DE9412238U1

DE9412238U1 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE9412238U1
Application number: DE9412238U
Authority: DE
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2004-07-30
Also published as: US5671512A; KR950002751U; JPH0739408A; JP3889452B2; KR200181169Y1

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung und ein Eingreif-Befestigungsteil für eine Befestigungsvorrichtung, und insbesondere eine eine verringerte Ein-5 greifkraft aufweisende Befestigungsvorrichtung mit zwei Eingreif-Befestigungsteilen, die in gegenseitigen Eingriff bringbar sind.

Ein Typ einer herkömmlichen Befestigungsvorrichtung 10 . besteht aus zwei im wesentlichen identische Befesti-• gungsteilen, die jeweils eine Basis und mehrere mit Köpfen versehene, im wesentlichen stiftförmige Verankerungselemente aufweisen, die einander benachbart sind und von der Basis abstehen, wie Fig. 8 zeigt. Um die 15 Befestigungsteile in gegenseitigen Eingriff zu bringen, werden die Verankerungselemente einander gegenüberliegend angeordnet, wobei ihre beiden Basen im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und die Basen werden gegeneinandergedrückt, so daß die mit Köpfen 20 versehenen, stiftförmigen Verankerungselemente in

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gegenseitigen Zusammengriff gelangen. Die für das Zusammengreifen der Befestigungsteile erforderliche Kraft ist geringer als die zum Lösen der Befestigungsteile erforderliche Kraft, so daß die Gegenstände, an denen die Befestigungsteile angebracht sind, leicht und zuverlässig aneinander befestigt werden können. Es- ist ein Vorteil dieser bekannten Befestigungsvorrichtung, daß die Kosten zur Herstellung einander gleichender Befestigungsteile meist niedriger sind als die Herstellu lungskosten von Befestigungsvorrichtungen mit konstruktiv unterschiedlichen, z.B. männlichen und weiblichen Befestigungsteilen.

Ein herkömmliche Befestigungsvorrichtung des oben erläuterten Typs ist in Fig. 8 gezeigt. Diese Befestigungsvorrichtung weist ein erstes Befestigungsteil 1 und ein zweites Befestigungsteil 2 auf, die jeweils, im Spritzguß einstückig aus polymerem Material gefertigt sind. Das erste Befestigungsteil 1 und das zweite Befe-0 stigungsteil 2 weisen jeweils eine im wesentliche flache Basis 3 bzw. 4 und mehrere mit Köpfen versehene Verankerungselemente 5 auf, die in bestimmten gegenseitigen Abständen auf der Basis 3 bzw. 4 angeordnet sind. Die Verankerungselemente 5 bestehen jeweils aus einem 5 im wesentlichen rechtwinklig von der Basis abstehenden

— Schaft 6 und einem Kopf 7, der an dem freien Ende des Schaftes 6 angeordnet ist. Der Durchmesser des Kopfes ist mindestens an einem Punkt größer als der Durchmesser des Schaftes 6. Der Kopf 7 jedes Verankerungs-0 element es 5 weist angrenzend an den Schaft 6 eine im wesentlichen ebenen Boden- bzw. Verriegelungsfläche 8 auf, die vom Umfang des Schaftes 6 radial nach außen absteht. Ferner weist jeder Kopf 7 eine sich vorwölbende Krümmungsfläche mit einem Scheitelpunkt 9 auf, der dem Schaft 6 gegenüberliegend angeordnet ist.

Das erste Befestigungsteil 1 und das zweite Befestigungsteil 2 sind derart positionierbar, daß die Basen 3 und 4 im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei die mit Köpfen versehenen Verankerungselemente 5 einander entgegengerichtet sind, wie Fig. 8a zeigt. Wenn in dieser Position die Befestigungstei-le 1 und 2 mit einer Eingreifkraft zusammengedrückt werden, gelangen die Köpfe 7 der Verankerungselemente 5 des einen Befestigungsteils in Kontakt mit den Köpfen 7 der gegenüberliegenden Verankerungselemente 5 des anderen Befestigungsteils und gleiten an diesen gegenüberliegenden Köpfe 7 vorbei. Dabei biegen sich die Schäfte 6 jedes Befestigungsteils 1,2 und gestatten dabei den einander gegenüberliegenden Köpfen 7, einander auszuweichen und in den Raum zwischen den sich gegenüberliegenden Schäften einzudringen, wie Fig. 8b zeigt. In dieser Position gelangen die Verankerungselemente 5 des einen Befestigungsteils an den Verriegelungsflächen 8 in Eingriff mit den Verriegelungsflächen 8 der Köpfe 7 0 der Verankerungselemente 5 des anderen Befestigungsteils. In dieser Weise werden das erste Befestigungsteil 1 und das zweite Befestigungsteil 2 lösbar miteinander verbunden.

