DE10014688A1 - Halteelement zur Befestigung von Bauteilen an einem mit einem Durchbruch versehenen Träger - Google Patents

Abstract

Halteelement zur Befestigung von Bauteilen an einem mit einem Durchbruch versehenen Träger, das den Durchbruch durchsetzt und in diesem gehalten ist. Ein den Durchbruch durchsetzendes, eine Längsbohrung aufweisendes Einsatzstück liegt mit einem sich auf seiner einen Seite an dem Träger abstützenden Bund und einer an seiner anderen Seite ausgebildeten Druckfläche an einem Druckteil an. Beim Anziehen einer das Einsatzstück durchsetzenden und in das Druckteil eindrehbaren Schraube wird durch das Druckteil das Einsatzstück radial aufgeweitet und das Halteelement in dem Durchbruch dichtend verankert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Halteelement zur Befestigung von Bauteilen an einem mit einem Durchbruch versehenen Träger, das den Durchbruch durchsetzt und in diesem gehalten ist.

Ein derartiges Halteelement ist aus der Europäischen Patentanmeldung 890 750 A2 bekannt. Dieses Halteelement ist einstückig nach Art eines Dübels ausgebil­ det. Es besitzt einen sich gegen die eine Seite eines Trägers anlegenden Flansch und einen den Durchbruch durchsetzenden Schaft, in den eine Schraube eindreh­ bar ist. Zur Aufnahme der Schraube sind Flansch und Schaft mit einer koaxialen Bohrung versehen. Benachbart zu dem Flansch ist an dem Schaft ein Wulst aus­ gebildet, dessen Abstand von der ihm zugewandten Seite des Flansches der Dicke des betreffenden Trägers entspricht. Das Halteelement wird in den Durchbruch in dem Träger eingeführt, wobei sich aufgrund eines entsprechenden Durchmessers des Durchbruchs der Wulst radial nach innen zusammendrückt, bis der Flansch an dem Träger zur Anlage kommt. In dieser Position des Halteelementes kann der Wulst wieder in seine ursprüngliche Lage nach außen vorspringen, womit der Träger gewissermaßen vom Flansch und dem Wulst gefangen ist. Wenn jetzt in das Halteelement eine Schraube eingedreht wird, bewirkt diese einen radial nach außen gerichteten Druck auf den Zwischenraum zwischen Flansch und Wulst, womit sich in diesem Bereich der Schaft an die Wandung des Durchbruchs fest dichtend anlegt. Mit der Schraube läßt sich an dem Flansch irgendein Bauteil be­ festigen, indem nämlich der Schraubenkopf beim Eindrehen der Schraube in den Schaft das mit einem entsprechenden Loch versehene Bauteil gegen den Flansch andrückt. Die Andruckkraft und damit die Dichtigkeit dieser Verbindung hängt von der Elastizität des Materials des Schaftes ab, für das kein zu weiches Material gewählt werden kann, da sonst die Schraube in dem Schaft keinen sicheren Halt finden würde. Darüber hinaus ist es ein Erschwernis für die Montage des Haltee­ lements, dieses bei seinem Einsetzen in den Träger im Bereich des Wulstes zu­ sammenzudrücken, wofür ein weiches Material besonders geeignet wäre, das je­ doch, wie vorstehend gesagt, einer Schraube nicht den ausreichenden Halt geben würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halteelement gemäß den eingangs angegebenen Merkmalen zu schaffen, das sich auf einfache Weise an einem Trä­ ger anbringen läßt und bei hoher Festigkeit gegenüber einer einzudrehenden Schraube und damit einer guten Haltefunktion für ein zu befestigendes Bauteil eine sichere Halterung und Abdichtung gegenüber dem Träger gewährleistet. Er­ reicht wird dies durch ein ein den Durchbruch durchsetzendes, eine Längsbohrung aufweisendes Einsatzstück mit einem sich auf seiner einen Seite an dem Träger abstützenden Bund und einer an seiner anderen Seite ausgebildeten Druckfläche, an der eine Gegenfläche eines das Einsatzteil fortsetzenden koaxial zur Längsboh­ rung aufgebohrten Druckteils derart anliegt, daß beim Anziehen einer das Einsatz­ stück durchsetzenden und in das Druckteil eindrehbaren Schraube das Druckteil das Einsatzstück radial aufweitet und das Halteelement in dem Durchbruch dich­ tend verankert, wobei das Druckteil aus einem Material von der Festigkeit eines harten Kunststoffs und das Einsatzstück aus einem demgegenüber weichen elasti­ schen Material nach Art eines elastischen Kunststoffs bestehen.

