member is snapped, with radial slits in the walls of the member which improve its elasticity and a central longitudinal bore into which a holding bolt can be screwed.

Description

Bauteil aus elastisch verformbarem Material zur Verwendung bei Hohikarpern Die Neuerung bezieht sich auf ein Bauteil zur Verwendung bei Hohlkörpern, Das Bauteil wird erstens als Distanz- oder Stützhülse innerhalb eines Hohlkörpers verwendet. Das im wesentlichen gleiche Bauteil dient zweitens zur Befestigung eines Gegenstandes auf einem Hohikörper, in dessen Wandung keine Befestigungsschrauben eingedreht werden sollen oder wegen mangelnder Starke oder Festigkeit der Hohlkörperwandung nicht mit ausreichender Haltbarkeit eingedreht werden können.Component made of elastically deformable material for use with Hohikarpern The innovation relates to a component for use in hollow bodies, the component is firstly used as a spacer or support sleeve within a hollow body. The essentially the same component is used secondly to attach an object on a hollow body, in whose wall no fastening screws are screwed should or not because of insufficient strength or strength of the hollow body wall can be screwed in with sufficient durability.

Zur Befestigung eines Gegenstandes auf einem Hohlkörper sind verschiedene Lösungen bekannt.There are various ways of attaching an object to a hollow body Known solutions.

Bekannt sind sog. Kippdubel, die wegen ihres komplizierten Aufbaus und ihres großen Raumbedarfs nur in Sonderfällen brauchbar sind.So-called toggle dowels are known because of their complicated structure and their large space requirements can only be used in special cases.

Unter Bezeichnungen wie Spre izpatrone, BiinddUbel, Blindniet, Blindeinnietmutter usw.Under designations such as expanding cartridge, binding plug, blind rivet, blind rivet nut etc.

sind weitere im wesentlichen zylindrische Bauteile bekannt, deren unteres Ende ohne Verformung in eine Hohlkörperbohrung eingeführt und anschließend innerhalb des Hohlkörpers elastisch oder plastisch so verformt wird, daß es im Innern des Hohlkörpers eine Verdickung bildet, Die meisten Bauteile dieser Art haben den Nachteil, daß die Verdickung innerhalb des Hohlkörpers einen mehr oder weniger schlanken Uebergang zum nicht verdickten Abschnitt des Bauteils besitzt. Bei Zugbelastung wird daher leicht die Hohlkörperbohrung erweitert oder das verdickte Bauteilende so deformiert, daß das Bauteil Axialspiel erhalt oder ausreißt.are further substantially cylindrical components known whose lower end inserted into a hollow body bore without deformation and then is elastically or plastically deformed within the hollow body so that it is inside of the hollow body forms a thickening, Most components of this type have the Disadvantage that the thickening within the hollow body is more or less slender Has transition to the non-thickened portion of the component. With tensile load the hollow body bore or the thickened component end is therefore easily widened deformed in such a way that the component retains or pulls out axial play.

Ein weniger schlanker Ubergang läßt sich bei derartigen Bauteilen nur durch starke plastische Verformung des Baute i lendes erreichen. Eine derartige Verformung erfordert aber entweder starke Kräfte, deren Aufbringung Schwierigkeiten bereitet, oder setzt voraus,daß das Bauteil ganz oder teilweise aus einem leicht deformierbaren Material besteht oder schwache Querschnitte hat.A less slender transition can be found in such components can only be achieved by strong plastic deformation of the end of the component. Such a one Deformation requires either strong forces, their application difficulties prepares, or assumes, that the component is wholly or partially made up of an easy deformable material or has weak cross-sections.

Bekannt sind ferner hohlzylindrische Bauteile mit einem geschlitzten Ende, dessen Segmente radial nach außen abgebogen sind. Diese sog. Anker werden unter elastischerr Verformung ihrer Segmente so in eine Hohlkörperbohrung eingesetzt, daß die Segmente stutzwurzelartig hinter die Hohlkörperinnenwandung greifen. Also known are hollow cylindrical components with a slotted End whose segments are bent radially outwards. These are called anchors inserted into a hollow body bore with elastic deformation of their segments, that the segments reach behind the inner wall of the hollow body like a stub roots.

Als Folge ungleichmäßiger Spannungsverteilung durch Biegebeaspruchung und Kerbwirkung haben derartige Anker nur geringe Belastbarkeit. Ein weiterer Nachteil ist, daß sie bei stärkerer Zugbeanspruchung reichlich Axialspiel erhalten. Ferner ist es nachteilig, daß bei radialer Verschiebung die Segmente in die Hohlkörperbohrung hineinrutschen können.As a result of uneven stress distribution due to bending stress and notch effect, such anchors have only a low load-bearing capacity. Another disadvantage is that they get plenty of axial play under heavy tensile stress. Further it is disadvantageous that the segments in the hollow body bore with radial displacement can slide in.