. Bei einigen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, die - Lösekraft, die zum Lösen der Befestigungsteile "voneinander erforderlich ist, so groß wie möglich zu bemessen. Für derartige Anwendungsfälle wurden verschiedene Modifikationen an Befestigungsvorrichtungen vorgenom-0 men, um die Ausrückraft zu erhöhen. Gemäß einer Modifikation wurden die Abmessungen der Köpfe an sämtlichen Verankerungselementen vergrößert, um die zwischen den Verankerungsflächen der miteinander zusammengreifenden Köpfe entstehende Reibung zu erhöhen. Eine weitere Modifikation bestand darin, jeden Kopf mit zwei

oder mehr Schäften zu versehen, um die Flexibilität der die Köpfe aufweisenden Verankerungselemente zu reduzieren und somit die Lösekraft zum Lösen der Befestigungsvorrichtung zu erhöhen.
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Obwohl bei derartig modifizierten Befestigungsvorrichtungen wie gewünscht die erforderliche Lösekraft vergrößert wurde, ergab sich nachteiligerweise auch eine Vergrößerung der erforderlichen Eingreifkraft für das gegenseitige Eingreifen der Befestigungsteile. Eine übermäßig vergrößerte Eingreifkraft kann möglicherweise eine Beschädigung der Köpfe und/oder der diese aufweisenden Verankerungselemente verursachen und somit eventuell zu einer geringeren statt der gewünschten höheren Lösekraft führen. Zudem können beim wiederholten Eingreifen und Ausrücken der Befestigungsteile die Verankerungselemente verschleißen, was ebenfalls zu einer geringeren Lösekraft führt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung mit zwei zum gegenseitigen Zusammengriff vorgesehenen Befestigungsteilen zu schaffen, bei denen die erforderliche Lösekraft größer ist als bei herkömmlichen Befestigungsvorrichtungen ähnlichen Typs, die erforderliche Eingreifkraft zum Verbinden beider Be-— festigungsteile jedoch nicht wesentlich größer *±Bt als bei herkömmlichen Befestigungsvorrichtungen.

Zur Lösung der Aufgabe werden mit der Erfindung ein 0 Befestigungsteil gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 9 sowie ein Verfahren nach Anspruch 15 vorgeschlagen; vorteilhafte Ausführungsformen sind jeweils in den Unteransprüchen aufgeführt.

Bei einem Ausführungsbeispiel des Befestigungsteils gemäß der Erfindung weist die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung einen hohlen Bereich auf, der in der Nähe des Schaftes in einer Fläche des Kopfes ausgebildet ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung mindestens eine insbesondere durch den Kopf verlaufende durchgehende Nut, Kerbe, Spalte oder Aussparung auf.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Eingreif -Befestigungsteil in einem Spritzgußvorgang mittels einer zerstörbaren Schaft-Form als einstückige Einheit gefertigt.

Zusammengefaßt ist bei dem erfindungsgemäßen Befestigungsteil die erforderliche Lösekraft zur Lösung der Verbindung des Befestigungsteils mit einem ähnlichen Befestigungsteil größer als bei herkömmlichen Befestigungsteilen, während die Eingreifkraft zur Herstellung dieser Verbindung im wesentlichen gleich bleibt. Das erfindungsgemäße Befestigungsteil weist eine Basis auf, von der mehrere im wesentlichen stiftförmige, mit Köpfen versehene Verankerungselemente abstehen. Jedes Verankerungselement besteht aus einem Schaft, der mit . der Basis verbunden ist und rechtwinklig von der Ober-— fläche der Basis absteht, und einem am Ende des~Schaftes ausgebildeten Kopf. Der Kopf weist eine in der Nähe des Schaftes angeordnete und vom Außenumfang des Schaftes abstehende untere Fläche und eine Scheitel- oder 0 obere Fläche auf, die an der der unteren Fläche entgegengesetzten Seite des Kopfes angeordnet ist. Die zum Reduzieren der Eingreifkraft vorgesehene Einrichtung kann aus einer oder mehreren in den Köpfen ausgebildeten Nuten oder aus einem hinterschnittenen Bereich oder Vertiefungsbereich bestehen, der in den Verankerungs-

elementen jeweils in dem Verbindungsbereich zwischen den Kopf und dem Schaft ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Befestigungsteil, das zum Zusammengriff mit einem im wesentlichen gleichartigen Befestigungsteil vorgesehen ist, läßt sich mittels- der folgenden Verfahrensschritte herstellen:

(a) Bereitstellen einer Basis-Form mit einem Hohlraum zur Ausbildung einer Basis des Befestigungsteils und einer Kopf-Form mit Hohlräumen zur Bildung mehrerer Köpfe,

{b) Bereitstellen einer zerstörbaren Schaft-Form mit mehreren durch diese verlaufenden Durchlässen zur Bildung mehrerer Schäfte,

(c) Anordnen der Basis-Form, der Schaft-Form und der Kopf-Form in einer derartigen Konfiguration, daß 0 in mindestens eine dieser Formen eingebrachtes

Schmelzmaterial ein Befestigungsteil mit einer Basis, mehreren Schäften, auf den distalen Enden der Schäfte ausgebildeten Köpfen und einer Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung bilden kann, . die die zum Zusammengreifen des Befestigungsteils -— mit einem gegenüberliegenden im wesentlichen gleichartigen Befestigungsteil erforderliche Eingreifkraft reduziert,

0 (d) Ausbilden des Befestigungsteils durch Einbringen eines Schmelzmaterials in eine der Formen, und

(e) Freigeben des Befestigungsteils durch Abnehmen der Kopf- und der Basis-Form von dem Befestigungsteil

und durch Entfernen der Schaft-Form von dem Befestigungsteil mittels Zerstören der Form.

