DE19845937C1 - Vorrichtung zum Verbinden von mindestens zwei Bauteilen mit einem dritten Bauteil, insbesondere von einem geteilten Halter mit einem Lagerbock - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von mindestens zwei Bauteilen mit einem dritten Bauteil, insbesondere von einem geteilten Halter mit einem Lagerbock.

Für die Montage von Rohrleitungen in einem Flugzeug ist es derzeit üblich, einen geteilten Rohrhalter zu verwenden, der aus einer Ober- und einer Unter­ schale besteht. Dieser Rohrhalter wird an einem Lagerbock befestigt. Für die Montage werden die zu haltenden Rohre zwischen den Schalen plaziert. Mittels Schraubverbindungen werden die Ober- und Unterschale mit den dazwischenlie­ genden Rohren am Lagerbock justiert und befestigt. Die Montage des Rohrhal­ ters erweist sich in dieser vorliegenden Form als zeitaufwendig und schwer handhabbar.

Schnellverbindungselemente sind beispielsweise aus DE-196 02 828 C2 be­ kannt. Das aus dieser Druckschrift bekannte Verbindungselement zum Ver­ binden von zwei Bauteilen weist im wesentlichen einen Stift mit Kopf- und Verriegelungsteil auf, wobei das Verriegelungsteil mit einem Kreuzschlitz ver­ sehen ist, um ein Durchstecken durch die in den Bauteilen vorgesehenen Boh­ rungen zu ermöglichen. Eine Sicherungsscheibe wird über das Verriegelungsteil geschoben und damit ist die Verbindung der beiden Bauteile hergestellt. Zu­ sätzlich wird ein Sicherungsbügel zwischen Verriegelungsteil und Sicherungs­ scheibe angeordnet, um ein Aufsprengen der Verbindung bei hoher Belastung zu vermeiden. Dieses Verbindungselement ist aber nicht geeignet, zwei Bautei­ le, wie beispielsweise einen geteilten Halter - bestehend aus Oberschale und Unterschale -, an einem dritten Bauteil zu befestigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eins Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Montage von zwei Bauteilen an einem dritten Bauteil vorsieht und dabei die Montagezeit erheblich reduziert.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den im Patent­ anspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß sich die zu montierenden Teile reduziert haben und somit eine einfachere Handhabung möglich wird. Mit dem Einsatz von Schnellverbindungselementen kann die Montagezeit erheblich verkürzt werden.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.

Mit dem Merkmal des Unteranspruchs 2 ist ein Lagefixierung des Bolzens an der Oberschale des geteilten Halters erreicht.

Die Maßnahme gemäß Unteranspruch 3 ermöglicht das schnelle und ohne Werkzeuge zu realisierende Einführen und Fixieren des Verriegelungsteils vom Fixierelement am dritten Bauelement, an dem der geteilte Halter befestigt werden soll.

Die Maßnahmen gemäß der Unteransprüche 4 oder 5 zeigen Alternativen zur Verbindung von Bolzen und Fixierelement, wobei das Merkmal des Unteran­ spruchs 5 weiter ausgebildet wird mittels der Maßnahmen der Unteransprüche 6 und 7. Mit der Ausgestaltung der Erfindung gemäß der Ansprüche 5, 6 und 7 ist eine Schnellverbindung realisiert, die ohne Werkzeug hergestellt werden kann und somit leicht handhabbar ist sowie in kürzester Zeit hergestellt werden kann.

Mit den Maßnahmen der Ansprüche 8, 9 und 10 ist ein sicheres Halten des Fixierkopfes in der Kopfaufnahme der Unterschale ermöglicht und der Fixierkopf kann nicht unbeabsichtigt verdreht werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Sie werden nachstehend anhand der Fig. 1 bis 10 näher beschrieben. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Verbindungselementes zum Verbinden eines zweiteiligen Rohrhalters mit einem Lagerbock in einer vergrößerten Schnittdarstellung,

Fig. 2 den zweiteiligen Rohrhalter in einer Vorderansicht und Draufsicht,

Fig. 3 ein Fixierelement als Teil des Verbindungselementes der ersten Ausführungsform,

