DE2309266A1

DE2309266A1 - Metalldurchdringende, aus blech hergestellte krampe

Info

Publication number: DE2309266A1
Application number: DE19732309266
Authority: DE
Inventors: Gerald Dean Barth; Ralph Ernest Jennings
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1972-02-29
Filing date: 1973-02-24
Publication date: 1973-09-06
Also published as: US3800653A; SU454754A3; GB1364159A; AU470681B2; FR2174606A5; ZA731110B; CA969009A; NL7302810A; AU5249173A; ATA173073A; CS177121B2; AT343416B; BR7301440D0

Description

4- O U Ό L D Ci

ing. H. NEGENDANK · dipl.-ing. H. IIAUCK · dipl.-phys. W. SCHMITZ DIPL.ING. E. GRAAL-FS · dipping. W. WEHNERT

HAMBURG-M UNCHEN ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 3β · NTBUKR WALL· 4 1

TEL. 8β 74 28 UND 3β 41 10

TELKOR, NEGEDAPATBNT HAHBVRO MÜNCHEN 13 · MOZARTSTR. 83

TEL. β 3SO3 8β

TELEGB. NEGEDAPATBNT MÜNCHEN

Hamburg, den 23. Februar 1973

ILLINOIS TOOL WORKS INC.
8501 West Higgins Road
Chicago. Illinois 60631/USA

Metalldurchdringende, aus Blech hergestellte Fiampe

Die Erfindung bezieht sich auf Krampen, genauer genommen auf eine Krampe, die speziell verwendbar ist, um mehrere Werkstücke, von denen eines Blech ist, zu befestigen.

Die Verwendung zusammengesetzter Bauteile, wie z.B. Holz oder faserartiges Material und Blech, hat eine Anzahl von Problemen aufgeworfen, die die verwendbaren Befestigungsarten zur Be» festigung solcher Werkstücke miteinander betreffen. Wenn derartige zusammengesetzte Bauteile in großen Maßstäben zur Anwendung kommen, ist ein Verbinder erforderlich, der schnell und mit einem minimalen Maß an Vorbereitung angebracht

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werden kann. Daher sind übliche Verbinderarten, wie Schrauben und Nieten mühsam und unwirtschaftlich. Nägel oder kraftbetä« tigte Zapfen können als Befestiger derartiger Bauteile verwendet werden, jedoch machen gewisse Umgebungen eine Befestigungsart erforderlich, die unter gewissen ungünstigen Bedingungen, wie z.B. Schwingung und Schlag fest bleiben. Übliche Zapfen- und Nagelbefestigungsarten halten sich unter diesen widrigen Be« dingungen nicht gut. Ein Beispiel einer solchen Umgebung würde die bei einem Lastwagenanhänger verwendete Konstruktion sein.

übliche Krampen können normalerweise nicht verwendet werden, um Blech in derartigen Umgebungen zu befestigen, weil sie im allgemeinen nicht die Festigkeit aufweisen, Metall zu durch* dringen. Während gewisse Krampen keine derartige Festigkeit aufweisen können, sind sie so ausgebildet, daß sie eine große Kraft erforderlich machen, um sie durch das Metall zu treiben, wobei sie sich unter den bevor erwähnten widrigen Umständen nicht gut verhalten.

Demgemäß besteht ein Zweck der Erfindung darin, eine kräftige federnde Krampe zu schaffen, die Metall durchdringen kann.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer metalldurchdringenden Krampe, die aus federartigem Material hergestellt ist, das mit Verankerungsvorrichtungen an den Schenkeln der Krampe zusammenwirkt umd dieselbe in Verriege« lungsstellung einschnappen zu lassen, wenn sie durch das Metall getrieben ist.

Noch ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung

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von Schrägflächen an den Eindringspitzen der Krampe, die die Schenkel gegen die Federkraft des Materials auseinanderspreitzen damit eine Verankerungsvorrichtung unter einer Metallplatte einschnappen kann, um die Krampe fest gegen Kräfte zu verankern, die die Verbindung zu lösen suchen.

lioch ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer Krampe, die aus Blech hergestellt ist und die besonders geeignet ist, Holz mit Metall zu verbinden und die der Neigung des Holzes, sich unter den Kopf einer derartigen Krampe heraus= zuziehen, Widerstand entgegensetzt.

