Technisches Gebiet
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Diese Erfindung bezieht sich auf Befestigungseinsatzelemente
und insbesondere auf solch ein Befestigungselement für einen
eingeformten Einbau durch Verwendung eines
Verbindungsmaterials in einen Hohlraum in einer Struktur, wobei das
Befestigungselement in dem Hohlraum aufgenommen werden kann und dazu
angepaßt ist, mit einem Schraubenbefestigungselement oder
dergleichen zusammenzuwirken, um einen Gegenstand mit der
Struktur zu verbinden, wobei das Befestigungselement folgendes
aufweist:
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einen Körper, der eine äußere Endscheibe enthält, die eine
Füllöffnung und einen Entlüftungsöffnung enthält, die sich
durch diametral gegenüberliegende Umfangsabschnitte davon
erstrecken, und einen Stab, der sich von der Scheibe
einwärts erstreckt; wobei der Körper eine axiale Öffnung
definiert, die auf einer äußeren radialen Oberfläche der Scheibe
eine äußere Abschlußöffnung besitzt, und die sich von dem
äußeren Ende in den Stab hinein erstreckt, um ein
Befestigungselement aufzunehmen;
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wobei der Stab zwei im Umfang beabstandete Abschnitte
enthält, die Strömungskanäle um den Stab herum bilden, axiale
Oberflächen mit reduziertem Durchmesser, die jeweils am
Umfang zwischen den Abschnitten und radial einwärts von der
Einfüllöffnung und der Entlüftungsöffnung liegen, und im
Umfang beabstandete Beine, die sich axial entlang den axialen
Oberflächen nach außen strecken und an äußeren Enden enden,
wobei die äußeren Ende der Beine zumindest teilweise jeweils
an der Einfüllöffnung und der Entlüftungsöffnung
ausgerichtet sind.
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Ein solches Befestigungselement ist beispielseweise aus dem
eigenen früheren Patent US-A-5,378,099 des Anmelders bekannt.
Hintergrundinformation
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Befestigungseinsatzelemente sind für die Verbindung
verschiedener Arten von Strukturen mit anderen Strukturen oder
Gegenständen nützlich. Ein Einsatzbefestigungselement ist im
allgemeinen in einer Struktur verankert und hat einen
Eingriffsabschnitt, an dem ein Schraubenbefestigungselement oder
dergleichen befestigt wird, um einen Gegenstand mit der Struktur zu
verbinden. Diese Anordnung ist insbesondere vorteilhaft, wenn
eine starke Verbindung zwischen der Struktur und dem
Gegenstand nicht einfach durch Befestigen des Befestigungselements
direkt an der Struktur ohne einem dazwischen auftretenden
Befestigungselement erzielt werden kann.
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Geschichtete Platten bzw. Sandwichplatten dieser Art, die
intensiv in der Luftfahrt- und Schiffahrtsindustrie verwendet
werden, sind eine Art an Strukturen, die im allgemeinen unter
Verwendung von Befestigungseinsatzelementen mit anderen
Strukturen oder Gegenständen verbunden werden. Um einen sicheren
Anker in dem zellenartigen Honigwabenkern der Platte
vorzusehen, wird das Befestigungseinsatzelement in einen Hohlraum
eingeformt, der in dem Kern ausgebildet ist, unter Verwendung
eines Verbindungsmaterials (Vergießmaterials). Da es schwierig
ist, das Befestigungselement an dem Befestigungsaufnahmeloch
oder anderen Eingriffsvorrichtungen in dem Gegenstand oder der
Struktur, die mit der Platte verbunden werden soll, präzise
auszurichten sind einige Befestigungselemente mit schwimmenden
Bauteilen versehen, die sich automatisch bei Fehlausrichtungen
einstellen. Ein Beispiel eines Befestigungselementes mit einem
Schwimmbauteil ist in dem oben genannten Stand der Technik-
Dokument US-A-5, 378,099 offenbart. Die vorliegende Erfindung
ist auf Verbesserungen des Befestigungselementes dieser Art,
das in diesem Stand der Technik-Dokument offenbart ist,
gerichtet.
Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist das Befestigungselement dadurch
gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Beine axial einwärts von
der Scheibe angeordnet sind, und daß sich die Beine zu den
äußeren Enden hin verjüngen, so daß das Verbindungsmaterial
durch die Beine aus der Einfüllöffnung in die Strömungskanäle
und von den Strömungskanälen zu der Entlüfungsöffnung geleitet
wird. Diese Beinstruktur sorgt für verbesserte Strömungsmuster
um das Befestigungselement herum.
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Vorteilhafterweise sind die axialen Oberflächen im
wesentlichen flach und die Beine sind im wesentlichen flach und haben
abgeschrägte Kantenoberflächen. Die Kantenoberflächen sind
vorzugsweise an den äußeren Enden der Beine gekrümmt.
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Der Stab kann einen ersten Stababschnitt aufweisen, der die
axialen Oberflächen enthält, einen zweiten Stababschnitt, der
die Beine enthält, und Verriegelungsabschnitte, die jeweils
von den axialen Oberflächen und den Beinen getragen werden,
zum mechanischen Verriegeln der ersten und zweiten
Stababschnitte.
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Diese Struktur der Stabbeine bietet zusätzliche Vorteile. In
einem System von Befestigungselementen, die mehrere Elemente
enthalten, die zweiteilige Körper besitzen und in den axialen
Längen der gesamten Elemente differieren, erlaubt es die Beinstruktur,
daß die Anzahl der Teile in dem System minimiert
werden. Da die Beine an einem Stababschnitt axial einwärts der
Scheibe auf dem anderen Stababschnitt enden, kann ein einziges
Teil den zweiten Stababschnitt für eine Mehrzahl an
Befestigungselementegrößen bereitstellen.
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Diese und andere Vorteile und Merkmale werden anhand der
detaillierten Beschreibung des besten Ausführungsmodus der
Erfindung, die nun folgt, offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen
durchwegs auf gleiche Teile, und:
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Fig. 1 ist eine bildliche Darstellung einer Zwischengröße des
bevorzugten Ausführungsbeispiels des Befestigungselementes der
Erfindung, wobei die Teile des Elements im zusammengebauten
Zustand gezeigt sind.
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Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung des
Befestigungselementes, das in Fig. 1 gezeigt ist.
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Fig. 3 ist eine Vorderansicht des ersten Körperabschnitts, der
in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
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Fig. 4 ist eine Vorderansicht von der Linie 4-4 in Fig. 3 aus
gesehen.
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Die Fig. 5 und 6 sind jeweils Ober- und Unteransichten des
Körperabschnittes, der in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
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Fig. 7 ist eine Vorderansicht des Schwimmbauteils, das in Fig.
2 gezeigt ist.
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Fig. 8 ist eine Draufsicht des Schwimmbauteils, das in Fig. 7
gezeigt ist.
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Fig. 9 ist eine Vorderansicht des zweiten Körperabschnitts,
der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
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Fig. 10 ist eine Vorderansicht, von der Linie 10&supmin;¹&sup0; in Fig. 9
aus gesehen.
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Fig. 11 und 12 sind jeweils Ober- und Unteransichten des
Körperabschnitts, der in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist.
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Fig. 13 ist ähnlich zu Fig. 1 mit der Ausnahme, daß sie ein
Befestigungselement mit einer unterschiedlichen Größe zeigt,
das ein größeres axiales Ausmaß besitzt.
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Fig. 14 ist eine Vorderansicht des ersten Körperabschnitts,
der in Fig. 13 gezeigt ist.
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Die Fig. 15 und 16 sind Vorderansichten der ersten
Körperabschnitte von zwei Befestigungselementen des bevorzugten
Ausführungsbeispiels mit einer kleineren Größe.