Aufgrund der zweistückigen Ausbildung des Halteelements und der zueinander passenden Gestaltung von Einsatzstück und Druckteil ergibt sich einerseits eine einfache Montage, da an dem Einsatzstück wegen dessen durch das Druckteil be­ wirkter Aufweitung irgendein Wulst oder dergleichen nicht vorgesehen sein muß. Das Halteelement kann somit hinsichtlich seiner äußeren Kontur im wesentlichen glatt ausgebildet sein, so daß es sich problemlos in den Durchbruch eines Trägers einstecken läßt. Durch die zueinander passenden Gestaltungen von Einsatzstück und Druckteil ergibt sich beim Anziehen einer Schraube und damit Andrücken des Druckteils gegen das Einsatzstück ein starker radialer Druck im Bereich des Einsatzstücks, das sich aufgrund seiner elastischen Eigenschaften satt und sicher an der Wandung des Durchbruchs im Träger anlegen kann und diesen somit be­ sonders sicher abdichtet. Die besondere Elastizität des Einsatzstücks beeinträch­ tigt dabei nicht den festen Sitz einer in das Halteelement eingedrehten Schraube, da diese sich in das Druckteil, das aus härterem Material besteht, eindreht, womit ein von der Schraube gegen das Halteelement gedrücktes Bauteil sicher und fest über das Halteelement an dem Träger angebracht werden kann.

Zweckmäßig bildet man die Druckfläche am Einsatzstück als konische Aufwei­ tung der Längsbohrung in Richtung vom Bund weg aus, in die das Druckteil mit einem Gegenkonus hineinragt. Bei Anziehen der Schraube wird dann der Gegen­ konus in die konische Aufweitung am Einsatzstück hineingezogen, wodurch das Einsatzstück mit erheblicher Spreizkraft gegen die Wandung des Durchbruchs in dem Träger gedrückt wird.

Es ist auch möglich, an dem Einsatzstück zwischen dem Bund und dem Druckteil einen elastischen Ring auszubilden, der einen in ihn hineinragenden Kragen des Druckteils umfaßt. Bei dieser Konstruktion sorgt der Kragen dafür, daß sich beim Zusammenpressen des elastischen Ringes aufgrund des Anziehens der Schraube der Ring nur radial nach außen ausdehnen kann, wo er sich dann gegen die Wan­ dung des Durchbruchs im Träger anpreßt.

Zweckmäßig wird der Bund des Einsatzstücks tellerartig ausgebildet, und zwar mit einer Randlippe zur Anlage an dem an dem Träger. Aufgrund einer derartigen Ausbildung des Bundes ergibt sich einerseits eine gute Abdichtung zwischen dem Halteelement und dem Träger und andererseits ein stabiles Widerlager gegenüber dem zu befestigenden Bauteil, das mittels der Schraube gegen den Bund gedrückt wird.

Um das Einsatzstück und das Druckteil gegeneinander unverlierbar zu einem Halteelement zusammenzufassen, verbindet man zweckmäßig das Einsatzstück mit dem Druckteil durch elastisch verformbare Rippen. Diese Rippen können an beliebigen Stellen im Bereich der Berührungszone von Einsatzstück und Druckteil angebracht sein, zum Beispiel am äußeren Rand der Aufweitung des Druckteils, wo sie an Einsatzstück und Druckteil angespritzt werden können.

Einsatzstück und Druckteil werden zweckmäßig aus Kunststoff gespritzt, wobei, wie oben gesagt, für das Einsatzstück ein besonders elastischer Kunststoff zu wählen ist. Beim Spritzen des Halteelements kann man in einer Form sowohl das besonders elastische Einsatzstück als auch das dem gegenüber härtere Druckteil ausgeformt werden, wobei dann die die beiden Teile verbindenden Rippen gleich mit angespritzt werden.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Halteelement mit über konische Flächen zusammenwirkendem Einsatz­ stück und Druckteil, eingeführt in einen Träger,

Fig. 2 das gleiche Halteelement mit eingedrehter Schraube und daran befestigtem Bauteil,

Fig. 3 ein Halteelement mit zusammenwirkenden ebenen Flächen am Einsatzstück und Druckteil.

