DE3201281A1

DE3201281A1 - Knopfanordnung

Info

Publication number: DE3201281A1
Application number: DE19823201281
Authority: DE
Inventors: Irwin J. 60022 Glencoe Ill. Ferdinand; Michael 60202 Evanston Ill. Peterson; Richard 60025 Glenview Ill. Sylvan
Original assignee: Hirsh Co
Current assignee: Hirsh Co
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1982-12-30
Also published as: US4413374A; CA1168809A; GB2100120A

Description

Die Erfindung betrifft eine Knopfanordnung, insbesondere eine zweiteilige Knopfanordnung, die für die HaI-terung einer Schraube oder Mutter in ihrer Position innerhalb der Knopfanordnung vorgesehen ist.

Es ist erwünscht, eine Knopfanordnung vorzusehen, die schnell und leicht zusammengesetzt werden kann und die ein Befestigungsmittel in nicht drehbarem Zustand innerhalb der Knopfanordnung festhält.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Knopfanordnung vorgesehen, bestehend aus einem Knopf, einer innerhalb des Knopfes angebrachten Schraube und einer Kappe, die mit dem Knopf zum Halten der Schraube innerhalb des Knopfes fest verbunden sowie gegen Relativbewegung gegenüber dem Knopf fixiert ist.

^Der Knopf hat insbesondere ein im allgemeinen zylindrisches unteres Ende und ein im allgemeinen zylindrisches oberes Ende. In der Mitte innerhalb des Knopfes befindet sich eine Durchbrechung zur Aufnahme der Schraube. Die Durchbrechung umfaßt eine untere oder erste Bohrung, einen Zwischenteil der Durchbrechung oberhalb der ersten Bohrung, der mit der ersten Bohrung verbunden ist, sowie eine obere oder zweite Bohrung oberhalb des Zwischenteils der Durchbrechung, die mit dem Zwischenteil der Durchbrechung verbunden ist.

Der Zwischenteil der Durchbrechung hat im allgemeinen Sechskantform und eine Querschnittsabmessung, die größer als der Durchmesser der ersten Bohrung ist, so daß ein Sitz oder Sitzteile rund um die erste Bohrung herum gebildet werden. Der Zwischenteil dient daher zur Aufnahme einer Sechskantmutter oder des sechskantigen

Kopfes einer Schraube/ der auf dem Sitz positioniert ist und zur Verhinderung einer Drehung des Schraubenkopfes. Der Gewindeschaft der Schraube steht nach unten durch den Boden der ersten Durchbrechung in das untere Ende des Knopfes vor.

Eine Kappe ist zum Halten der Schraube innerhalb des Knopfes vorgesehen. Insbesondere umfaßt die Kappe ein

!0 im allgemeinen zylindrisches Boden- oder unteren Endteil und einen im allgemeinen scheibenförmigen oberen Endteil oder Flansch mit einem Durchmesser, der größer als derjenige des zylindrischen unteren Endteils ist. Der zylindrische untere Endteil der Kappe ist innerhalb des sechskantförmigen Zwischenteils der Durchbrechung angeordnet und liegt an dem Schraubenkopf an, um zu verhindern, daß die Schraube sich von dem Sitz in dem Knopf abheben kann. Das obere Ende der Kappe wird von der zweiten Bohrung des Knopfes aufgenommen. Die Kappe ist in..; geeigneter Weise, z.B. mittels Leim oder durch Ultraschall-Schweißen, mit dem Knopf verbunden, um dadurch die Schraube innerhalb des Knopfes in fester Position zu halten.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert. Es zeigen·¹

Fig. Ί eine perspektivische Explosionsdarstellung der Knopfanordnung, wobei zur bes-

seren Darstellung von Einzelheiten im Innern Teile weggelassen sind;

Fig. 2 eine Draufsicht des Knopfes, Fig. 3 eine ünteransicht der Kappe und Fig. 4 ein weggebrochener Querschnitt der

Knopfanordnung im vollständig zusammengesetzten Zustand-

Obwohl die Erfindung in verschiedenartiger Form ausgeführt werden kann, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in der Zeichnung dargestellt sowie nachstehend im einzelnen beschrieben.

Die zweiteilige Knopfanordnung umfaßt zwei Hauptelemente/ wie am besten aus der Explosionsdarstellung in Fig. 1 und in dem Querschnitt der Anordnung in Fig. 4 ersichtlieh ist. Insbesondere umfassen die Elemente einen Knopf 10 und eine Kappe 40, die zur Aufnahme und zur Anlage an einer Mutter zusammenwirken, die aus einer Mutter oder einer Schraube 26 bestehen kann.