Zweckmäßigerweise umfaßt der Schritt des zerstörenden Entfernens der Schaft-Form von dem Befestigungsteil den Schritt des" Auflösens der Schaft-Form mit einem Lösungsmittel, insbesondere Wasser. Der Schritt des zerstörenden Entfernens der Schaft-Form von dem Befestigungsteil weist mindestens einen der folgenden Teilschritte auf: Schmelzen der Schaft-Form, Zerstören der Schaft-Form durch Ultraschall und Zerbrechen der Schaft-Form.

Mittels der Schaft-Form wird die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung als hinterschnittener Bereich oder als Vertiefungsbereich ausgebildet, der an der Unterseite jedes Kopfes sowie um den betreffenden Schaft herum ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich wird die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung als mindestens eine in dem Kopf ausgebildete Nut, Kerbe, Spalte oder Aussparung ausgebildet.

Alternativ läßt sich das erfindungsgemäße Befestigungsteil, das eine Eingreifkraft-Reduzierungseinrich-, tung aufweist, die die zum Zusammengreifen des Befesti-— gungsteils mit einem gegenüberliegenden, im -wesentlichen gleichartigen Befestigungsteil erforderliche Eingreifkraft reduziert, mittels der folgenden Verfahrensschritte realisieren:
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(a) Bereitstellen eines Befestigungsteils mit einer Basis und mehreren auf der Basis angeordneten und rechtwinklig von dieser abstehenden Verankerungselementen, von denen jedes einen Schaft und einen

mit dem distalen Ende des Schaftes verbundenen Kopf aufweist, und

(b) Ausbilden der Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung in den Verankerungselementen durch spanabhebende Bearbeitung derselben, wobei dieser Schritt insbesondere das spanabhebende Ausbilden mindestens einer Nut, Kerbe, Spalte oder Aussparung in jedem Kopf umfaßt und alternativ oder zusätzlich das spanabhebende Ausbilden eines hinterschnittenen Bereiches oder Vertiefungsbereichs in jedem Verankerungselement, und zwar in dem Verbindungsbereich des Kopfes mit dem Schaft umfaßt.

Im folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Eingreif-Befesti-0 gungsteils gemäß einem ersten Ausführungsbei

spiel der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines mit einem Kopf versehenen Verankerungselementes des Befestigungsteils gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Eingreif-Befestigungsteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf ein mit einem Kopf versehenes Verankerungselement des Befestigungsteils gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des mit einem Kopf versehenes Verankerungselementes des Befestigungsteils gemäß Fig. 3,

5 Fign. 6a und 6b

Draufsichten auf modifizierte mit Köpfen -versehene Verankerungselemente des in Fig. 4 gezeigten Typs,

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Eingreif-Befestigungsteils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fign. 8a und 8b

Seitenansichten einer herkömmlichen Befesti

gungsvorrichtung mit zwei Eingreif-Befestigungsteilen vor bzw. nach dem Zusammengreifen.

Das Eingreif-Befestigungsteil gemäß der Erfindung weist 0 eine Basis, mehrere mit Köpfen versehene Verankerungselemente und eine Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung auf, welche die Kraft reduziert, die erforderlich ist, um das Befestigungsteil mit einem gegenüberliegenden, gleichartigen Befestigungsteil in Eingriff zu bringen. Die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung erleichtert — das elastische Biegen des Kopfes, wenn die diesem gegenüberliegenden Köpfe der Verankerungselemente des zweiten, mit dem ersten Befestigungsteil zusammenwirkenden Befestigungsteils in den Zwischenraum zwischen 0 den Schäften der benachbarten Verankerungselemente des ersten Befestigungsteils eingeführt werden. Somit wird selbst in dem Fall, in dem die erforderliche Lösekraft der Befestigungsvorrichtung durch Vergrößerung der Kopf-Abmessungen oder Verringerung der Elastizität eines Schaftes bzw. der Schäfte vergrößert wird, auf-

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grund der Deflektion der Köpfe die erforderliche Eingreifkraft nicht vergrößert.

Fig. 1 zeigt ein Eingreif-Befestigungsteil 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Befestigungsteil 10 ist- vorzugsweise durch Spritzguß -einstückig aus polymerem Material gefertigt. Das Befestigungsteil 10 weist eine im wesentlichen ebene Basis 12 und mehrere mit Köpfen versehene, im wesentlichen stiftförmige Verankerungselemente 14 auf, die in einem bestimmten Abstandsverhältnis auf der Basis 12 ein- oder zweidimensional nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Anordnung der Verankerungselemente 14 kann in Form ausgerichteter Reihen und Spalten, sinusförmiger Spalten, zueinander versetzter Spalten, beliebig verteilter Positionen oder in jeder anderen geeigneten Form vorgesehen sein. Jedes der Verankerungselemente 14 weist einen im wesentlichen rechtwinklig von der Oberfläche der Basis 12 abstehenden Schaft 16 und einen Kopf 18 auf, der an dem distalen Ende des Schaftes 16 ausgebildet ist. Der Durchmesser des Kopfes 18 ist mindestens an einem Punkt größer als derjenige des Schaftes 16. Die Erfindung umfaßt ferner eine Vielzahl von Variationen der oben erwähnten Befestigungsvorrichtung; . dazu zählen Befestigungsvorrichtungen mit nichtlinearen Basen, nichtlinearen Schäften, winklig von der" Basis abstehenden Schäften u.a.

