DE2233495A1

DE2233495A1 - Befestigungseinrichtung

Info

Publication number: DE2233495A1
Application number: DE2233495A
Authority: DE
Inventors: Engelbert Anthony Meyer
Original assignee: Warren Fastener Corp
Current assignee: Warren Fastener Corp
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1972-07-07
Publication date: 1973-01-25
Also published as: GB1394243A; JPS5538527B1; US3659320A; CA956217A

Description

Dipl.-Ing. Heinz Barde hie j <j ο ο / η π

Patentanwalt -

8000 Hünchen 26, Postfach k

7. Ju U 1972

Mein Zeichen: P 1402

iinmelder: Warren Fastener Corporation 80 Horth Rose Street
Mount Clemens/Michigan, V.St.A.

Befestigungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich generell auf Befestigungseinrichtungen und insbesondere auf Befestigungselemente, die zur Befestigung eines Bauteiles an einer mit Öffnungen versehenen Platte bzw. Wand dienen. Ein typisches Beispiel für die Verwendung derartiger Befestigungseinrichtungen ist die Befestigung von dekorativen Symbolen bzw. Emblemen, Medaillien, Namensschildern und dgl. an Autokarosserieflächen.

Eines der Probleme, die bei der Bereitstellung von Befestigungseinrichtungen für diese Anwendungsfälle vorhanden sind_f besteht darin, zu gewährleisten, daß zumindest die Umfangskante des betreffenden Teiles in festem Kontakt mit der betreffenden Fläche bzw. Verkleidungsflache gehalten wird. Bei der Befestigung von hohlen Hetallformteilen und dgl. an Verkleidungsflächen ist ein ausreichender Zwischenraum unter dem Formteil vorhanden, um in einer Vielzahl von Formen und Größen vorhandene Befestigungsglieder in irgendeiner Anzahl anzubringen, die von der betreffenden Fläche abstehen, welche von dem hohlen Formteil abgedeckt ist. Im Falle von relativ

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flachen, ebenen Medaill__oris, Namensschilder und dgl. ist jedoch ein nur unzureichender Zwischenraum vorhanden, um ein relativ großes bzw. starkes Befestigungselement aufzunehmen. Es sind zwar bereits verschiedene Arten von Metallbefestigungselementen für diesen Zweck verwendet worden. Diese Befestigungselemente haben jedoch Korrosions- und Rostprobleme mit sich gebracht, und zwar auf Grund des Metall-Metall-Kontakts zwischen dem Befestigungselement und der betreffenden Fläche. Diese Probleme sind dabei nur zum Teil gelöst worden, indem versucht worden ist, die jeweilige Öffnung mit einem Kitt oder einer Gummiverbindung abzudichten. Darüber hinaus sind die bisher verwendeten Metallbefestigungselemente von komplizierter Form, und ferner erfordern sie eine aufwendige Bearbeitung bei ihrer Herstellung.

Der Erfindung liegt die i-.ufgabe zu Grunde, einen Weg zu zeigen, wie unter Vermeidung der den vorstehend betrachteten bekannten Befestigungseinrichtungen anhaftenden Nachteile eine besonders einfache und wirksame Befestigungseinrichtung auszubilden ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung. Gemäß der.Erfindung ist ein Kunststoffring vorgesehen, der in die jeweilige öffnung einer für die Aufnahme ^eines Befestigungselements dienenden Fläche eingesetzt wird und der imstande ist, eine begrenzte seitliche Bewegung auszuführen, um Her·- Stelltoleranzen im Abstand der betreffenden Flächenöffnungen und/oder im Abstand der stifte von Bauteilen auszugleichen. Ein weiteres Merkmal der Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß während des Zusammenbaus der

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Elemente die besondere Form des Kunststoffrings zu dessen Ausweitung im Falle des iüinsetzens .eines otiftes führt, und zwar derart, dsß eine vollständige Abdichtung gegenüber den Randkanten der jeweiligen Öffnung auf beiden Seiten der die jeweilige Öffnung enthaltenden Fläche erzielt wird. Demgemäß können Herstellungenauigkeiten bei den zusammenzusetzenden ■ Einzelteilen zugelassen werden, während gleichzeitig gewährleistet ist, daß die vervollständigte Anordnung fest und wasserdicht ist.

Es hat sich gezeigt, daß Kunststoffe,.wie z.B. Polyamide und Polycarbonate (die unter dem Handelsnamen Nylon oder Lexan von der General Electric Company auf dem Markt sind), die erforderliche Elastizität für den erwähnten Ring besitzen und außerdem einen ausreichenden Reibungskoeffizienten aufweisen, um die Stifte in den Ringen fest zu halten.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht ein Medaillion oder ein ähnliches Bauteil, das an einer Platte oder dgl. mit Hilfe einer die Erfindung verkörpernden Befestigungseinrichtung befestigt ist.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1 eingetragenen Linie 2-2.