Der Knopf 10 umfaßt ein im allgemeinen zylindrisches Bodenende 14, ein im allgemeinen zylindrisches oberes Ende 18 größeren Durchmessers sowie einen kegelförmigen Teil 19 (nur Fig. 4), der das Bodenende 14 mit dem oberen Ende 18 verbindet.

Der Knopf 10 hat eine mittlere Durchbrechung 12 (Fig. 2), die aus einem Paar Bohrungen 16 und 20 besteht, die eine gemeinsame Längsachse haben. Insbesondere bildet das Bodenende 14 des Knopfes 10 die Bohrung 16, die als eine untere, den Boden bildende oder erste Bohrung bezeichnet werden kann und die einen bestimmten Durchmesser aufweist. Das obere Ende 18 des Knopfes 10 bildet die Bohrung 20, die als eine obere oder zweite Bohrung gekennzeichnet werden kann und die einen bestimmten Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser der ersten Bohrung 16 ist.

In Längsrichtung zwischen der ersten und der zweiten Bohrung 16 und 20 befindet sich ein Zwischenteil oder ein Hohlraum 22 der Durchbrechung 12 mit einer kleinsten Querschnittsabmessung, die größer

als der Durchmesser der ersten Bohrung 16 ist. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist die Innenfläche des Knopfes 10, die den Zwischenteil 22 der Durchbrechung 12 bildet, vorzugsweise in Sechskantform ausgebildet und dient zur Aufnahme des Kopfes einer üblichen Maschinenschraube in Steckanordnung. Zu diesem Zweck hat die Schraube in der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsform einen üblichen Sechskantkopf 30, der geringfügig kleiner als der entsprechende sechskantige Hohlraum oder der Zwischenteil 22 der Durchbrechung 12 ist, der den Kopf 30 aufnimmt.

Der sechskantige Hohlraum 22 des Knopfes 10 endet an einem unteren Ende, das durch eine Sitzfläche 28 gebildet wird, auf der die Schraube, z.B. der Schraubenkopf 30, angeordnet wird.

Der Hohlraum 2 2 soll die Mutter oder den Schraubenkopf 30 gegen Drehung sichern. Die Form des inneren Hohlraums oder des Zwischenteils 22 der Durchbrechung 12 muß daher nicht unbedingt die dargestellte Sechskantform aufweisen. Für eine gegebene Mutter oder einen i Schraubenkopf '30 kann eine Vielzahl von Formen für den _: Hohlraum 22 vorgesehen sein, um eine Drehung der Schrau™ ^; be oder des Schraubenkopfes 30 wirksam zu verhindern»

Der Zwischenteil oder der Hohlraum 22 ist an seinem oberen Ende mit der oberen oder zweiten Bohrung 20 verbunden. Bei der bevorzugten Ausführungsform besitzt die zweite Bohrung 20 einen Durchmesser, der größer als mindestens die kleinste Querschnittsabmessung des Zwischenteils 22 ist. Bei der bevorzugten, in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist der Durchmesser der zweiten oder oberen Bohrung 20 größer

als ein Kreis, der durch die Scheitelpunkte der Winkel der sechskantigen Hohlraumform gebildet wird. Infolgedessen wird eine Schulter 32 durch einen etwa kreisförmigen äußeren Umfang und durch einen sechskantigen Innenumfang gebildet.

Fig. 1 und 4 zeigen am besten, daß die Schraube 26 einen Gewindeschaft 24 aufweist, der von dem Schraubenkopf 30 vorsteht. Der Gewindeschaft 24 paßt in die untere oder erste Bohrung 16 und steht durch diese hindurch von dem Boden des Knopfes 10 vor.

Die Kappe 40 der Knopfanordnung dient zur Aufnahme in dem Knopf 10 über der Mutter oder dem Schraubenkopf 30. Insbesondere dient die Kappe 40 zur Aufnahme in der oberen oder zweiten Bohrung 20 und teilweise innerhalb des Zwischenteils 22 der Durchbrechung 12. Zu diesem Zweck hat die Kappe 40 ein im allgemeinen hohles zylindrisches unteres Ende 44, das in den Zwischenteil 22 der Durchbrechung 12 oberhalb des Schraubenkopfes 30 eingreifen kann. Das untere Ende 44 der Kappe hat daher einen Außendurchmesser, der nicht größer, tatsächlich nur geringfügig kleiner als die kleinste Querschnittsabmessung des Zwischenteils 22 der Durchbrechung 12 ist. Das zylindrische untere Ende 44 endet in einer abwärts gerichteten Unterseite 42, die auf der Oberseite des Schraubenkopfes 30 aufruht.

°^ Die Kappe 40 umfaßt außerdem ein scheibenähnliches Oberende oder einen Kreisflansch 46, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zylindrischen unteren Endes 44. Die Kappe 40 umfaßt mehrere in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete sowie radial nach außen gerichtete Wände 48, die sich

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von dem Flansch oder dem oberen Ende 46 abwärts sowie von dem zylindrischen unteren Ende 44 nach außen erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Wände 48 von dem zylindrischen unteren Ende 44 nicht weiter als der Flansch 46 radial nach außen.