Wie in Fig. 2 vergrößert gezeigt ist, weist der Kopf 18 0 des Verankerungselementes 14 eine untere Fläche 20, die an dem Schaft 16 angeordnet ist und vom Umfang des Schaftes 16 nach außen absteht, und eine gekrümmte obere Fläche oder Scheitelfläche 24 auf, die im Schnitt betrachtet von einem Umfangsrand 22 der unteren Fläche 20 ausgeht und an der relativ zu dem Schaft 16 ent-

gegengesetzten Seite der unteren Fläche 20 endet. Das in Fig. 2 gezeigte Verankerungselement 14 unterscheidet sich von herkömmlichen Verankerungselementen dadurch, daß der Kopf 18 "hinterschnitten" ist. Dies bedeutet, daß ein Teil des Kopfes 18 zwischen dessen ümfangsrand 22 und dem Schaft -16 entfernt ist, um die Flexibilität des Kopfes 18 zu erhöhen. Die untere Fläche 20 des Kopfes 18 weist einen horizontalen Abschnitt 26, der im wesentlichen parallel zu der Oberfläche der Basis 12 von dem Ümfangsrand 22 zum Mittelpunkt hin verläuft und dabei den Schaft 16 kreisförmig umgibt, und einen schrägverlaufenden Abschnitt 28 auf, der von dem Innenrand des horizontalen Abschnitts 26 zu der oberen Fläche oder Scheitelfläche 24 verläuft und an die Umfangsflache des Schaftes 16 angrenzt. Durch diese Ausgestaltung der unteren Fläche 20 ist in dem Kopf 18 an dessen zur Basis 12 weisenden Seite ein hinterschnittener Bereich 3 0 ausgebildet, der den oberen Endbereich des Schaftes 16 umgibt. Der Kopf 18 weist somit im wesentlichen die Gestalt eines Regenschirms mit generell halbkugelförmiger Kontur auf. Wie Fig. 2 am deutlichsten zeigt, ist diese Kontur durch die untere Fläche 20 und die obere Fläche 24 definiert, und der zentrale Bereich der unteren Fläche 20 befindet sich an dem oberen Ende des Schaftes 16. Die Ausgestaltung des Kopfes 18 ist nicht auf die in den Figuren gezeigte Kontur beschränkt; vielmehr kann der Kopf verschiedene Konturen aufweisen, z.B. diejenige eines Geschosses bei vergrößerter Höhenbemessung des Kopfes.

Der Kopf 18 des Verankerungselementes 14 weist derartige Abmessungen auf, daß der größte projizierte Durchmessers des Kopfes auf einer gegebenen Ebene parallel zu dem horizontalen Abschnitt 26 der unteren Fläche 20 5 z.B. zwischen 0,5 mm und 4,0 mm beträgt. Die radiale

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Erstreckung D des horizontalen Abschnitts 26 der unteren Fläche 20 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm, und der Flächenbereich der Öffnungsebene des hinterschnittenen Bereiches 3 0 hängt von der radialen Erstreckung ab. Die in Fig. 2 mit H bezeichnete Tiefe des hinterschnittenen Bereiches 3 0 kann derart gewählt werden, daß der schrägverlaufende Abschnitt 28 die obere Fläche 24 des Kopfes 18 nicht erreicht. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der schrägverlaufende Abschnitt 28 der unteren Fläche 20 im Querschnitt betrachtet im wesentlichen linear. Alternativ kann z.B. vorgesehen sein, daß der schrägverlaufende Abschnitt 28 im Querschnitt kurvenartig verläuft.

Wenn bei dem Befestigungsteil 10 die Köpfe der Schäfte eines gegenüberliegenden, gleichartigen Befestigungsteils in den Raum zwischen den Schäften 16 der benachbarten Verankerungselemente 14 eingreifen, werden die Köpfe 18 der Verankerungselemente 14 aufgrund der in den Köpfen 18 ausgebildeten hinterschnittenen Bereiche 30 elastisch gebogen. Dabei werden die Köpfe 18 bei Aufbringen eines Druckes in der von der oberen Fläche 24 zu der unteren Fläche 20 verlaufenden Richtung (Eingreifen) leichter gebogen als in dem Fall, daß ein Druck in der von der unteren Fläche 20 zu der oberen Fläche 24 verlaufenden Richtung aufgebracht wird (Ausrücken) . Somit wird, obwohl der größte projizierte Durchmesser des Kopfes 18 vergrößert ist oder die Elastizität des Schaftes 16 zwecks Erhöhung der erfor-0 derlichen Lösekraft zum Lösen der beiden Befestigungsteile 10 reduziert ist, durch den hinterschnittenen Bereich 3 0 ein Ansteigen der erforderlichen Eingreifkraft verhindert, und die Eingreifkraft kann verringert werden, falls die Abmessungen des hinterschnittenen Bereiches 3 0 in geeigneter Weise gewählt werden. Ferner

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ist es mittels der Funktion des hinterschnittenen Bereiches 3 0 möglich, die Eingreifkraft zu reduzieren, die Lösekraft jedoch auf dem gleichen Wert zu halten. Ferner ist es möglich, den während des Eingreifvorganges entstehenden Verschleiß oder Abrieb des Kopfes 18 des Verankerungselementes 14 kontrolliert zu beeinflussen.