Diese Ziele der Erfindung und andere Merkmale werden mittels einer Krampe erzielt, die aus Blech hergestellt und gehärtet ist, um der Krampe eine Federeigenschaft zu verleihen, wobei die Krampe eine verhältnismäßig lange Schrägfläche an derselben Längskante wie eine zahnartige Verankerungsvorrichtung aufweist. Die Zusammenwirkung der längeren Schrägfläche mit der Veranke* rungsvorrichtung gestattet den Schenkeln, sich wenigstens zeitweilig auseinanderzuspreitzen, wenn sie durch das Werkstück getrieben werden, um dann in ihre ursprüngliche Stellung zurück= zuschnappen, in der die Verankerungsvorrichtung das Werkstück untergreift.

mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sollen nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigent

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Krampe, nachdem sie durch ein zusammengesetztes Werkstück aus Holz und Metall getrieben ist;

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Fig. 2 eine Vorderansicht der in Pig. 1 gezeigte Krampe; Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Krampe;

Fig. 4 einen Teilquerschnitt einer anderen Ausführungsform der Krampe in Verbindung mit einem zusammengesetzten Werkstück aus Holz und Metall, wobei die Krampe in ihrer voll divergierenden Stellung und ihrer Ver«= riegelungsstellung gezeigt ist;

Fig. 5 eine Draufsicht der Krampe nach Fig. 4; Fig. 6 eine Vorderansicht der in Fig. 4 gezeigten Krampe j FIg. 7 eine Seitenansicht der in Fig. 4 gezeigten Krampe} Fig. 8 einen Teilquerschnitt eines zusammengesetzten

Werkstücks, das mit einer noch anderen Ausführungeform der Krampe verbunden ist;

Fig. 9 eine Draufsicht der in Fig. 8 gezeigten Krampe; Fig. 10 eine Seitenansicht der in Fig. 8 gezeigten Krampe; und Fig. 11 eine Vorderansicht der in Fig. 8 gezeigten Krampe.

Es wird zunächst auf die Figuren 1-3 Bezug genommen, aus denen ersichtlich ist, daß eine Kraape 10, die wirtschaftlich aus ein·* Blechmaterial ausgestanzt werden kann, einen Kopf 12 und zwei Schenkel 14 mit Eindringspitzen 16 aufweist. Die Verwendung dünnen, ausgestampften Materials dient dazu, die notwendige Eintreibenergie zur Durchdringung eines Metallwerkstücke zu reduzieren. Aus Gründen, die später noch ersichtlich werden, weist jede Eindringspitze zwei Schrägflachen 18 und 20 auf,

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L INSPECTED

die ungleich lang sind. Eine Längskante 24 eines jeden Sehen« kels weist Zähne oder eine Verankerungsvorrichtung 26 und 27 auf. Die lange Schrägfläche 18 ist der Längskante 24 zugeordnet.

Fig. 3 zeigt die im allgemeinen bogenförmige Querschnittform der Krampe 10. Diese Ausführungsform der Erfindung gestattet die Verwendung der Krampe mit Holzwerkstücken, wie z.B. 30 in Fig. 1 und reduziert die Neigung derartiger Verbinder, daß sie ein Splittern des Holzes verursachen, wenn sie darin ein« getrieben werden.

Die einzigartige Ausbildung der Eindringspitze 16 in Verbindung mit den Verankerungszahnen 26 und 27 macht die Krampe beson* ders wirksam Metall, wie z.B. das Werkstück 32 in Fig. 1, zu durchdringen. Es wurde als besonders vorteilhaft befunden, die Krampe zu härten und ihr eine Federeigenschaft zu verleihen. Wenn die Krampe 10 durch ein Metallwerkstück 32 getrieben wird, bewirken die langen Schrägflächen 18, daß die Schenkel, wie in Fig. 1 gezeigt, auseinandergedrückt werden. Wenn die Krampe die gewünschte Durchdringung durch das Metall erreicht hat, neigt die Federungeigenschaft der Schenkel dazu, diese in ihre Ursprungsstellung, wie in Fig. 2 gezeigt» zurückzudrücken. Diese Rückfederung der Schenkel in Verbindung mit dem an den Innenkanten 24 der Krampe vorgesehenen Zähne, bildet eine zwangsläufige ratschenartige Verriegelung der Krampe.