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Fig. 17 ist eine Schnittansicht des Befestigungselementes, das
in Fig. 1 gezeigt ist.
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Fig. 18 ist eine Vorderansicht des zusammengesetzten
Befestigungselementes, das in Fig. 1 gezeigt ist, wobei das
Strömungsmuster des Verbindungsmaterials, das durch die
Einfüllöffnung eingeleitet wird und auf einen der Stabbeine trifft,
darstellt.
Bester Ausführungsmodus der Erfindung
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Die Zeichnungen zeigen ein Befestigungselement, das
erfindungsgemäß aufgebaut ist und den besten Ausführungsmodus der
Erfindung, der dem Anmelder derzeit bekannt ist, darstellt.
Alle Zeichnungsfiguren zeigen das Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das derzeit das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist.
Jedoch sind unterschiedliche Größen des bevorzugten
Ausführungsbeispiels gezeigt. Die Fig. 1 bis 12, 17 und 18 zeigen
ein Befestigungselement 2 mit einer Zwischengröße. Die Fig.
13 und 14 zeigen ein größeres Befestigungselement 2A, das ein
größeres axiales Ausmaß hat. Die Fig. 15 und 16 zeigen den
ersten Körperabschnitt der zwei Befestigungselemente der
kleineren Größe, die geringere axiale Ausmaße haben. Jede Größe
des gezeigten Ausführungsbeispiels enthält einen zweiteiligen
Körper und ein Schwimmbauteil. Jedoch könnte auch ein
einteiliges Befestigungselement vorgesehen werden.
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Gemäß den Fig. 1 bis 12, 17 und 18 enthält das darin
gezeigte Befestigungselement 2 einen ersten Körperabschnitt 4,
einen zweiten Körperabschnitt 6 und ein T-förmiges
Schwimmbauteil 12. Eine axiale Öffnung 8, 10 wird durch die ersten und
zweiten Körperabschnitte 4, 6 definiert. In dem
zusammengesetzten Befestigungselement 2 ist das Schwimmbauteil 12 in der
axialen Öffnung 8, 10 angeordnet. Die ersten und zweiten
Körperabschnitte 4, 6 haben jeweils erste und zweite
Stababschnitte, die zusammen einen Stab in dem zusammengesetzten
Element 2 bilden.
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Der erste Körperabschnitt 4 ist in den Fig. 1 bis 6, 17 und
18 gezeigt. Bezugnehmend auf diese Figuren besitzt der erste
Körperabschnitt 4 eine integrierte äußere Endscheibe 20. Der
erste Stababschnitt ist einstückig mit der Scheibe 20
ausgebildet und erstreckt sich axial einwärts von der Scheibe 20.
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Eine Entlüftungsöffnung V und eine Einfüllöffnung F erstrecken
sich durch diametral gegenüberliegende Umfangsabschnitte der
Scheibe 20. Der Stababschnitt enthält zwei am Kreisumfang
beabstandete Abschnitte 14, die Strömungskanäle 16, 18 um den
Stab herum bilden. Der axial äußere Strömungskanal 16 eines
jeden Abschnitts 14 ist zwischen der äußeren Endscheibe 20 und
einem zwischenliegenden Scheibensegment 22 ausgebildet. Der
innere Strömungskanal 18 ist zwischen dem zwischenliegenden
Scheibensegment 22 und einem inneren Scheibensegement 24
ausgebildet. Das zwischenliegende Scheibensegment 22 hat im
wesentlichen dieselbe Dicke wie die äußere Endscheibe 20. Das
innere Scheibensegment 24 ist in der Axialrichtung relativ
dick. Der zylindrische axial äußere Abschnitt 8 der axialen
Öffnung 8, 10 öffnet sich zu der äußeren radialen Oberfläche
26 der äußeren Endscheibe 20. Wie in Fig. 17 gesehen werden
kann, hat die Öffnung durch die Scheibe 20 einen etwas
reduzierten Durchmesser, so daß eine kleine axial einwärts
zeigende radiale Schulter 38 durch die Scheibe 20 in der axialen
Öffnung 8, 10 ausgebildet wird.