Fig. 3 zeigt ein Eingreif-Befestigungsteil 32 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Dieses Befestigungsteil 32 weist mit Köpfen versehene Verankerungselemente 14' auf, die den in Fig. 1 gezeigten Verankerungselemente 14 ähnlich sind, deren Köpfe 18' jedoch mit Nuten 34 versehen sind, die zwischen der unteren Fläche 20' und der oberen Fläche 24' durch die Köpfe 18' hindurch verlaufen. Gemäß Fign. 4 und 5 erstreckt sich jede Nut 34 von dem Umfangsrand 22' der unteren Fläche 20' zu einem Verbindungsbereich zwischen der unteren Fläche 20' und dem Schaft 16' und wird 0 durch einander gegenüberliegende Wände 36 begrenzt, die

im wesentlichen parallel zueinander in radialer Richtung verlaufen. Die Nut 34 erhöht zusammen mit dem hinterschnittenen Bereich 30' die Flexibilität des Kopfes 18' und fördert den Eingreifkraftreduzierungseffekt.
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Um zu verhindern, daß die Lösekraft der Befestigungsvorrichtung niedriger ist als die Eingreifkraft, sind vorzugsweise in jedem Kopf 18' nicht mehr als fünf Nuten 34 ausgebildet. Die Breite der Nuten 34 an dem 0 Umfangsrand 22' (Breite Sl) und an dem Innehrand (Breite S2) liegt vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 0,5 mm. Ferner kann gemäß Fig. 6 die Gestalt der in dem Kopf 18' ausgebildeten Nuten auch in anderer Weise vorgesehen sein; beispielsweise können Nuten 40 durch einander gegenüberliegende Wände 38 definiert sein, die

sich ausgehend von dem Umfangsrand 22' der unteren Fläche 20' radial einwärts verjüngen (Fig. 6a), oder es können Nuten 44 vorgesehen sein, die keine Öffnung an dem Umfangsrand 22' der unteren Fläche 20' aufweisen und bei denen sich zwischen der unteren Fläche 20' und der oberen Fläche -24' Rippen 42 erstrecken (Fig. 6b-) .

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein Verbindungsabschnitt zwischen der Basis 12' und jedem mit Kopf versehenen Verankerungselement 14' des Befestigungsteils 32 gerundet ausgebildet, wie bei 46 gezeigt. Dieser gerundete Übergang 46 reduziert die Spannung, die durch die Biegung des Schaftes 16' des Verankerungselementes 14' am Verbindungsbereich zwischen dem Schaft 16' und der Basis 12' entsteht, wodurch die Betriebslebensdauer des Befestigungsteils 32 verlängert wird.

Fig. 7 zeigt ein Eingreif-Befestigungsteil 48 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Das Befestigungsteil 48 weist mit Köpfen 18" versehene Verankerungselemente 14" auf, wobei die Köpfe 18" der Verankerungselemente 14" lediglich Nuten 34" und keine hinterschnittenen Bereiche aufweisen. Auch bei diesem Befestigungsteil 48 kann der Eingreifkraft-Reduzierungseffekt erreicht werden, da die Nuten 34" die Flexibilität der Köpfe 18" der Verankerungselemente 14" unterstützen.

0 Bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen können die Befestigungsteile 10,32,48 hinsichtlich ihrer Form und ihrer Abmessungen in jeder beliebigen geeigneten Weise ausgebildet sein. Beispielsweise können die Form und die Abmessungen der Basis 12 derart vorgesehen sein, daß die Basis 12 die mit Köpfen versehene Vera-

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nkerungselemente 14 fest in Position halten kann. Ferner kann die Basis 12 an der den Verankerungselementen 14 entgegengesetzten Seite mit einer Befestigungseinrichtung, z.B. einem Haken oder einem Gewindestift versehen sein, um das Befestigungsteil 10 an dem Gegenstand zu befestigen, der durch Zusammenwirken des- Befestigungsteils 10 mit dem Befestigungsteil eines anderen Gegenstandes lösbar an dem anderen Gegenstand befestigt werden soll. Alternativ kann die Befestigung des Befestigungsteils an der Oberfläche des Gegenstandes z.B. durch, eine druckempfindliche Kleberschicht erfolgen.

Die Form des Schaftes 16 des Verankerungselementes 14 kann beliebig gewählt werden, z.B. kann der Schaft zylindrisch, als Prisma oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein, und es können mehr als zwei Schäfte für jedes Verankerungselement vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der Verbindungsbereich zwischen der unteren Fläche 2 0 und der oberen Fläche 24 an dem Umfangsrand 22 des Kopfes 18 frei von spitzwinkligen Abschnitten, damit während des Zusammengreifens des Köpfe 18 mit den Köpfen der gegenüberliegenden Verankerungselemente keine übermäßigen Kratzgeräusche entstehen.