Das in der Fig. 1 dargestellte Halteelement 1 besteht aus dem dübelartig ausgebil­ deten Druckteil 11 und dem Einsatzstück 2, das den Durchbruch 3 in dem Träger 4 durchsetzt. Der Träger 4 besteht hier aus einer Platte, in die der hier rund ausge­ bildete Durchbruch 3 eingebracht ist. Das Einsatzstück 2 weist an seiner einen Seite den tellerartig ausgebildeten Bund 5 auf, der sich mit seiner Randlippe 6 auf der betreffenden Oberfläche des Trägers 4 abstützt. Auf seiner dem Bund 5 abge­ wandten Seite weist das Einsatzstück die konische Aufweitung 7 auf. Das Ein­ satzstück 2 enthält die Längsbohrung 8, die in Richtung zum Bund 5 den Einführ­ konus 9 bildet, der das Einführen einer Schraube erleichtert, was weiter unten in Zusammenhang mit der Fig. 2 näher dargestellt wird. Das Druckteil 2 besitzt die Bohrung 10, die koaxial zu der Längsbohrung 8 verläuft. Auf seiner dem Einsatz­ stück 2 zugewandten Seite weist das Druckteil 11 den Gegenkonus 12 auf, der mit der konischen Aufweitung 7 zusammenpaßt.

Die beiden das Halteelement 1 bildenden Teile, nämlich Einsatzstück 2 und Druckteil 11, sind aus verschiedenen Materialien geformt und bilden somit zwei Stücke. Um zwecks Unverlierbarkeit die beiden Stücke zusammenzuhalten, sind die die konischen Flächen 7 und 12 überbrückenden Stege 13 und 14 vorgesehen, die einerseits am Einsatzstück 2 und andererseits am Druckteil 11 ansetzen und damit eine Verbindung zwischen Einsatzstück 2 und Druckteil 11 herstellen. Die beiden Rippen 13 und 14 bestehen aus elastischem Material, so daß sie eine Ver­ schiebung der konischen Flächen 7 und 12 gegeneinander nicht verhindern. Hier­ auf wird weiter unten näher eingegangen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann das Halteelement 1 problemlos in den Durch­ bruch 3 in dem Träger 4 eingeführt werden, da an dem Halteelement 1 keinerlei dieses Einsetzen behindernde Vorsprünge vorhanden sind.

In der Fig. 2 ist das gleiche Halteelement 1 dargestellt, allerdings mit eingedrehter Schraube 15. Die Schraube 15 besitzt das selbstfurchende Gewinde 16, das sich in die Wandung der Bohrung 10 des Druckteils 11 (siehe Fig. 1) eingefurcht hat und damit in dem Druckteil 11 verankert ist. Der Schaft 17 der Schraube 15 hat die Längsbohrung 8 des Einsatzstücks 2 erheblich aufgeweitet, da die Längsbohrung 8, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, einen wesentlich geringeren Durchmesser aufweist als die Bohrung 10 in dem Druckteil 11. Aufgrund elastischer Eigen­ schaften des Einsatzstücks 2 läßt sich dessen den Träger 4 durchsetzender Teil nach außen pressen, wobei sich das Einsatzstück 2 mit seiner äußeren Wandung gegen die innere Wandung des Durchbruchs 3 in dem Träger 4 setzt. Die Schrau­ be 15 übt darüber hinaus auf das Druckteil 11 einen Zug in Richtung Einsatzstück 2 aus, worauf weiter unten näher eingegangen wird. Daraus ergibt sich ein Druck des Gegenkonus 7 an dem Druckteil gegen die konische Aufweitung 12 am Ein­ satzstück 2, wodurch sich aufgrund der aufeinanderdrückenden konischen Flächen der der konischen Aufweitung 12 benachbarte Teil des Einsatzstücks 2 stark nach außen gepreßt wird, wodurch sich ein wulstartiges Heraustreten desjenigen Teils des Einsatzstücks 2 ergibt, der nach unten über den Träger 4 hinausragt. Die Folge davon ist eine besonders sichere Abdichtung des Durchbruchs 3 durch das Ein­ satzstück 2.