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Der Stababschnitt des ersten Körperabschnitts 4 besitzt axiale
Oberflächen 28 mit reduziertem Durchmesser, die am Umfang
zwischen den Abschnitten 14 angeordnet sind. Wie in dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, sind die axialen
Oberflächen 28 durch im wesentliche flache, sehnenbildende Wände
ausgebildet. Die Sehnenoberflächen 28 sind jeweils radial
einwärts von der Einfüllöffnung F und der Entlüftungsöffnung V
angeordnet. Ein radialer Vorsprung 30 steht radial auswärts
von jeder der Sehnenoberflächen 28 vor. Wie am besten in Fig.
3 und 4 gesehen werden kann, ist der Vorsprung 30 so
angeordnet, daß seine axial äußere Kante im wesentlichen an den axial
äußeren Kanten der inneren Scheibensegmente 24 ausgerichtet
ist. Der Vorsprung 30 ist im allgemeinen eine teilweise verjüngte
flache runde Scheibe. Ungefähr das obere erste Drittel
der Scheibe ist flach und hat eine Außenoberfläche, die im
wesentlichen parallel zu der Sehnenoberfläche 28 ist. Axial
einwärts von dem flachen Abschnitt hat der Vorsprung 30 einen
sich verjüngenden Abschnitt 32, der sich radial und axial
einwärts zu der Sehnenoberfläche 28 hin verjüngt. Dieses
Verjüngen des Vorsprungs 30 unterstützt den Zusammenbau des
Befestigungselementes 2, wie nachfolgend weiter beschrieben wird.
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Das axial innere Ende einer jeden Sehnenwand 28 hat einen
rechtwinkligen Ausschnitt 34, der am besten in den Fig. 2
und 3 gesehen werden kann. Gemäß den Fig. 3, 6 und 17 ist
das innere Ende 10 der axialen Öffnung 8, 10 durch eine
vergrößerte Bodenausnehmung in dem ersten Körperabschnitt 4
ausgebildet. Die Breite des Öffnungsabschnitts 10 wird zwischen
den Sehnenwänden 28 gebildet und ist im wesentlichen gleich
dem zylindrischen äußeren axialen Öffnungsabschnitt 8. Die
Abmessung des Öffnungsabschnitts 10, senkrecht zu dieser Breite,
ist erweitert, um den Kopf des T-förmigen Schwimmbauteils 12
unterzubringen. Die Erweiterung dieser Abmessung wird durch
die dicken inneren Scheibensegmente 24 gestattet. Der mit
einer Ausnehmung versehene Boden des ersten Körperabschnitts 4
bildet eine axial einwärts zeigende radiale Schulter 36 an der
Schnittstelle der zwei Abschnitte 8, 10 der axialen Öffnung.