Schließlich ist es bekannt, die Auflageflache eines Gegenstandes mit lotrecht zu ihr verlaufenden, fest mit ihr verbundenen hinterschnittenen Zapfen zu versehen, die in Bohrungen des Hohlkörpers so eingedrückt werden, daß ihre Verdickung hinter die Hohikörperinnenwandung greift.Finally, it is known to use the support surface of an object undercut pins that run perpendicular to it and are firmly connected to it to be provided, which are pressed into holes in the hollow body so that their thickening reaches behind the hollow body inner wall.

Ein Nachteil dieser Anordnung ist, daß zum beabsichtigten Lösen des so befestigten Gegenstandes die gleichen Kräfte erforderlich sind, die zum unbeabsichtigten Lösen ausreichen. Werden die Zapfen so ausgebildet, daß sie eine stärker belastbare Verbindung des Gegenstandes mit dem Hohlkörper ermöglichen, so führt die beabsichtigte Trennung häufig zur Zerstörung der | Hohlkörperwandung oder der Zapfen.A disadvantage of this arrangement is that for the intended release of the so attached object the same forces are required as to the unintentional Loosen enough. Are the pins designed so that they are more resilient Allow connection of the object with the hollow body, so leads the intended Separation often destroys the | Hollow body wall or the pin.

Bei schwankender Wandungsdicke des Hohlkörpers ermöglicht die Anordnung keine axialspielfreie Verbindung. Da die Wandungsdicke vieler Hohlkörper herstellungs-bedingt star= ken Toleranzen unterliegt, ist das ein weiterer großer Nachteil.The arrangement enables the wall thickness of the hollow body to fluctuate no connection free of axial play. Since the wall thickness of many hollow bodies is manufacturing-related is subject to strong tolerances, this is another major disadvantage.

Die Neuerung dient dem Zweck, die genannten Mängel zu vermeiden. Sie wird in den Abbildungen 1 - 12 beispielsweise dargestellt.The purpose of the innovation is to avoid the defects mentioned. she is shown in Figures 1-12, for example.

Die Abb. 1 - 6 zeigen ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel. Das Bauteil, von dem Abb. 1 die Untersicht, Abb. 2 die Vorderansicht, Abb.3 die i)roufsicht und Abb. 4 einen Längsschnitt zeigt, besitzt einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 1, einen sich daran anschließenden zylindrischen Abschnitt 2 und einen weiferen Abschnitt 3 mit quadratischem Querschnitt.Figs. 1-6 show a particularly advantageous embodiment. The component, of which Fig. 1 is the bottom view, Fig. 2 is the front view, Fig. 3 is the i) top view and Fig. 4 shows a longitudinal section, has a frustoconical Section 1, an adjoining cylindrical section 2 and a another section 3 with a square cross-section.

Das Bauteil hat-eine mittige Längsbohrung, die aus einem Bohrungsabschnitt 4 mit größerem Djrchmesser und einem Abschnitt 5 mit kleinerem Durchmesser besteht. The component has a central longitudinal bore that consists of a bore section 4 with a larger diameter and a section 5 with a smaller diameter.

Etwa im Bereich des Bohrungsabschnittes 4 besitzt das Bauteil Radialschlitze 6, die die Bauteilabschnitte 2 und 3 und einen Teil des Abschnittes 1 in Segmente zerschneiden. The component has radial slots approximately in the area of the bore section 4 6 showing the component sections 2 and 3 and part of the section 1 in segments cut.

Die Abb. 5 zeigt in einem Löngsschnitt die beispielsweise Verwendung des Bauteils zur Befestigung eines Gegenstandes 7 auf einem Hohlkörper 8. Das Bauteil wird hierzu in eine Bohrung 9 des Körpers eingepreßt. Der Durchmesser der Bohrung 9 entspricht dem Durchmesser des zylindrischen Bauteilabschnittes 2. Er ist größer als der kleinere Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes 1 und kleiner als der größere Durchmesser dieses Abschnittes, Bei Einpressen des Bauteiles in die Bohrung 9 biegen sich die Bouteilsegmente radial nach innen. Sobald der kegelstumpfförmige Abschnitt 1 /die Bohrung 9 passiert hat, federn die Segmente in ihre Ausgangslage zurück. Der Bauteilabschnitt 3 mit quadratischem Querschnitt, dessen Diagonalmaß größer als der Durchmesser der Bohrung 9 ist, verhindert ein Weitergleiten des Bauteiles in den Hohikörper 8 hinein. Fig. 5 shows the example of use in a longitudinal section of the component for fastening an object 7 on a hollow body 8. The component is pressed into a bore 9 of the body for this purpose. The diameter of the hole 9 corresponds to the diameter of the cylindrical component section 2. It is larger than the smaller diameter of the frustoconical portion 1 and smaller than the larger diameter of this section, when the component is pressed into the Bore 9 bend the Bouteilsegmente radially inward. Once the frustoconical Section 1 / has passed the hole 9, the segments spring into their starting position return. The component section 3 with a square cross-section, its diagonal dimension is larger than the diameter of the bore 9, prevents the component from sliding on into the hollow body 8.