Fig. 4 einen Bolzen als Teil des Verbindungselementes der ersten Aus­ führungsform,

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des Verbindungselementes zum Verbinden eines zweiteiligen Rohrhalters an einem Lagerbock,

Fig. 6 den zweiteiligen Rohrhalter in einer Vorderansicht und Draufsicht gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 ein Fixierelement als Teil des Verbindungselementes gemäß Fig. 5,

Fig. 8 einen Arretierbolzen als Teil des Verbindungselementes gemäß Fig. 5,

Fig. 9 den Arretierbolzen mit aufgesteckter Fixierhülse als Teil des Ver­ bindungselementes und

Fig. 10 die Fixierhülse als Einzelheit.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes 1 ersichtlich. Die Fig. 1 zeigt zur Verdeutlichung das Verbindungselement 1 zum Verbinden eines zweiteiligen Rohrhalters 2 mit einem Lagerbock 3 in einer teilweisen Schnittdarstellung. Aus der Fig. 2 ist entnehmbar, daß der Rohrhalter 2 aus einer Oberschale 4 und einer Unterschale 5 gebildet ist. Der geteilte Rohrhalter 2 ist für die Montage von Rohrleitungen vorgesehen, für die in der Ober- bzw. Unterschale 4 und 5 jeweils halbschalen­ förmige Rohraufnahmen 6, 7 und 8 vorgesehen sind. Der Rohrhalter 2 mitsamt den in den Rohraufnahmen 6, 7 und 8 angeordneten Rohrleitungen müssen an einem Lagerbock 3 befestigt werden. Dafür sind je Rohrhalter 2 zumindest zwei erfindungsgemäß ausgebildete Verbindungselemente 1 vorgesehen, die in Bohrungen 24, 24' der Oberschale 4 sowie Bohrungen 13, 13' der Unterscha­ le 5 angeordnet werden. Das Verbindungselement 1, welches in Fig. 1 im mon­ tierten Zustand gezeigt ist, besteht aus einem Fixierelement 9 und einem Bol­ zen 10, die als Einzelheit jeweils in Fig. 3 bzw. in Fig. 4 ersichtlich sind. Der Bolzen 10 besteht im wesentlichen aus einem Bolzenkopf 20, einem oberen Bolzenteil 21, einem mittleren Bolzenteil 22 und einem unteren Bolzenteil 23. Das Fixierelement 9 ist zylinderförmig ausgebildet und besteht vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise PA (Polyamid), um den Anforderungen an eine leichte Bauweise gerecht zu werden. Am Fixierelement 9 ist an einem Ende ein als Spreizkopf 11 ausgebildetes Verriegelungsteil vorgesehen. Der Spreiz­ kopf 11 weist einen Kreuzschlitz 12 auf, um durch die Bohrung 13 in der Unter­ schale 5 sowie durch eine Bohrung 14 am Lagerbock 3 gesteckt werden zu können. Für die Rohrhaltermontage wird zunächst das Verriegelungsteil 11 des Fixierelementes 9 durch die Bohrung 13 an der Unterschale 5 sowie durch die Bohrung 14 am Lagerbock 3 gesteckt und somit die Unterschale 5 am Lager­ bock 3 fixiert. Mittels Absätzen 15 am Verriegelungsteil 11, die nach dem Durchschieben des Verriegelungsteils 11 durch die Bohrung 14 am Lagerbock 3 einrasten, ist infolge des Formschlußes ein Lösen dieser Verbindung verhindert. Das Fixierelement 9 weist am zum Verriegelungsteil 11 entgegengesetzten Ende einen Fixierkopf 16 auf. Der Fixierkopf 16 ist in einem oberen Bereich, eine Kopfaufnahme bildende Bohrung 13A der Bohrung 13, die einen größeren, zur Aufnahme des Fixierkopfes 16 entsprechenden Bohrdurchmesser aufweist, in der Unterschale 5 angeordnet. Der Fixierkopf 16 ist vorzugsweise mit einer integrierten Außenverzahnung 17 versehen, um ein Verdrehen des Fixierele­ mentes 9 beim Verschrauben mit dem Bolzen 10 zu verhindern. Die Kopfauf­ nahme 13A ist ebenfalls mit einer Verzahnung versehen, um formschlüssig mit der Außenverzahnung 17 das Verdrehen zu verhindern. Das Fixierelement 9 weist weiterhin eine durchgängige Innenbohrung 18 zur Aufnahme des Bolzens 10 auf. Im Bereich des Fixierkopfes 16 ist ein Innenge­ winde 19 zum Verschrauben mit einem Außengewinde des mittleren Bolzen­ teils 22 vorgesehen. Das Innengewinde 19 ist vorzugsweise selbstsichernd und in den Abmessungen auf das mit dem Außengewinde versehenen mittleren Bolzenteil 22 abgestimmt. In das von der Bohrung 13 an der Unterschale 5 aufgenommene Fixierelement 9 wird während des nächsten Arbeitschrittes zur Montage des Rohrhalters 2 der Bolzen 10 gesteckt, nachdem der Bolzen 10 mit seinem oberen Bolzenteil 21 in einer Bohrung 24 der Oberschale 4 aufgenom­ men wurde, um die Oberschale 4 nunmehr mit der Unterschale 5 zu verbinden. Das untere Bolzenteil 23 wird in die Innenbohrung 18 gesteckt und das mittlere Bolzenteil 22 wird mit seinem Außengewinde 22A mit dem Innengewinde 19 am Fixierelement 9 verschraubt. Ein Längenausgleich, bedingt durch unter­ schiedliche Blechstärken und Toleranzen der Bauteile, erfolgt durch eine ent­ sprechende Tiefe der Bohrung 13A, die eine Kopfaufnahme bildet und so in die Unterschale 5 eingebracht wurde, daß der Fixierkopf innerhalb der Kopfauf­ nahme 13A axial verschiebbar ist. Für das Befestigen des Bolzens 10 ist am oberen Bolzenteil 21 ein Bolzenkopf 20 angeordnet, der an der Oberfläche der Oberschale 4 frei zugänglich ist und somit mit entsprechendem Werkzeug das Verschrauben von Bolzen 10 und Fixierelement 9 realisiert.