Fig. 3 zeigt in einer der Schnittansicht gemäß Fig. 2 entsprechenden Schnittansicht Einzelteile der Befestigungseinrichtung im teilweise zusammengebauten Zustand. Fig. 4 zeigt eine .Schnittansicht längs der in Fig. 3 eingetragenen Linie 4-4.

Fig. 5 zeigt in einer Seitenansicht, zum Teil geschnitten, einen Kunststoffring, wie er in Fig. 3 und 4 gezeigt ist.

? η s R π /, / η ?, R α

In den Zeichnungen ist ein Bauteil 20, wie ein Medaillon oder dgl., gezeigt, das an einer zum Teil dargestellten und mit 22 bezeichneten "."and bzw. Fläche befestigt ist. üas betreffende Bauteil bzw. Medaillon 20 ist mit einer Vielzahl von abstehenden Stiften bzw. Zapfen 24 versehen, die durch entsprechende Offnungen 26 in der Fläche bzw. Platte hindurchragen. Im vorliegenden Fall sind zwei stifte bzw, Zapfen 24 vorgesehen. In jeder Plattenöffriuiig ist ein Kunststoff ring 28 untergebracht,, der reibmäßig an dem jeweiligen Stift bzw. Zapfen 24 anzuliegen und diesen festzuklemmen gestattet. Jeder Stift 24 weist einen abgeschrägten, abgerundeten Nasenteil 30 auf, der, wie ersichtlich, die Einführung des betreffenden Stiftes in den Kunststoff ring 26 erleichtert.

,Vie oben ausgeführt, besteht der Ring 2.3 Vorzugswei.-.e aus einem relativ harten, aber dennoch widerstandsfähig verformbaren Kunststoff, wie einem Polyamid, und zwar z.B. Nylon, welches leicht und billig mit Hilfe herkömmlicher Formungsverfahren geformt werden kann. Der betreffende Ring enthält einen im wesentlichen zylindrischen Körperteil oder Schaft 52 und einen Kopfteil 34.· i/ie in Fig. 3 und 5 gezeigt, kann das dem Kopfteil 34 gegenüberliegende jJndc des Körperteils 32 etwas nach innen abgeschrägt sein, um die Einführung des betreffenden Ringes in eine Platten" Öffnung 26 zu erleichtern. Der Kopfteil 34 begrenzt einen Umftmgsüarisch 3b, der in seiner normalen, nicht ausgedehnten Lage im wesentlichen sich nach außen und unten erstreckt, .außerdem weist π er botreffende Flansch einen relativ dünnen querschnitt auf, wie dies eine Überprüfung der Fig. 3 erkennen lassen dürfte₀ Jüer ÄUi3endurchmei:;u-r

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des uing-Körperteiles 32 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Plattenöffnung 26, so daß auf eine erfolgte iäinführung des betreffenden Ringes in eine Öffnung noch eine gewisse freie seitliche Bewegung des Ringes möglich ist; Unterhalb des Kopfteiles bzw. Kopfes 34 kann in einem Abstand, der zumindest gleich der Dicke der Platte bzw. Fläche 22 ist, der Ringkörper 32 zwei gegenüberliegende radial abstehende Ansätze oder Vorsprünge bzw. Hocker 38 aufweisen. Die Entfernung der Außenflächen dieser Ansätze bzw. Hocker ist äabei größer als der Durchmesser der Plattenöffnung 26, wie dies aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich ist. Die Ansätze 38 sind ausreichend elastisch verformbar, um den Körperteil 32 des Ringes 28 durch die betreffende Öffnung führen zu können. Ist die Befestigungseinrichtung vollständig zusammengesetzt, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht, so schützen die Ansätze vor einer unbeabsichtigten Verlagerung des Ringes in bzw. aus der Öffnung vor der Anbringung des Medaillons mit seinen Stiften bzw. Zapfen 24.