Der Gegenstand 7, der auf dem Hohikörper 8 befestigt werden soll, hat ein Schraubloch 10, eine Aussparung 11 mit quadratischem Querschnitt, dessen Größe dem Bauteilabschnitt 3 entspricht, und einen konzentrisch zum Schraubloch 10 angeordneten hohlzylindrischen Zapfen 12, Der Zapfen 12 wird formschlussig in die Bohrung 4 des Bauteiles eingeführt. Anschließend wird eine Schraube 13 in den Bohrungsabschnitt 5 eingedreht, dessen Durchmesser dem Kerndurchmesser der Schraube entspricht. Der Bauteilabschnitt 3, der von der Aussparung 11 umschlossen wird, verhindert dabei ein Mitdrehen des Bauteiles. The object 7 that is to be attached to the hollow body 8, has a screw hole 10, a recess 11 with a square cross-section, its Size corresponds to the component section 3, and one concentric to the screw hole 10 arranged hollow cylindrical pin 12, the pin 12 is positively locked in the bore 4 of the component is introduced. Then a screw 13 is in the Bore section 5 screwed in, the diameter of which corresponds to the core diameter of the screw is equivalent to. The component section 3, which is enclosed by the recess 11, prevents the component from rotating.

Wenn die Schraube 13 angezogen wird, legt sich die ringförmige Stirnfläche 14 gegen die Innenwandung des Hohlkörpers und wird gegen diese verspannt. Der Gegenstand 7 ist radial und axial spielfrei mit dem Hohlkörper verbunden. When the screw 13 is tightened, the annular end face settles 14 against the inner wall of the hollow body and is braced against it. The object 7 is connected to the hollow body radially and axially without play.

Erhalten die Bauteilabschnitte 1 und 2 und das Loch 9 entgegen der Zeichnung einen nicht kreisrunden, sondern z.B. quadratischen Querschnitt, so ist der Gegenstand 7 gleichzeitig gegen Verdrehung gesichert. Da die Länge des Bauteilubschnittes 2 und die Tiefe der Aussparung 11 entsprechend groß bemessen sind, kann der gleiche Gegenstand mit dem gleichen Bauteil auf Hohlkörpern verschiedener Wandungsdicke spielfrei befestigt werden. Received the component sections 1 and 2 and the hole 9 against the If the drawing is not a circular but, for example, a square cross-section, so is the object 7 secured against rotation at the same time. Since the length of the component subsection 2 and the depth of the recess 11 are correspondingly large, can be the same object with the same component attached to hollow bodies of different wall thicknesses without play will.

Die Abbildungen 7, 8 und 9 stellen ein zweites Ausführungsbeispiel des neuerungs gemäßen Bauteiles dar. Das Bauteil, von dem Abb. 7 die Vorderansicht und Abb.8 die Draufsicht zeigt, besitzt einen Abschnitt 20 mit quadratischem Querschnitt, einen pyramidenstumpfförmigen Abschnitt 21 und einen weiteren Abschnitt 22 mit quadratischem Querschnitt Es hat Radialschlitze 23 und eine abgesetzte Bohrung mit drei Bohrungsabschnitten 24, 25 und 260 Am vorderen Ende des Bauteils ist'eine Vierkantmutter 27 eingepreßt, eingeklebt oder in sonstiger Weise befestigt.Figures 7, 8 and 9 show a second embodiment of the innovation according to component. The component, of which Fig. 7 is the front view and Figure 8 shows the top view, has a section 20 with a square cross-section, a truncated pyramid-shaped section 21 and a further section 22 with a square Cross section It has radial slots 23 and a stepped bore with three bore sections 24, 25 and 260 A square nut 27 is pressed into the front end of the component, glued in or otherwise attached.