Eine zweite Ausführungform des Verbindungselementes ist in den Fig. 5 bis 10 dargestellt.

In der Fig. 5 ist ein Schnellverbindungselement 30 in einem Teilschnitt ersicht­ lich. Das Schnellverbindungselement 30 wird - wie bereits in der ersten Aus­ führungsform beschrieben - zum Verbinden des zweiteiligen Rohrhalters 2 mit Ober- und Unterschale 4 und 5 an einem Lagerbock 3 verwendet. Wie aus der Fig. 6 entnehmbar ist, werden vorzugsweise zwei Verbindungselemente 30 in den Bohrungen 24, 24' sowie 13, 13' angeordnet und somit für die Montage eines Rohrhalters 2 zur Anwendung kommen. In den Fig. 7 bis 9 sind die Einzelteile des Schnellverbindungselementes 30: Fixierelement 31, Arretierbol­ zen 32 und Fixierhülse 34 jeweils als Einzelheit sowie in Fig. 10 der Arretierbol­ zen 32 im zusammengebauten Zustand mit der Fixierhülse 34 und einer Spiral­ feder 33 gezeigt.

Das Schnellverbindungselement 30 - im montierten Zustand in der Fig. 5 ge­ zeigt - entspricht im Prinzip der ersten Ausführungsform 1. Lediglich die Ver­ bindung zwischen Fixierelement 31 und Arretierbolzen 32 ist statt einer Ver­ schraubung als Schnellverschluß ausgeführt. Das Fixierelement 31 weist einen zur ersten Ausführungsform identischen Schlitzkopf 11 mit einem Kreuz­ schlitz 12 auf. Zur Beschreibung der Wirkungsweise des Fixierelementes 31, um die Unterschale 5 vom Rohrhalter 2 am Lagerbock 3 zu befestigen, wird auf die Beschreibung des Verriegelungsteiles 11 der ersten Ausführungsform ver­ wiesen.