Zur Herstellung der Befestigungsteile sämtlicher obiger und in den Figuren dargestellter Befestigungsteile stehen verschiedene Materialien zur Verfügung. Für die Basis können Polyamidmaterialien wie Polyamidharz, Po-0 lyesterharz, Polypropylenharz, oder Polyethylenharz verwendet werden. Polyamidharz ist aufgrund seiner ausgezeichneten Wärmebeständigkeit und mechanischen Festigkeit sowie seiner guten Verwendbarkeit beim Spritzguß besonders geeignet. Bekannterweise kann der elastische Biegemodul der Materialien nach Belieben

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modifiziert oder geändert werden, indem Weichmacher und Füllstoff hinzugefügt werden. Durch Verwendung von gewobenem oder vliesartigem Stoff als Materialien für die Basen kann den Befestigungsteilen die gewünschte Flexibilität verliehen werden. Wenn die den Verankerungselementen abgewandte Unterseite der Basis mit einer· Metallschicht versehen ist, kann diese als Grund- oder Anlagefläche für einen an der Unterseite der Basis zu befestigenden Gegenstand dienen, und falls der Gegenstand durch einen Kleber befestigt wird, ergibt sich eine verbesserte Haftung.

Die mit Kopf versehenen Verankerungselemente können aus den gleichen polymeren Materialien wie die Basen bestehen.

Der Kopf wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, dessen elastischer Biegemodul bei einer Messung gemäß dem ASTM-Testverf ahren D790 im Bereich von 0 98,1 N/mm² (10³ kgf/cm²) bis 9,81 10³N/mm² (io⁵ kgf/cm²) liegt. Ferner können zur Verbesserung der Betriebslebensdauer der Befestigungsteile die Basen und die Schäfte der mit Kopf versehenen Verankerungselemente aus einem hochstabilen Material gefertigt sein, das sich von dem Material der Köpfe unterscheidet.

Bei dem Eingreif-Befestigungsteil gemäß der Erfindung liegt die Eingreifkraft vorzugsweise zwischen 4,9 10"² N/mm² {0,5 kgf/cm²} und 78,48 10;² N/mm² (8,0 kgf/cm²), 0 und besonders bevorzugt zwischen 4,9 10"² N/mm² (0,5

kgf/cm²) und 34,335 10"² N/mm² (3,5 kgf/cm²), und die Lösekraft liegt zwischen 14,715 10"² n/mm² (1,5 kgf/cm²) und 78,48 &Igr;&Ogr;'² N/mm² (8,0 kgf/cm²), soll jedoch stets größer als die Eingreifkraft sein. 35

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Die Befestigungsteile können mittels verschiedener Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann zunächst der hinterschnittene Bereich 3 0 oder die Nut 34 durch spanabhebendes Bearbeiten eines herkömmlichen, mittels Spritzguß oder Extrusionsguß gefertigten Befestigungsteils erzeugt werden. Ein bevorzugter Gießvorgang- besteht darin, daß die Basis und die mit Köpfen versehenen Verankerungselemente durch Spritzguß unter Verwendung einer zerstörbaren Schaft-Form einstückig gegossen werden. Ein Beispiel eines Spritzgußvorgangs unter Verwendung einer zerstörbaren Schaft-Form ist enthalten in US-5 242 646, dessen Inhalt hiermit durch Verweis in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen ist. In diesem Zusammenhang bezeichnet der Ausdruck "zerstörbare Schaft-Form" generell eine Form, die als Kern in einer Metallform verwendet wird und die z.B. mittels Ultraschallschwingung, Schmelzen, Wasser, Auflösung durch Lösungsmittel oder Disintegration entfernt werden kann. Im vorliegenden Fall wird zunächst die zerstörbare Schaft-Form als Form für die Schäfte der Verankerungselemente und für den in dem Kopf vorgesehenen hinterschnittenen Bereich und/oder die Nut verwendet und anschließend - nach dem einstückigen Gießen der Schäfte mit der Basis und den Köpfen der Verankerungselemente - wird die zerstörbare Schaft-Form durch ein mechanisches oder chemisches Verfahren entfernt. Alternativ kann die zerstörbare Schaft-Form nur als Form für die Schäfte verwendet werden, und der hinterschnittene Bereich und/ oder die Nut können mittels einer geeigneten

3 0 Metallform gegossen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Test-Beispiele veranschaulicht, die 'lediglich als illustrativ und nicht im Sinne einer Einschränkung der Erfin-

dung oder einer Vorwegnahme ihrer möglichen Effekte zu verstehen sind.

BEISPIELE 5

Test 1: Eingreifkraft

Die zum gegenseitigen Zusammengreifen der mit Kopf versehenen Verankerungselemente eines Paares von Befestigungsteilen erforderliche Andrückkraft wurde mit einer Testeinrichtung vom Autograph-Typ gemessen. Beide Befestigungsteile wurden in der Richtung einer aufeinander hin erfolgenden Andrückkraft mit einer Andrückgeschwindigkeit von 100 mm/min zusammengedrückt. Die Eingreifkraft für jede der acht Test-Befestigungsvorrichtungen ist in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt.

Test 2: Lösekraft

Die Zugkräfte, die zum Lösen der zusammengreifenden, mit Kopf versehenen Verankerungselemente eines Paares von Befestigungsteilen erforderlich sind, wurden mit einer Autograph-Testeinrichtung gemessen. Beide Befestigungsteile wurden mit einer Zugkraft von 100 mm/ min axial auseinandergezogen. Die Lösekraft für die in Test 1 getesteten acht Test-Befestigungsvorrichtungen ist in Tabelle 1 aufgeführt.