Der oben erwähnte Zug auf das Druckteil 11 ergibt sich aufgrund der Auflage des Bauteils 18 auf dem Bund 5 des Einsatzstücks 2, wobei das Bauteil 18 durch den Kopf 19 der Schraube gegen den Bund 5 gedrückt wird. Beim Anziehen der Schraube 15 ergibt sich somit aufgrund des von dem Schraubenkopf 19 ausgeüb­ ten Druckes auf das Bauteil 18 dessen Befestigung an dem Halteelement 1 und gleichzeitig der oben erwähnte Zug auf das Druckteil I 1 mittels des Gewindes 16, was dann die vorstehend erwähnte Aufspreizung des betreffenden Bereichs des Einsatzstücks 2 zur Folge hat.

In der Fig. 3 ist eine Variante gegenüber der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 dargestellt. Das hier dargestellte Halteelement 20 besteht aus dem Einsatz­ stück 21 mit dem Bund 22 sowie dem elastischen Ring 23, der den Bereich des Durchbruchs 3 in dem Träger 4 ausfüllt. Der Bund 22 und der Ring 23 sind anein­ ander gespritzt und bilden somit ein Teil. An den Ring 23 setzt das Druckteil 24 an, das mit einer radialen ebenen Fläche 25 gegen die untere ebene Fläche 26 des Ringes 23 drückt. Das Druckteil 24 setzt sich über die Fläche 25 in dem Kragen 27 fort, der ähnlich einem Rohrstück auf dem Druckteil 24 aufgesetzt ist. Das Druckteil 24 mit dem Kragen 27 enthält weiterhin die für die Aufnahme einer Schraube vorgesehene Bohrung 10.

In dem linken Teil der Fig. 3 ist das Halteelement 20 in eingesetzter Lage (ent­ sprechend der Lage gemäß Fig. 1) dargestellt, in der das Halteelement 20 lose in den Durchbruch 3 eingeführt ist. Im rechten Teil der Fig. 3 ist dargestellt, wie der Ring 23 zusammengedrückt wird, um sich dabei gegen die Wandung des Durch­ bruchs 3 zu legen. Dies geschieht mittels der Schraube 15, die mit ihrem Schrau­ benkopf 28 das Bauteil 29, hier eine dünne Platte, gegen den Bund 22 drückt, wo­ bei, wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 dargestellt, das Druckteil 24 in Rich­ tung auf den Bund 22 gezogen wird und dabei den elastischen Ring 23 zusam­ menpreßt. Der Ring 23 legt sich dabei nicht nur gegen die innere Wandung des Durchbruchs 3 an, er bildet darüber hinaus den Wulst 30, der für eine besonders gute Abdichtung zwischen dem Halteelement 20 und dem Bauteil 4 sorgt. Im üb­ rigen wird hinsichtlich der Wirkungsweise des Halteelements 20 auf die Erläute­ rungen zu Fig. 2 verwiesen.

Claims (5)

1. Halteelement zur Befestigung von Bauteilen an einem mit einem Durch­ bruch versehenen Träger, das den Durchbruch durchsetzt und in diesem gehalten ist, gekennzeichnet durch ein den Durchbruch durchsetzendes, eine Längsbohrung aufweisendes Einsatzstück mit einem sich auf seiner einen Seite an dem Träger abstüt­ zenden Bund und einer an seiner anderen Seite ausgebildeten Druckfläche, an der eine Gegenfläche eines das Einsatzteil fortsetzenden koaxial zur Längsbohrung aufgebohrten Druckteils derart anliegt, daß beim Anziehen einer das Einsatzstück durchsetzenden und in das Druckteil eindrehbaren Schraube das Druckteil das Einsatzstück radial aufweitet und das Halte­ element in dem Durchbruch dichtend verankert, wobei das Druckteil aus ei­ nem Material von der Festigkeit eines harten Kunststoffs und das Einsatz­ stück aus einem demgegenüber weichen elastischen Material nach Art ei­ nes elastischen Kunststoffs bestehen.

2. Halteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflä­ che des Einsatzstücks von einer konischen Aufweitung der Längsbohrung in Richtung weg vom Bund gebildet ist, in die das Druckteil mit einem Gegenkonus hineinragt.

3. Halteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ein­ satzstück zwischen dem Bund und Druckteil ein elastischer Ring ausgebil­ det ist, der einen in ihn hineinragenden Kragen des Druckteils umfaßt.

4. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund tellerartig mit einer Randlippe zur Anlage an dem Träger ausgebildet ist.

5. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück und das Druckteil durch elastisch verformbare Rip­ pen miteinander verbunden sind.