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Gemäß den Fig. 1, 2, 9 bis 12, 17 und 18 enthält der zweite
Körperabschnitt 6 eine flache Bodenwand 44 mit einem
kreisförmigen Mittelabschnitt und diametral gegenüberliegenden
radialen Verlängerungen 46. Die radialen Verlängerungen 46 haben
einen Krümmungsradius, der im wesentlichen gleich dem
Krümmungsradius der äußeren Endscheibe 20 und den
Scheibensegmenten 22, 24 des ersten Körperabschnitts 4 ist. Der zweite
Körperabschnitt 6 enthält ferner ein Paar am Kreisumfang
beabstandete Beine 48. Die Beine 48 sind gegenüber und
parallel zueinander angeordnet und so dimensioniert, daß sie sich
axial auswärts entlang der Sehnenoberflächen 28 des ersten
Körperabschnitts 4 in dem zusammengesetzten
Befestigungselement 2 erstrecken. Die Beine 48 sind einstückig mit dem Boden
44 ausgebildet und erstrecken sich axial auswärts von den
radialen Verlängerungen 46. Jedes Bein 48 ist im wesentlichen
flach mit einem im allgemeinen dreieckigen Umfang. Das Bein 48
verjüngt sich axial auswärts von der entsprechenden radialen
Verlängerung 46 und endet an einem äußeren Ende, das axial
einwärts der äußeren Endscheibe 20 in dem zusammengesetzten
Befestigungselement 2 liegt. Die Kante des Beins zwischen
der Innenseite, die gegen die entsprechende Sehnenoberfläche
28 stößt, und der Außenseite, hat gegenüberliegende
abgeschrägte Seiten 50, die sich zueinander neigen, wenn sie sich
axial auswärts erstrecken. Das äußere Ende 52 der
Kantenoberfläche ist so gekrümmt, daß das Bein 48 ein Dreieck mit einem
gebogenen Scheitel bildet. Eine Sehnennut 56 ist in der
Bodenwand 44 an der Basis eines jeden Beins 48 radial einwärts von
dem Bein 48 ausgebildet.
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Gemäß den Fig. 2, 7, 8 und 17 hat das T-förmige
Schwimmbauteil 12 einen flachen länglichen Kopf 62 mit einer äußeren
radialen Oberfläche 64, und einen zylindrischen Abschnitt 66,
der sich von dem Kopf 62 entgegengesetzt zur radialen
Oberfläche 64 erstreckt. Eine mit einem Gewinde versehene axiale
Mittelöffnung 68 erstreckt sich durch das Schwimmbauteil 12. Die
Öffnung 68 ist koaxial zu dem zylindrischen Abschnitt 66 und
ist im zusammengesetzten Element 2 an dem äußeren Ende der
axialen Öffnung 8, 10 ausgerichtet, um ein
Schraubenbefestigungselement oder dergleichen aufzunehmen, um einen Gegenstand
mit einer Struktur zu verbinden, in der das Element eingebaut
ist. Das Schwimmbauteil 12 ist vorzugsweise aus Metall hergestellt,
um seine Wirksamkeit beim Eingriff mit einem
Schraubenelement zu maximieren. Die Körperabschnitte 4, des
Befestigungselements 2 sind vorzugsweise aus geformten Plastik
hergestellt.
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Beim Zusammenbau des Befestigungselements 2 ist das
Schwimmbauteil 12 in der axialen Öffnung 8, 10 des ersten
Körperabschnitts 4 angeordnet. Der zylindrische Abschnitt 66 des
Bauteils 12 wird in dem zylindrischen Abschnitt 8 der axialen
Öffnung aufgenommen und der Kopf 62 wird in dem vergrößerten
Abschnitt 10 aufgenommen. Die T-Form des Bauteils 12 und die
axiale Öffnung 8, 10 und die Abmessung der Öffnung 8, 10 und
des Bauteils 12 sind so, daß eine Drehung des Bauteils 12 in
der Öffnung 8, 10 im wesentlichen verhindert wird, während
eine radiale Bewegung des Bauteils 12 in der Öffnung 8, 10
gestattet wird. Die Veränderung der Drehung erleichtert den
Eingriff des Bauteils 12 mit einem Befestigungselement. Die
radiale Bewegung stellt automatisch Fehlausrichtungen zwischen der
Struktur, in der das Befestigungselement 2 eingebaut ist, und
dem mit der Struktur zu verbindenden Gegenstand ein.