Es wird darauf hingewiesen, daß die beiden Schrägflächen 18 und 20 besonders wichtig bei der Durchdringung von Metall sind. Die Anordnung der Schrägfläche 20 erstreckt sich von der Spitze 22 zur äußeren Längskante 25 und bildet eine kräftige

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ORJGfNAL

Abstützung der Spitze zur wirksamen Eindringling in das Metall. Es ist besonders vorteilhaft, die Spitze 22 gegenüber der Mittel« linie des Schenkels zu versetzen. Ohne eine derartige Versetzung könnte die Spitze zu stumpf sein, um in das Metall einzudringen, aber trotzdem die ordnungsgemäße Nockenwirkung aufweisen. Es wurde festgestellt, daß eine einen Winkel von 45° einschließende Eindringspitze wirksam in das Metallwerkstück eindringt, wenn die kurze Schrägfläche mit der Längsachse einen Winkel von etwa 50° und die lange Schrägfläche mit der Tangs achse einen Winkel von etwa 15° einschließt.

Die Stellung der Schenkel 14 in einem Winkel zueinander, was auf die Krümmung des Kopfes 12 zurückzuführen ist, gestattet, daß die Schenkel sich weiter auseinanderspreitzen können. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß das Auseinanderspreitzen der Schenkel aus der Ebene der Schenkel heraus wenigstens teilweise eintritt.

Die Anordnung von Vorsprüngen 40 dient dazu, die Berührungs= fläche des Krampenkopfes zu vergrößern, um dadurch die Möglich« keit zu vermindern, daß sich das Holz unter dem Krampenkopf herauszieht.

In den Figuren 4-5 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die !rampe 10a weist eine lange Schrägfläche 18a und eine kurze Schrägfläche 20a an jedem Schenkel auf. Diese Krampe weist auch einen vergrößerten Kopf 12a auf, der außer« ordentlich dazu beiträgt, das Holz zu halten und es daran zu hindern, sich unter den Kopf herauszuziehen. Diese Ausführungs= form der Erfindung ist in Verbindung mit einem geschichteten

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Bauteil, d.h., daß Holzschichten 28a und 30a sowie Metallblech 32a gezeigt.

Bei der Verwendung verhält sich die Krampe 10a in ähnlicher Weise wie die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Krampe. Wenn die Schenkel 14a das Metall 32a durchdringen, drücken die langen Schrägflächen der Schenkel diese scherenartig auseinander, wie dies in gestrichelten Linien in Figur 4 gezeigt ist. Wenn die Krampe bis zu einer vorbestimmten Tiefe eingedrungen ist, die im allgemeinen durch das Aufsetzen des Kopfes 12a auf der ober« sten Schicht 28a bestimmt wird, neigen die federnden Schenkel dazu, in ihre Ursprungsstellungen zurückzukehren. Bei dieser Ausführungsform ist an der Schrägfläche 18a ein einziger Zahn mit einer Schulter 34 vorgesehen. Die Schulter 34 erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu der Längskante des Schenkels und nimmt ein« Stellung zwischen der Spitze 22a und d«m Kopf 12a ein. Die Dick· des geschichteten Werkstücks kann den g·« nauen Abstand der Schulter 34 vom Kopf 12a bestinmen.

An der Kante 10a kann auch eine Verankerungsfläche in einer senkrecht zur Ebene der Schenkel liegenden Ebene sowohl wie in einer Ebene im wesentlichen parallel oder zusammenfallend mit der Ebene der Schenkel liegen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Zahn 26a aus der Ebene der Schenkel gebogen wird. Diese sekundäreVerankerung kann durch einen Schlitz 38 und durch einen Gelenkabschnitt 36 erreicht werden, der den Zahn 26a oder 27a mit dem Schenkel 14a verbindet.

In den Figuren 8-11 ist eine weitere Ausführungsform der Er= findung gezeigt, bei der die Krampe 10b ähnlich der Krampe 10a

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ist, mit Ausnahme, daß eine längskante eines jeden Schenkels mit mehreren ratschenartigen Zähne 26b oder 27b versehen ist. Diese Krampe sollte ebenfalls gehärtet sein, um den Schenkeln die ordnungsgemäße Federungseigenschaft zu geben, durch die die ratschenartigen Zähne 26b oder 27b zurückschnappen und unter der Blechplatte verriegelnd eingreifen können.

Es ist ersichtlich, daß nunmehr eine Krampe geschaffen ist, die besonders geeignet ist, ein Blechwerkstück zu durchdringen und verriegelt durch einea solches Werkstück gehalten sein. Während die Erfindung in Verbindung mit bestimmten Ausführungs« formen beschrieben ist, sind offensichtlich viele Abänderungen für mit der Materie vertrauten Fachleute im Licht der vorstehenden Beschreibung möglich. Demgemäß sollen alle Abänderungen, die vom Erfindungsgedanken, wie er in den Merkmalen der An« Sprüche zum Ausdruck kommt, mit erfaßt sein.