Diese Experimente wurden mit verschiedenen Befesti-0 gungsvorrichtungen durchgeführt, deren Befestigungsteile die gleiche Gestalt aufwiesen. Die mit Köpfen versehenen Verankerungselemente der Befestigungsteile waren mit verschieden bemessenen hinterschnittenen Bereichen und/ oder Nuten und mit Köpfen versehen, deren 5 größer projizierter Durchmesser 1,8 mm betrug. Der hin-

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terschnittene Bereich war gemäß Fig. 1 ausgestaltet, und in jedem Kopf waren vier Nuten ausgebildet. Die Befestigungsteile waren aus einem Polyamidharz mit einem elastischen Biegemodul von 39,24 10² N/mm²
(4 10⁴ kg/cm²) gefertigt. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1 ersichtlich, wobei es sich bei dem Testgegenstand Nr. 1 um eine herkömmliche Befestigungsvorrichtung handelt, während die Testgegenstände Nr. 2 bis 8 eine gemäß der Erfindung vorgesehene Einrichtung zur Reduzierung der Eingreifkraft aufwiesen.

Tabelle 1

	Befestigungs teilnummer	vertiefter	Bereich	Kerbe, Nut, Aussparung	Spalt bzw.	N/mm² (kgf/cm²)	N/mm² (kgf/cm²)
	1	D (mm)	H (mm)	Sl (mm)	S2 (mm)	73,575 10~² (7,5)	78,48 10"² (8,0)
	2	-	_	-	-	58,86 10~² (6,0)	78,48 10~² (8,0)
* · * * ft···	3	0,1	0,2	-	-	49,05 ItT² (5,0)	68,68 10'² (7,0)
* · ·· ··· •	4	0,2	0,4	-	-	58,86 10"² (6,0)	78,48 10"² (8,0)
• • · « B ·· •	5	0,3	0,4	-	-	29,43 10"² (3,0)	39,24 10~² (4,0)
■ · ·· • Φ * * ·	6	0,2	0,4	0,4	0,4	34,335 10~² (3,5)	49,05 10"² (5,0)
·· · • · • · • ft ·	7	0,2	0,4	0,3	0,2	39,24 10~² (4,0)	68,67 &Igr;&Ogr;'² (7,0)
	8	0,2	0,4	0,2	0,2	49,05 10"² (5,0)	53,955 10"² (5,5)
	-	_	0,2	0,2

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ist bei den erfindungsgemäßen Befestigungsteilen, bei denen die mit Köpfen versehenen Verankerungselemente die hinterschnittenen Bereiche und/oder die Nuten aufweisen, die Eingreifkraft im Vergleich zu dem herkömmlichen Befestigungsteil (Testgegenstand Nr. 1) reduziert. Insbesondere bei den Befestigungsteilen Nr. 2, 3, 4 und 7 ergab sich im Vergleich zu dem Nachlassen der Lösekraft eine beträchtliche Verringerung der Eingreifkraft.

Zusammenfassend betrachtet, schafft die Erfindung ein Eingreif-Befestigungsteil, das mehrere mit Köpfen versehene Verankerungselemente aufweist und bei dem die Eingreifkraft, die zum Zusammengreifen des Befestigungsteils mit einem gegenüberliegenden Befestigungsteil erforderlich ist, reduziert ist, während die Lösekraft zum Lösen der beiden Befestigungsteile voneinander beibehalten wird. Somit kann die erforderliche Lösekraft erhöht werden, ohne die Eingreifkraft erhöhen zu müssen, so daß eine die Befestigungsteile gemäß der Erfindung aufweisende Befestigungsvorrichtung bessere Gebrauchseigenschaften aufweist.

Claims

Ansprüche

1. Befestigungsteil zum Zusammengriff mit einem im wesentlichen gleichartigen Befestigungsteil, mit:

mehreren mit Kopf versehenen und in einem bestimmten Abstandsverhältnis auf der Basis (12; 12',-12") angeordneten Verankerungselementen (14;14';14"), von denen jedes einen an der Basis (12;12' ; 12") angeordneten und von dieser abstehenden Schaft (16;16';16") und einen mit dem distalen Ende des Schaftes (16; 16'; 16") verbundenen Kopf (18;18';18") aufweist, und einer Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung, die ein elastisches Biegen mindestens eines Teilbereiches der Verankerungselemente (14; 14';14") erlaubt, um das Zusammengreifen des Befestigungsteils (10) mit einem gegenüberliegenden, im wesentlichen gleichartigen Befestigungsteil zu erleichtern.

2. Befestigungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung einen in dem Kopf (18;18') ausgebildeten hinterschnittenen Bereich (30;30') aufweist.

3. Befestigungsteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hinterschnittene Bereich (30; 30') umfangsmäßig um den Schaft (16;16') verläuft.

4. Befestigungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung mindestens eine durch den Kopf (18';18") verlaufende Nut (34;34") aufweist.

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5. Befestigungsteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (34,-34") mit der axialen Richtung des Schaftes (16',-16") ausgerichtet ist.

6. Befestigungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (10) durch Spritzguß als einstückiger Körper ausgebildet ist.