Der Ring 28 weist innen eine-abgestufte Bohrung auf, die einen Teil 40 größeren Durchmessers neben dem Kopfteil 34 und einen Teil 42 verringerten Durchmessers aufweist, der von dem Kopfteil abgesetzt ist, wie dies aus Fig. 3 und 5 hervorgeht. Der Übergangsteil der abgestuften Bohrung, der aie Teile bzw. Bereiche 40 und 42 verbindet, weist vorzugsweise eine gleichmäßig abgeschrägte Fläche 44 mit gleichmäßigen Krümmungen an gegenüberliegenden Seiten auf, v/ie dies insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht. Der erweiterte Bohrungsteil bzw. Bohrungsbereich 40 weist einen Durchmesser auf, der größer ist als der des Stiftes bzw. Zapfens 24; der Bohrungsteil bzw·, -bereich 42 weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist aiii der des Stiftes bzw. Zapfens 24. Der

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Bohrungsbereich 4u großen Durclimessers erleichtert das üinführen des otiftes 24. J.s dürfte aus einer Betrachtung der Fig. 3 ersichtlich sein, dai3 in dem Fall, daß der Stift 24 und die Öffnung 26 nicht zueinander ausgerichtet sind, der Zwischenraum zwischen der Öffnung und dem Außendurchmesser des Ringschaftes 32 in Verbindung mit dem übergroßen Einführbohrungsteil 40 dennoch die Einführung des Stiftes bzw. Zapfens in den Ring ermöglicht. Der erweiterte Bohrungsteil 40 des Ringes 28 weist eine solche Länge auf, daß sein inneres Ende nahezu radial gegenüber der Unterseite der Platte bzw. Fläche 22 oder etwas darunter liegt.

Um das Iiimblem 20 an der Platte bzw. Fläche 22 anzubringen, wird zunächst der Rang 28 in axialer Richtung in die jeweilige Plattenöffnung 26 eingesetzt' , so daß er die aus Fig. 3 ersichtliche allgemeine Lage einnimmt. Das Emblem wird dann mit seiner Vielzahl von seitlich abstehenden Stiften bzw. Zapfen 24 in eine solche Lage gebracht, daß der jeweilige Stift frei in den jeweiligen erweiterten Ringbohrungsteil 40 hineinragt. Wie oben ausgeführt, wird eine geringe fehlerhafte Ausrichtung eines Stiftes 24 zu einer entsprechenden öffnung 26 durch die Einstellbarkeit des jeweiligen Ringes 28 ausgeglichen. Die Einrichtung wird dann fertiggestellt, indem das Medaillon 20 in Richtung auf die Platte 22 zu gedrückt wird, wie dies besonders deutlich aus den Zeichnungen hervorgeht. Dadurch werden die Stifte bzw. Zapfen 24 in den Ringbohrungsteil 42 verminderten Durchmessers eingeführt, wodurch sich der jeweilige Ring ausweitet.

Wenn der Stift bzw. Zapfen 24 in den Ring 28 eingedrückt ist, wird der dünne Umfangsflansch oder die Kante 36 des

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Ringkopfes ~ok elastisch verformt, und zwar radial nach außen, bis der betreffende Flansch bzw. die betreffende Kante die in Fig. 2 mit 36' angedeutete Lage einnimmt, in der der betreffende Flansch bzw. die betreffende Kante abdichtend an der Umfangskante der Plr-ttenöifiiung 26 anliegt. Ilahezu gleichzeitig tritt der Stift 24 in. die Bohrung 42 ein, was zu einer radialen Ausweitung d.er Ringkörper- oder Schaftwände führt. Außerdem führt der betreffende Vorgang dazu, daß der in Fig. 2 mit 46 bezeichnete Teil der Ringwand sich tatsächlich zu der Pl-.ttenoberfläche axial hin verschiebt,, und zwar solange, bis .'.mi die vollständige einführung des Stiftes ?;4 hin der Ring die aus E¹Ig. 2 ersichtliche Lage einnimmt. Auf Grund der besonderen Form cer Hingbohrung führt die E-inführung des Stiftes 24 dazu, daß der vJandteil 46 des Ringes eine radial nach außen und nach oben zu dem Kopf 3.4 hin gerichtete Schwenkung ausführt. Diese Bewegung ist dabei auf Grund der Tatsache möglich, daß der v.andteil 48 im üohrungsbereich -4Q vergrößerten Durchmessers dünner ist als der übrige randteil ties Hinges» Auf den vollständigen Zusammenbau der dargestellten Einzelteile hin ist somit der betreffende Ring in die aus' Fig. 2 ersichtliche Position ausgeweitet _r bei der der kopfseitige Flansch 36' dichtend an der üffnungsrandkante an einer Seite der Platte 2i anliegt, während der Ringkörperteil 32 radial ausgeweitet und axial derart verschoben ict, daß er die Randkante der betreffenden öffnung auf der gegenüberliegenden Seite der Platte 22 abdichtet.

i β .x-iomäßige Anlage der· erweiterten Ringkörjjerteiles 3? an i)'.r Oberfläche des Stiltes ?J\ führt zu einer dichten ι f;;;-tklemmun'5, die ein Herausziehen des Stiftes aus dem Ring