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Claims

Patentansprüche

1.) Metalldurchdringende, aus Blech hergestellte Krampe mit einem Kopf, von dem sich zwei Schenkel erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (14) eine aus zwei ungleich langen, sich in einer Spitze schneidenden Schrägflächen (18,20) gebildete Eindringspitze (16) und eine Kante eines jeden Schenkels eine die Krampe (10) in einem zugeordneten Werkstück (30,32) verriegelnde Vorrichtung (26,27) aufweist, daS die lange Schrägfläche (18) der Eindringspitze an der die Verriegelungs« vorrichtung aufweisenden Schenkelkante angeordnet ist, und daß die Krampe aus federndem Material besteht, so daß die Verriege» lungsvorrichtungen in eine Verriegelungsstellung federn, wenn die Krampe durch ein Metallwerkstück getrieben wird.

2.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung aus wenigstens einem Zahn (26,27) besteht, der sich von der längskante des zugeordneten Schenkels (14) in einem Winkel zu der die Längskante einschließenden Ebene nach außen erstreckt.

3.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lange Schrägfläche (18a) einer jeden Eindringspitze (16a) sich bis zu einer zwischen den Enden der Schenkel (14a) liegende Stelle erstreckt und sich mit einer von der Schenkelkant· nach außen vorstehenden Schulter (34) schneidet, und daß die lange Schrägfläche (18a) und die Schulter (34) wenigstens einen Teil einer jeden Verankerungsvorrichtung bilden.

4.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Verankerungsvorrichtung mehrere, von der Längskante (24) eines jeden Schenkels (14) vorstehende Zähne (26,27) aufweist.

5·) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (22) der Eindringspitze (16) gegenüber der Mittel« linie der Schenkel versetzt ist.

6.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (18,20) sich in einer Spitze (22) schneiden und einen Winkel von etwa 45° einschließen, wobei die Längsachse des Schenkels (14) mit der kurzen Schrägfläche (20) einen Winkel von etwa 30° und mit der langen Schrägfläche (18) einen Winkel von etwa 15° einschließt.

7 ·) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (12a,12b) und die Schenkel (14a, 14b) im wesentlichen gleich dick sind, der Kopf jedoch eine größere Breite als die Breite der Schenkel hat.

8.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung (26a,27a) eines jeden Schenkels (14a) eich federnd in zwei im wesentlichen senkrechten Rieh» tungen durchbiegen kann.

9.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung eine Schrägfläche (18a) und eine Schulter (34) aufweist, welch letztere sich im wesentlichen senkrecht zur Längskante des Schenkels (14a) erstreckt und von der Längskante durch einen Schlitz (38) getrennt ist, so daß die Schulter (34) quer zur Ebene der im wesentlichen flachen Schenkel (14a) durchfedern kann.

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10.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung mehrere entlang der längskante (24) der Schenkel (14,14b) engeordnete Zähne (26,27; 26b,27b) aufweist.

11.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (14) und der Kopf (12) im Querschnitt gekrümmt sind.

12.) Krampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verankerungsvorrichtungen (26,27) aufweisenden Längs« kanten (24) einander zugekehrt sind, so daß die Schenkel (14) beim Eindringen in ein Werkstück (30,32) divergieren können, während sie zueinander hin gedruckt werden, um die Verankerungsvorrichtungen in verriegelnden Eingriff mit der unteren Fläche des Werkstücks zu bringen.

13·) Kombination eines zusammengesetzten, wenigstens eine Metallschicht aufweisenden Werkstücks, mit einer Krampe, die einen Kopf aufweist, von dem sich im wesentlichen flache Schenkel erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (14a) eine Eindringspitze mit zwei ungleich langen Schrägflächen (18a,2Oa) und eine an der die lange Schrägkante (18a) aufwei« senden Längskante vorgesehene Verankerungsvorrichtung (26a, 27a) aufweist, und daß die Krampe (10a) aus federndem Material besteht, das den Schenkeln (14a) gestattet, sich beim Eindringen in das Werkstück (28a,30a,32a) scherenartig auseinanderzuspreitzen, wobei die Verankerungsvorrichtung und die Schenkel in eine Ver»

riegelungs „steilung unter das Werkstück zurückschnappen,

nachdem die Verankerungsvorrichtung das Werkstück durchdrungen hat.

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14.) Kombination nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verankerungsvorrichtung (26a,27a) ein nachgiebiges Gelenk (36) aufweist, das eine sich im wesentlichen senkrecht zur Divergenzebene der Schenkel erstreckende, das Werkstück (28a,30a,32a) untergreifende Schulter (34) bildet.

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