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Nachdem das Bauteil 12 in der Öffnung 8, 10 plaziert worden
ist, werden die zwei Körperabschnitte 4, 6 durch Plazieren der
Beine 48 des zweiten Abschnitts 6 angrenzend an die
Sehnenoberflächen 28 und Schieben des zweiten Abschnitts 6 zu dem
ersten Abschnitt 4, um die zwei Abschnitte 4, 6
zusammenzuschnappen, zusammengebaut. Die Beine 48 sind ausreichend
flexibel, um den einschnappenden Eingriff der zwei Abschnitte 4,
6 zu gestatten. Die äußeren Enden der Beine 48 gleiten entlang
der sich verjüngenden Abschnitte 32 der radialen Vorsprünge 30
auf den Sehnenoberflächen 28 und die Vorsprünge 30 schnappen
in die radialen Löcher 54 in den Beinen 48, um die zwei
Körperabschnitte 4, 6 mechanisch zu verriegeln.
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Mit dem so zusammengebauten Befestigungselement 2 paßt der
kreisförmige Mittelabschnitt des Bodens 44 des zweiten
Körperabschnitts 6 in das Innere des mit einer Ausnehmung versehende
Bodens des ersten Körperabschnitts 4. Die radialen Vorsprünge
46 erstrecken sich radial auswärts durch die Ausschnitte 34 in
den Sehnenwänden 28. Der zweite Körperabschnitt 6 bildet einen
zweiten Stababschnitt, der mit dem ersten Stababschnitt des
ersten Körperabschnitts 4 zusammenarbeitet, um den
Stababschnitt des zusammengesetzten Befestigungselements 2 zu
bilden. Die zwei Körperabschnitte 4, 6 kooperieren, um die axiale
Öffnung 8, 10 zu definieren, wobei der Boden 44 des zweiten
Körperabschnitts 6 den Boden oder das axial innere Ende der
Öffnung 8, 10 verschließt.
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Wie in dem Befestigungselement, das in der US-A-5,378,099
offenbart ist, wirken die zwei Körperabschnitte 4, 6 zusammen,
um Verbindungsmaterial aus der Öffnung 8, 10 auszuschließen.
Dies hält die Fähigkeit für die radiale Bewegung des
Schwimmbauteils 12 in der Öffnung 8, 10 aufrecht. Um sicherzustellen,
daß das Verbindungsmaterial ausgeschlossen wird, ist die
Schnittstelle zwischen den zwei Körperabschnitten 4, 6
vorzugsweise durch einen Klebstoff abgedichtet. Vor dem
Einschnappen des zweiten Körperabschnitts 6 in den ersten
Körperabschnitt 4, wird Klebstoff um die innere Umfangsoberfläche
eines jeden inneren Scheibensegments 24 des ersten
Körperabschnitts 4 und/oder auf die Umfangskanten des Mittelabschnitts
des Bodens 44 des zweiten Körperabschnitts 6 angeordnet.
Ferner wird Klebstoff in die Nuten 56 auf dem zweiten
Körperabschnitt 6 positioniert. Dies dichtet die Schnittstelle der
Körperabschnitte 4, 6 ab. Zusätzlich, um Raum für den
Klebstoff zu schaffen, dienen die Nuten 56 dazu,
Unregelmäßigkeiten in den Böden der Sehnenwände 28 unterzubringen, um ein
dichtes Passen zwischen den zwei Körperabschnitten 4, 6
sicherzustellen.
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Das zusammengesetzte Befestigungselement 2 wird mittels eines
Eingieß- bzw. Formverfahrens in einer bekannten Art und Weise
eingebaut. Dieses Verfahren ist detailliert in der US-A-
5,378,099 beschrieben. Wie oben angemerkt wurde, hilft das
einstückige Ausbilden der äußeren Endscheibe 20, so daß die
- äußere Endscheibe 20 eine kontinuierliche äußere radiale
Oberfläche 26 hat, sicherzustellen, daß das Eingießmaterial nicht
in die axiale Öffnung 8, 10 durch das äußere Ende davon
während des Eingießverfahrens gelangt. Die kontinuierlich flache
Oberfläche 26 bildet eine kontinuierliche oder im wesentlichen
kontinuierliche Anschlagsgrenzfläche mit dem Positionier-Tab,
das in dem Verfahren verwendet wird, um das Handhaben und
Positionieren des Befestigungselements 2 in einem Hohlraum in
der Struktur zu unterstützen, wie in meinem oberen früheren
Patent beschrieben wird. Dies verhindert ein Durchsickern des
eingegossenen Materials zwischen dem Tab (Lappen) und der
Oberfläche 26 während dem Eingießvorgang.