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BAD ORiBiNAt

verhindert. Js hat sich gezeigt, dnß bei Verwendung von Polyamid- und Polycsrbontt-Stoffen für den iiing eine lire~ΪΛ. von zumindest 35 bis 40 Pfund erforderlich ist, um den Stift 'rh aus dem ujng 28 herauszuziehen, nachdem die betreffenden jüinr.elteile vollständig zusammengesetzt v/orden sind. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dai3 es selbstverständlich bevorzugt wird, daß der Stift 24 von solcher Länge ist, daß sein Bereich mit dem größten Durchmesser vollständig durch den Ring 28 im zusammengebauten Zustand hindurchragt, da nämlich, auf diese V/eise der größte Oberflächenkontakt und die größtmögliche Reibungs-Festhaltekraft erzielt werden.

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Claims

i: e. η ι a ii s ρ r Li c h α

zur Oexeotigung eines Teiles an einer Plattenl'liioho rn.it einer Vielzahl von in .--bstand voneinander vor;;;eHehi;non kreisförmigen Ui'fnungen,' dadurch gekennzeichnet, daß an aem Teil (20) zylindrische Stifte (24) in der Anzahl und dem Abstand der in der Platte (£2) vorgesehenen öffnungen (2b) entsprechender Anzahl und "entsprechendem Abstand vorgesehen sind, daß in jeder öffnung (26) ein dauerhaft verformbarer Kunststoffring (28) untergebracht ist, der einen Kopfteil (34) mit einem an einem .linde vorgesehenen, die der' betreff enden öffnung (26) benachbarte Plattenoborflache abdeckenden Urnfangsflansch (;^;6) und einen Schaftteil (32) aufweist, der von der betreffenden öffnung (26) aufgenommen ist und der für eine begrenzte seitliche Einstellung in der betreffenden Öffnung einen geringeren Durchmesser besitzt als die betreffende Öffnung (26), daß jeder Hing (28) eine abgestufte Bohrung (40,42,44) aufweist, daß der Bohrungsbereich (40) größeren Durchmessers einen größeren Durchmesser aufweist als der . Stift (24) und sich durch den Kopfteil (34) zu einer ,.teile hin erstreckt, die von der dem Kopfteil (34) gegenüberliegenden Plattcnoberflache entfernt ist, daß der Lurchmesserbereich (4.2) verminderten Durchmessers einen geringeren Durchmesser als der Stift (24) in dem übrigen Längenbereich des Stiftes (24) aufweist, und deß die jeweils von einem Ring (28) aufgenommenen Stifte (24) den Schaftteil des jeweiligen Ringes (28) bleibend radial nach süßen und axial zu der Platte (22) hin unter i.'rziolung einer Abdichtung^anlage an der Handkante der en Öffnung (26) verformen und gleichzeitig doii (36) abdichtend an die Plattenoberfliiche u^anvoboi der jeweilige ilingschaft don jewel'; ^ - /udLchtungsanlage umachließt.

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',... :'.·ό£estigungjoi ivLiu.;,un,_, tijca Ansjruuh 1, dadurch ^ol; i.i — .:e Lehnet, α ?.ύ die jeweiligem Kirigjchaftteile zumindest zwei zusammenhängende, f-.Ls-.scische, radial nach außen abstehende Ansätze (;>£>) :m !'weisen, dio-zum Zurückhalten d.on jeweiligen Linger; (LB) in. der jeweiligen Öffnung (Lu) voi' dem iiinfUlir en ο ines S'cirtes (24) in den jeweiliger.. uing (V voη dem Kopfteil (34) in einem Abstand entfernt sind, der größer ist als die Dicke der Platte (ZZ)'.

3.Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dio jeweiligen -tifte (24) für die Einführung in eine entsprechende Kingbohrung (40) einen abgeschrägten vorderen Endteil aufweisen, der in einer abgerundeten Iiace (30) ausläuft.

4. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis Z>, dadurch gekennzeichnet, daß die Hingbolirung einen gleichmäßig abgeschrägten Uwischenbohrungjteil (44) aufweist, der die Üohrungsbereiche (40,42) unterschiedlichen Durchmessers verbindet und der an seiner Verbindungsstelle mit dem Bohrungsbereich (42) verminderten Durchmessers eine gleichmäßige Krümmung aufweist.

5. Ijefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsflansch (36) radial nach außen und nach unten zu dem Schaftteil hin verläuft und in einer relativ dünnen Umfangskante ausläuft, die in radialem Abstand von der Plattenöffnung (26) dichtend an der dem Kopfteil (34) zugewandten Plattenoberfläche in dew Fall anliegt, daß der Ringschaft durch die Plattenöffnung (26) hindurchgeführt und ein Stift (24) in dio iiingbohrung eingefühlt ist.

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