Wie Fig. 4 am besten zeigt, hat jede Wand 48 eine äußere, auf gleicher Umfangslinie liegende Außenfläche 49, die vorzugsweise nach innen in Richtung der Längsachse der Kappe mit zunehmendem Abstand von dem oberen Flansch 46 abgeschrägt ist. Die Abschrägung der Wände 48 dient der Erleichterung des Einsetzens der Kappe 4o in den Knopf 1o während des Zusammensetzens und wäh-

¹^ rend der Herstellung der Knopfanordnung. Jede Wand 48 weist außerdem eine nach unten gerichtete Lagerfläche 5o auf, die sich von der abgeschrägten Fläche 49 zu dem zylindrischen unteren Ende 44 erstreckt.

Im voll zusammengesetzten Zustand, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, liegt die Unterseite 42 der Kappe 4o an dem Schraubenkopf 3o an, und die äußere Oberfläche des oberen Flansches 46 der Kappe fluchtet im wesentlichen mit der sich über den Umfang erstreckenden Oberseite des Oberendes 18 des Knopfes. Darüber hinaus liegen die Bodenflächen 5o der Kappenwände 48 an der Knopfschulter 32 an und werden von dieser gestützt.

Die Kappe 4o ist, wie man sieht, vorzugsweise hohl aus-

gebildet, um die Mengen und die Kosten des Materials,

das für die Herstellung erforderlich ist, zu vermindern. Der obere Flansch 46 der Kappe 4o kann mit einem Außendurchmesser versehen sein, der gleich dem oder nur wenig größer als der Durchmesser der oberen Bohrung 2o 35

ist, um die Kappe 4o an dem Knopf 1o mittels gegenseitigen Reibsitzes zu befestigen. Es kann auch eine üb-

liehe Ultraschall-Schweißung zum Verschmelzen der Kappe 4o mit dem Knopf 1o verwendet werden. Andere geeignete Mittel, z.B. Leim, können ebenfalls zur Befestigung der Kappe an den Knopf dienen.

Im zusammengesetzten Zustand, bei dem die Kappe 4o an dem Knopf 1o befestigt ist, wird die Schraube 26 innerhalb der Knopfanordnung festgehalten. Die ineinanderpassenden unregelmäßigen Formen des Schraubenkopfes 3o und des Hohlraums 22 durch Durchbrechung 12 bewirken eine Sicherung der Schraube 26 gegen Drehung in dem Knopf 1o. Die Kappe 4o hindert die Schraube 26 daran, sich zu lösen und sich nach oben zu bewegen.

Die Knopfanordnung ist zur Aufnahme üblicher Schrauben oder Muttern in einer wahlweisen Ausführungsform geeignet. Obwohl nicht dargestellt, können eine getrennte Mutter und Schraube verwendet werden, wenn dies gewünscht wird. Beispielsweise würde eine Mutter zunächst in dem Knopf positioniert werden, und die Kappe würde danach in dem Knopf angeordnet werden, um die Mutter darin zu halten. Ein getrennter mit Schraubgewinde versehener Bolzen könnte dann in die Knopfanord-„._ nung von dem Unterende her eingesetzt werden, wobei der Gewindebolzen sich durch die untere Bohrung der Durchbrechung erstreckt und von der mit Schraubgewinde versehenen Mutter aufgenommen wird.

OQ Sowohl der Knopf als auch die Kappe können aus Polystyrol mit hoher Schlagzähigkeit, wie Acrylnitril-Butadien-Styrol oder anderen geeigneten Materialien geformt werden.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß zahlreiche Veränderungen oder Abänderungen ohne Abweichung von

dem Wesen und dem Schutzumfang der Erfindung'möglich sind. Es ist verständlich, daß in Bezug auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform keine Beschränkung beabsichtigt ist. Vielmehr dienen die Ansprüche zur Abdeckung aller Abänderungen, die in einen Schutzumfang der Ansprüche fallen.

Claims

3DI PL. - IN G. HAiV S 1VV . G P. O E N1N G 3 2 01281 P A T E N T A Λ' W Λ L T H 1 - 6 Hirsh Company 8o51 Central Park Avenue Skokie, Illinois 6oo76 USA Knopfanordnung Patentansprüche:

1. Knopfanordnung, gekennzeichnet durch einen Knopf (1o) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei der Knopf (1o) eine Durchbrechung (12) mit einer ersten Bohrung (16) in dem ersten Ende und einer zweiten Bohrung (2o) in dem zweiten Ende aufweist und einen Sitz (28) um die erste Bohrung (16) herum bildet, durch eine Mutter (3o)in dem Knopf (1o), die gegen den Sitz (28) anliegt, durch Mittel zur Sicherung der Mutter (3o) gegen Drehung in dem Knopf (1o), durch eine Kappe (4o) mit einem oberen / in der zweiten Bohrung (2o) aufgenommenen Ende (46) sowie mit einer Unterseite (42) zur Anlage an der Mutter (3o), und durch Mittel zum Befestigen der Kappe (4o) an dem Knopf (1o), so daß die Kappe (4o) die Mutter (3o) innerhalb des Knopfes Uo) in Position hält.

2. Knopfanordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die die Mutter (3o) festhaltenden Mittel aus einem Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) besteht, der durch die Innenfläche des

SfEBKIiTSTH. 4, · 8000 MÜNCHEN 86 · POB 800340 ■ KABEL: BHEINPiTEXT · TEL. (080) 171079 ■ TILEX 3-22059

Knopfes (1o) mit einer unregelmäßigen Form gebildet ist, wobei die Mutter (3o) eine entsprechende unregelmäßige Form aufweist, wodurch die Mutter (3o) an der Innenfläche des Knopfes (1o) anliegt, die den Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) bildet.

3. Knopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) eine etwa hexagonale Form aufweist und daß die Mutter (3o) ebenfalls eine Sechskantform hat.

4. Knopfanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Querschnittsabmessung des Zwischenteils (22) der Durchbrechung (12) größer

als der Durchmesser der ersten Bohrung (16) und kleiner als der Durchmesser der zweiten Bohrung (2o) ist, wobei der Sitz (28) zwischen dem Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) und der ersten Bohrung (16) gebildet ist, daß eine Schulter (32) zwischen der

zweiten Bohrung (2o) und dem Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) gebildet ist, daß die Kappe (4o) ein zylindrisches unteres Ende (44) mit einem Außendurchmesser umfaßt, der die kleinste Querschnittsabmessung des Zwischenteils (22) der Durchbrechung (12) ! ! nicht überschreitet, daß das obere Ende der Kappe (4o) i einen Flansch (46) mit einem Außendurchmesser aufweist, der. etwa demjenigen der zweiten Bohrung (2o) entspricht, _;

und daß die Kappe (4o) in dem Knopf (1o) so angeord- |

net ist, daß die Unterseite (42) der Kappe (4o) an j

~ ι

der Mutter (3o) in dem Zwischenteil (22) der Durch- |

brechung (12) anliegt und der Flansch (46) der Kappe I

(4o) in der zweiten Bohrung (2o) gelagert ist.

5. Knopfanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) im allgemeinen sechskantig ausgebildet ist .und daß die Seitenflächen der Mutter (3o) ebenfalls einen Sechskant bilden.

6. Knopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze ichnet, daß die Kappe (4o) außerdem mehrere Wände (48) aufweist, die sich radial nach außen erstrecken und von dem oberen Ende (46) der Kappe (4o) abwärts gerichtet sind.

7. Knopfanordnung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Wände (48) jeweils eine abgeschrägte Außenfläche (49) aufweisen, die das Einsetzen der Kappe (4o) in die zweite Bohrung (2o) erleichtern.

8. Knopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Befestigen der Kappe (4o) an den Knopf (1o) aus einem Reibsitz zwischen der Kappe (4o) und dem Knopf (1o) bestehen.

9. Knopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4o) mit dem Knopf (1o) durch Schweißen fest verbunden ist.

1o. Knopfanordnung, gekennzeichnet durch einen Knopf (1o), der eine Durchbrechung (12) mit einer ersten Bohrung (16) und einem Zwischenteil (22) nahe der ersten Bohrung (16) bildet, daß die erste Bohrung (16) mit dem unteren Ende des Knopfes (1o) verbunden ist, daß der Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) mit einem oberen Ende des Knopfes (1o) und mit der ersten Bohrung (16) verbunden ist,

daß der Durchmesser der ersten Bohrung (16) kleiner als die kleinste Querschnittsabmessung des Zwischenteils (22) der Durchbrechung (12) zur Bildung eines Sitzes (28) um die erste Bohrung (16) herum bemessen ist, daß eine Mutter (3o) in dem Zwischenteil (22) der Durchbrechung (12) vorgesehen ist und gegen den Sitz (28) anliegt, daß in dem Knopf CIo) Mittel zur Anlage mindestens an Teile der Außenfläche der Mutter (3o)

₁₍3 zur Sicherung der Mutter (3o) gegen eine Relativdrehung zum Knopf (1o) vorgesehen sind, und daß Mittel zum Befestigen der Kappe (4o) an dem Knopf (Ίο) vorgesehen sind, wodurch die Kappe (4o) die Mutter (3o) innerhalb des Knopfes (1o) in Position hält.