Abb. 9 zeigt im Längsschnitt die beispielsweise Verwendung dieses Bauteiles zur Befestigung eines Gegenstandes 28 auf einer Platte 29, die von unten nicht zugängig sein soll.Fig. 9 shows the example of the use of this in a longitudinal section Component for fastening an object 28 on a plate 29 from below should not be accessible.

Die Platte 29 besitzt ein quadratisches Loch 30, in welches-das Bauteil eingepreßt wird, Bevor dieses geschieht, muß die Schraube 31 um einige Gewindegänge in die Mutter 27 eingedreht werden, da das Bauteil sonst auf der nicht zugöngigen Seite der Platte 29 herabfallen kann0 Eine Buchse 32, die formschlüssig in den Bohrungsabschnitt 26 hineinpaßt und schwer verschiebbar auf der Schraube 31 sitzt, sorgt für die radial spielfreie Befestigung des Gegenstandes 28 auf der Platte 29o Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß an die Ausbildung des zu befestigenden Gegenstandes 28 keine besonderen Anforderungen gestellt werden0 Er muß lediglich ein Schraubloch haben0 Nachteilig ist die erschwerte Montage und die Möglichkeit, daß das Bauteil bei einer Demontage auf der nicht zugdnglichen Seite der Platte 29 herabfallen kann, Die Abb. 10, 11 und 12 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel dar9 Das beispielsweise Bauteil, von dem Abb0 10 die Vorderansicht und Abb0 1 1 die Draufsicht zeigt, hat einen zylindrischen Abschnitt 33, einen daran anschließenden kegelstumpfförmigen Abschnitt 34 und einen weiteren zylindrischen Abschnitt 35D Es besitzt Radialschlitze 36 und eine Bohrung 37o Abb0 12 zeigt im Längsschnitt die beispielsweise Verwendung dieses Bauteils zur Be festigung eines Gegenstandes 38 auf einem wenig beulfestem Hohlkörper 39, mit einer Schraube 40, einer Mutter 41 und einer Scheibe 42. Da der Bauteilabschnitt 35 in die Bohrung 43 des Hohlkörpers eingreift, kann das Bauteil auch dann nicht innerhalb des Hohlkörpers verrutschen, wenn der Gegenstand 38 demontiert wird.The plate 29 has a square hole 30 in which the component is pressed in, Before this happens, the screw 31 must be a few threads be screwed into the nut 27, otherwise the component will not be accessible on the Side of the plate 29 can fall down 0 A bushing 32 which is positively engaged in the bore section 26 fits in and sits on the screw 31 so that it is difficult to move, ensures the radial backlash-free fastening of the object 28 on the plate 29o An advantage of this Embodiment is that on the formation of the object to be fastened 28 no special requirements are made 0 It only needs a screw hole haben0 Disadvantages are the difficult assembly and the possibility that the component can fall down on the inaccessible side of the plate 29 during dismantling, Figs. 10, 11 and 12 illustrate another embodiment example Component, of which Fig0 10 shows the front view and Fig0 1 1 shows the top view a cylindrical section 33, an adjoining frustoconical Section 34 and another cylindrical section 35D It has radial slots 36 and a hole 37o Fig0 12 shows the example of use in a longitudinal section this component to Be fastening an object 38 on a little dent-proof Hollow body 39, with a Screw 40, a nut 41 and a Washer 42. Since the component section 35 engages in the bore 43 of the hollow body, the component cannot slip within the hollow body even if the Item 38 is dismantled.

Außer den bereits genannten Vorteilen weist das neuerungsgemd.ßte Bauteil weitere Vorzüge auf.In addition to the advantages already mentioned, the innovation according to the invention Component has further advantages.

So ist es ein Vorteil, daß dus Bauteil bei axialer Belastung auf Druck beansprucht wird.It is therefore an advantage that the component is subject to pressure when it is axially loaded is claimed.

Die Spannung verteilt sich gleichmäßig, die Verformung bleibt gering.The tension is evenly distributed, the deformation remains low.

Beim Einfuhren in den Hohlkörper wird das Bauteil dagegen durch Biegung verformt.When it is introduced into the hollow body, on the other hand, the component is bent by bending deformed.