7. Befestigungsteil nach einem der. Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (12;12';12") und die mit den Köpfen (18;18';18") versehenen Verankerungselemente (14/14';14") im Spritzgußverfahren mittels einer zerstörbaren Schaft-Form einstückig gefertigt sind.

8. Befestigungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (10) in Kombination mit einem zweiten, im wesentlichen gleichartigen Befestigungsteil eine Eingreifkraft zwischen 4,9 10~² N/mm² (0,5 kgf/cm²) und 34,335 10"² N/mm² (3,5 kgf/cm²) und eine Lösekraft aufweist, die größer als die Eingreifkraft ist.

9. Befestigungsteil für eine zweiteilige Befestigungsvorrichtung mit im wesentlichen gleichartigen, zum lösbaren Ineinandergreifen vorgesehenen Befestigungsteilen, mit

- einer Basis (12;12';12"),

mehreren an der Basis (12/12'/12") in gegenseitigen Abständen angeordneten Verankerungselementen (14;14';14"), von denen jedes

einen von der Basis (12;12';12") abstehenden Schaft (16/16'/16") und einen seitlich über

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den Schaft (16;16';16") überstehenden Kopf (18;18';18") aufweist, welcher an dem der Basis (12;12';12") abgewandten Ende des Schafts (16;16';16") angeordnet ist, und einer Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung zum elastischen Verformen mindestens eines Tei-lbereichs der Verankerungselemente (14;14';14") beim Zusammengreifen der Verankerungselemente (14;14';14") mit den Verankerungselementen eines anderen Befestigungsteils.

10. Befestigungsteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung pro Verankerungselement {14;14') mindestens eine Vertiefung {30;30') in der der Basis {12;12') zugewandten Unterseite des Kopfes (18,18') aufweist..

11. Befestigungsteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (30;30') um den Schaft (16,16') herum verlauft.

12. Befestigungsteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung pro Verankerungselement (14',14") mindestens eine Aussparung (34;40) aufweist, die sich durch den Kopf {18; 18") hindurch erstreckt.

13. Befestigungsteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (34;40) die der Basis (12;12") zugewandte Unterseite des Kopfes (18,-18") mit dessen der Basis abgewandten Oberseite verbindet.

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14. Befestigungsteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aussparung {34,-40) in axialer Richtung des Schaftes (16;16") durch den Kopf (18;18") hindurch erstreckt.

15. Befestigungsteil nach einem der Ansprüche 12·- bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Aussparung (34,-40) zur Seite des Kopfes (18; 18") offen ist.

16. Befestigungsteil nach einem der Ansprüche 9 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (12;12'; 12") und die Verankerungselemente (14;14',-14") mit deren Schäften (16;16';16") und Köpfen (18 ,-18'; 18") als einstückiges Teil ausgebildet sind.

17. Befestigungsteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (12;12';12") und die Verankerungselemente (14;14';14") im Spritzgußverfahren mittels einer zerstörbaren Form für die Schäfte (16;16';16") einstückig gefertigt sind.

18. Befestigungsvorrichtung mit

zwei zum lösbaren Ineinandergreifen ausgebildeten, insbesondere gleichartigen Befestigungsteilen (10) , wobei jedes Befestigungsteil (10) versehen ist mit
- einer Basis (12;12';12"),

mehreren an der Basis (12;12';12") in gegenseitigen Abständen angeordneten Verankerungselementen (14;14';14"), von denen jedes einen von der Basis (12;12';12") abstehenden Schaft (16;16';16") und einen seitlich über den Schaft (16;16'; 16" ) überstehenden Kopf (18;18';18") aufweist, welcher an dem der

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Basis (12;12';12") abgewandten Ende des Schafts {16;16';16") angeordnet ist, und
einer Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung zum elastischen Verformen mindestens eines Teilbereichs der Verankerungselemente (14; 14'; 14"-) beim Zusammengreifen der Verankerungselemente (14;14';14") mit den Verankerungselementen eines anderen Befestigungsteils.

19. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung pro Verankerungselement (14/14') mindestens eine Vertiefung (30;30') in der der Basis (12;12') zugewandten Unterseite des Kopfes (18,18') aufweist.

20. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (30;30') um den Schaft (16,16') herum verläuft.

21. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifkraft-Reduzierungseinrichtung pro Verankerungselement (14',14") mindestens eine Aussparung (34;40) aufweist, die sich durch den Kopf (18,-18") hindurch erstreckt.

22. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (34;40) die der Basis (12;12") zugewandte Unterseite des Kopfes (18,-18") mit dessen der Basis abgewandten Oberseite verbindet.

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23. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aussparung (34;40) in axialer Richtung des Schaftes (16;16") durch den Kopf (18;18") hindurch erstreckt.

24. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Aussparung (34;40) zur Seite des Kopfes (18; 18") offen ist.

25. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (12;12'; 12") und die Verankerungselemente (14; 14';14") mit deren Schäften (16;16';16") und Köpfen (18;18'; 18") jeweils als einstückiges Teil ausgebildet sind.

26. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (12;12';12") und die Verankerungselemente (14;14';14") im Spritzgußverfahren mittels einer zerstörbaren Form für die Schäfte (16;16';16") einstückig gefertigt sind.

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