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Das Positionieren und die Konfiguration der Beine 48 gemäß der
vorliegenden Erfindung trägt dazu bei, einen geeigneten
Strömungspfad des Eingießmaterials um das Befestigungselement 2
herum zu gewährleisten. Diese Funktion ist in Fig. 18
dargestellt. Einströmendes Vergießmaterial strömt nach unten zu dem
Bein 48, das an der Einfüllöffnung F ausgerichtet ist. Das
abgerundete äußere Ende 52 und die abgeschrägten Seiten 50 des
Beines 48 leiten das Vergießmaterial in die Strömungskanäle
16, 18. Das Vergießmaterial strömt um das Befestigungselement
2 herum und trifft auf das gegenüberliegende Bein 48, das an
der Entlüfungsöffnung V ausgerichtet ist. Auf der gegenüberliegenden
Seite lenkt das sich verjüngende Bein 48 das
Vergießmaterial zu der Entlüftungsöffnung V.
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Das in den Fig. 1-12, 17, 18 gezeigte und oben beschriebene
Element ist Teil eines Systems von Befestigungselementen, die
konstruiert sind, um die Gesamtanzahl an Teilen in dem System
zu minimieren. Das System enthält Befestigungselemente
verschiedener Größen, wobei die Größen unterschiedliche axiale
Ausmaße haben. Ungeachtet der Größe hat jedes
Befestigungselement im System ein Paar gegenüberliegender innerer
Scheibensegmente 24 und radiale Vorsprünge 30, wie oben beschrieben
wurde. Somit kann für jede Größe des Befestigungselements das
gleiche Teil als zweiter Körperabschnitt 6 verwendet werden.
Die unterschiedlichen Größen der Befestigungselemente:
differieren nur im axialen Ausmaß ihrer ersten Körperabschnitte und
der zylindrischen Abschnitte 66 der entsprechenden
Schwimmbauteile. Ungeachtet des axialen Ausmasses des ersten
Körperabschnitts dienen die Beine 48 des zweiten Körperabschnitts 6
zur mechanischen Verriegelung der zwei Körperabschnitte und
zum Lenken der Strömung des Vergießmaterials, wie oben
beschrieben wurde.
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Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen ein Befestigungselement 2A
mit einem relativ großen axialen Ausmaß, das größer als das
axiale Ausmaß des Befestigungselements 2 ist, das in den Fig.
1-12, 17 und 18 gezeigt ist. Der erste Körperabschnitt 4A
des Elements 2A hat eine äußere Endscheibe 20 und innere
Scheibensegmente 24 wie das Element 2, das oben beschrieben
wurde. Jedoch gibt es zwei Paare an Zwischenscheibensegmenten
22 im Unterschied zu einem einzigen Paar wie beim Element 2.
Drei Strömungskanäle 16A, 17A, 18A sind um jeden gebogenen
Abschnitt A des Körperabschnitts 4A ausgebildet. Aufgrund des
größeren axialen Ausmasses des Körperabschnitts 4A ist der
zylindrische
Abschnitt 8A der axialen Öffnung länger und die
Sehnenoberflächen 28A haben ein größeres axiales Ausmaß als
bei dem Befestigungselement 2. Im übrigen sind die zwei
Befestigungselemente 2, 2A im wesentlichen dieselben und beide
funktionieren in der oben beschriebenen Art und Weise.