Bei Biegung führen bereits geringe Kräfte zu stärkeren Verformungen. Außerdem wird der Aufbau der Radialkräfte, die zur elastischen Biege-Verformung des Bauteils beim Einpressen in den Hohlkörper erforderlich sind, durch die Konizität des Bauteiles begünstigt, die wie eine schiefe Ebene wirkt. Es kann daher mit mößigem Axialdruck ein Bauteil eingebracht werden, dessen Querschnitt im Inneren des Hohlkörpers erheblich größer als der Bohrungsquerschnitt ist. Die Differenz zwischen diesen beiden Querschnitten, der hinterschnittene Querschnitt wird außerdem voll als Druckflache wirksam.When bending, even small forces lead to greater deformations. In addition, the build-up of radial forces that lead to elastic bending deformation of the component are required when pressing into the hollow body, due to the conicity of the component, which acts like an inclined plane. It can, therefore, with moderate Axial pressure a component are introduced, the cross section of which is inside the hollow body is considerably larger than the bore cross-section. The difference between these both cross-sections, the undercut cross-section is also fully used as a printing area effective.

Ein weiterer Vorteil ist, daß am Bauteil angreifende Zugkräfte nicht durch Schräg flächen ins Stärkere ubersetzt werden.Another advantage is that no tensile forces acting on the component be translated into the stronger by inclined surfaces.

Ferner ist es ein Vorteil, daß Langskrafte keine Verformung des Bauteils bewirken können, die ein Herausreißen des Bauteils begünstigt.It is also an advantage that long forces do not deform the component can cause the component to be torn out.

Entsteht bei. Blinddübeln die Verdickung innerhalb des Hohlkörpers erst durch das Eindrehen einer Schmube, so- muß die Schraube in Verhältnis zum Dübel eine bestimmte Mindestgröße haben, um eine ausreichende Verformung des Dübels bewirken zu können. Bei geringer Festigkeit des Dübelswerkstoffes oder der Hohlkörperwandung müssen daher größere Schrauben verwendet werden, als es die Schraubenbelastung erfordern würde. Bei dem neuerungsgemäßen Bauteil ist dagegen das Größenverhältnis zwischen Schraube und Bauteil frei wählbar, wenn die Längsbohrung abgesetzt ist.Arises at. Blind dowels the thickening within the hollow body only when a screw is screwed in, the screw must be in relation to the dowel have a certain minimum size in order to cause sufficient deformation of the anchor to be able to. In the case of low strength of the anchor material or the wall of the hollow body Therefore, larger screws must be used than the screw load requires would. In the case of the component according to the innovation, on the other hand, the size ratio is between Screw and component can be freely selected if the longitudinal bore is offset.

Wird das Bauteil bei vorzugsweiser Ausbildung gemäß der Abb. 1-6 in eine Hohlkörperbohrung eingepreßt, so ist es bereits vor dem Eindrehen der Schraube unverlierbar mit dem Hohlkörper verbunden. Das ist bei der Montage und vorübergehender Demontage ein großer Vorzug.If the component is preferably designed according to Fig. 1-6 in a hollow body hole is pressed in, so it is already before screwing in the screw captively connected to the hollow body. That is during assembly and more temporary Disassembly a great asset.

Schließlich läßt sich das neuerungsgemäße Bauteil bei der vorzugsweisen Fertigung aus thermoplastischem Kunststoff sehr wirtschaftlich herstellen.Finally, the component according to the invention can preferably be used with the Manufacture from thermoplastic plastic very economically.

Claims

Expectations

Component made of an elastically deformable material, e.g. polyamide, for use with hollow bodies as blind dowels or in hollow bodies as spacer sleeves characterized in that it consists of a lower in Ldngsr; attention to the front tapering, e.g. frustoconical or truncated pyramidal section, the cross-sections of which have essentially the same shape as a hole in the wall of the hollow body which is intended for the introduction of the component, and its largest Cross-section larger and its smallest cross-section smaller than said hole is in the hollow body wall, and to the blunt end of this lower section preferably without transition slopes or radii an upper section with the same The longitudinal axis adjoins, the transverse axis of which is preferably substantially the said hole corresponds in shape and size and its length is preferably smaller than the thickness of the hollow body wall is, and that the component has a concentric longitudinal bore with or without a thread and the lower component section in the lung area, the cross-sections of which are larger than the hole in the hollow body wall, has radial slots that vorzugswf; se also pass through the upper component section.

2.

Component according to Claim 1, characterized in that the longitudinal bore is offset, with a bore section with a larger diameter the upper and runs through the slotted part of the lower component section and which is attached to it subsequent bore section has a diameter which is approximately the neck diameter an intended to be passed through or the core diameter of a self-tapping screw to be screwed-corresponds or a thread for receiving such a screw owns.

3.

Component according to Claim 1 or Claims 1 and 2, characterized in that that the length of the upper component section according to claim 1 or 2 is greater than that Wall thickness of the hollow body and a third section is attached to this section k nentrically upwards, which is also passed through by the longitudinal bore and whose cross section is larger than the hole in the hollow body wall and preferably a non-rotationally symmetrical shape Ilat,