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Jede der Fig. 15 und 16 stellen eine andere Größe des
ersten Körperabschnitts dieses Ausführungsbeispiels des
Befestigungselements dar. Fig. 15 zeigt einen ersten Körperabschnitt
4B mit einem minimalen axialen Ausmaß. In diesem
Körperabschnitt 4B fehlt jedem gebogenen Abschnitt 14B ein
Zwischenscheibensegment und hat einen einzigen Strömungskanal. 16B. Der
zylindrische Abschnitt 8B der axialen Öffnung und die axial
äußeren Abschnitte der Sehnenoberfläche 28B sind entsprechend
kürzer. Der erste Körperabschnitt 4C, der in Fig. 16 gezeigt
ist, ist ähnlich zu jenem, der in Fig. 15 gezeigt ist, mit der
Ausnahme, daß der Strömungskanal 16C axial tiefer als der
Strömungskanal 16B ist, um ein größeres gesamtes axiales
Ausmaß des Körperabschnitts 4C vorzusehen. Die Differenz im
axialen Ausmaß wird in einer entsprechenden Differenz in den
axialen Ausmaßen des zylindrischen Abschnitts der axialen Öffnung
8C und der Sehnenoberfläche 28C berücksichtigt.
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Die Befestigungselementekörperabschnitte, die in den Fig. 3,
14-16 gezeigt sind, sind nur einige Beispiele mit
verschiedenen Größen, die vorgesehen werden können.
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Unabhängig von der Größe des ersten Körperabschnitts kann er
mit dem zweiten Körperabschnitt 6 zusammenschnappen, wie in
den Zeichnungen dargestellt ist und wie oben beschrieben
wurde, um die gewünschte Größe des Befestigungselementes zu
erzeugen. Das Ergebnis ist ein System aus Befestigungselementen
mit mehreren Größen aber weniger Teilen als frühere Befestigungselementesysteme.
Die geringere Anzahl an Teilen
resultiert in der Einsparung von Kosten zur Herstellung und
Aufrechterhaltung eines Lagerbestandes.
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In den meisten Situationen ist es wünschenswert, daß das
Schwimmbauteil, das im inneren des Befestigungselementekörpers
positioniert ist, eine möglichst große axiale Länge besitzt,
um das Ausmaß des Gewindeeingriffs zwischen dem Schwimmbauteil
und einem Schraubenbefestigungselement zu maximieren. Jedoch
wäre es möglich, ein kürzeres Schwimmbauteil in einem
Befestigungselement mit einer größeren Größe zu verwenden. Das
Schwimmbauteil 12, das beispielsweise in den Fig. 2, 7, 8
und 17 gezeigt ist, könnte in dem Befestigungselement. 2A
verwendet werden, das in Fig. 13 gezeigt ist.
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Fig. 17 zeigt die optimale Passung zwischen dem Schwimmbauteil
12 und dem Befestigungselementekörper 4, 6. Der Kopf 62 des
Schwimmbauteils 12 wird im vergrößerten inneren Abschnitt 10
der axialen Öffnung aufgenommen. Die radiale Oberfläche 64 des
Kopfes 62 stößt gegen die Schulter 36, die von dem
Körperabschnitt 4 ausgebildet wird, um Befestigungsbelastungen
dazwischen zu übertragen, und das Schwimmbauteil 12 der axialen
Öffnung 8, 10 zurückzuhalten. Das äußere Ende der Welle 66 des
Schwimmbauteils 12 grenzt an die obere Schulter 38 an, ist
jedoch etwas davon beabstandet. Der Raum stellt sicher, daß die
Belastungen auf die innere Schulter 36 übertragen werden, so
daß der gesamte Körperabschnitt 4 die Belastungen trägt. Die
wirksame Übertragung der Belastungen auf den Körperabschnitt 4
wird auch durch die Ausrichtung des Schwimmbauteils 12
erleichtert, indem dessen Kopf 62 an dem axial inneren Ende des
Elements 2 positioniert wird.