Ein Fixierkopf 35 am Fixierelement 31 ist in Details anders ausgebildet als der Fixierkopf 16 der ersten Ausführungsform. Eine, durch das Fixierelement 31 durchgehende Bohrung 36 dient zur Aufnahme des Bolzens 32. Eine Verschluß­ aufnahme 37 ist im Bereich des Fixierkopfes 35 in das Fixierelement 31 einge­ bracht und kann einen am Arretierbolzen 32 vorgesehenen Arretierverschluß 38 aufnehmen. Die Verschlußaufnahme 37 ist als bogenförmiger Schlitz ausgebil­ det, wobei der Zugangsbereich 37A am Außenrand des Fixierkopfes 35 beginnt und der Verschlußbereich 37B am Bogenende vorgesehen ist. Das Einführen des stiftförmigen, in Querrichtung zur Bolzenlängsachse angeordneten Arretier­ verschlusses 38 in die Verschlußaufnahme 37 erfolgt über den Zugangsbereich 37A gleichzeitig mit dem Einführen des Arretierbolzens 32 in die Bohrung 36. Um ein Lösen der Verbindung zu verhindern, ist ein Übergang 39 zwischen Zugangsbereich 37A und Verschlußbereich 37B zu überwinden, was mittels einer in Längsrichtung des Arretierbolzens 32 wirkenden Spiralfeder 33 reali­ siert wird. Die Spiralfeder 33 wird von der Fixierhülse 34 aufgenommen, die im Bereich des oberen Teils des Arretierbolzens 32 am Bolzenkopf 20 angeordnet ist. Zwischen Bolzenkopf 20 und der Spiralfeder 34 ist eine Haltescheibe 41 vorgesehen, damit ein Herausrutschen der Spiralfeder 34 aus der Fixierhülse verhindert wird. In der Oberschale 4 ist eine Bohrung als eine Hülsenaufnah­ me 40 vorgesehen. Ein Längenausgleich ist in dieser Ausführungsform aufgrund des Federweges der Spiralfeder 33 realisiert.

Der Montageablauf zur Herstellung der Verbindung von dem geteilten Halter 2, bestehend aus Oberschale 4 und Unterschale 5 an einem Lagerbock 3 mit dem Verbindungselement 30 wird nachfolgend beschrieben. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird zunächst mit dem Fixierelement 31 die Unterscha­ le 5 am Lagerbock 3 fixiert. Gegen das Verdrehen des Fixierelementes 31 in der Unterschale 5 ist am Fixierkopf 35 sowie innerhalb der Kopfaufnahme 13A eine integrierte Verzahnung 17 vorgesehen. Nachdem die Unterschale 5 fixiert wurde, kann die Oberschale 4 des Rohrhalters 2 inklusive der Rohrleitungen an der Unterschale 5 befestigt werden. Dafür wird auf den Arretierbolzen 32 die Spiralfeder 33 und die Fixierhülse 34 aufgesteckt und der Arretierbolzen 32 wird in die Bohrung 24 in der Oberschale 4 eingeführt. Die Fixierhülse 34 wird von der Hülsenaufnahme 40 an der Oberschale 4 aufgenommen. Das Bolzen­ ende vom Arretierbolzen 32 wird in die Bohrung 36 des Fixierelementes 31 gesteckt und der Arretierverschluß 38 wird in die Verschlußaufnahme 37 einge­ führt. Entgegen der Federkraft der Spiralfeder 33 wird der Arretierverschluß 38 soweit in die Verschlußaufnahme 37 eingeführt, daß der Übergang 39 über­ wunden wird und durch leichte Drehung des Arretierbolzens 32 der stiftförmige Arretierverschluß 38 in der Verschlußaufnahme 37 verriegelt. Die Verbindung des zweiteiligen Rohrhalters 2 am Lagerbock 3 ist damit herge­ stellt.

Bezugszeichenliste

1

Verbindungselement

2

Rohrhalter

3

Lagerbock

4

Oberschale

5

Unterschale

6

,

7

,

8

Rohraufnahmen

9

Fixierelement

10

Bolzen

11

Verriegelungsteil/Spreizkopf

12

Kreuzschlitzung

13

Bohrung in der Unterschale

13

AKopfaufnahme

14

Bohrung im Lagerbock

15

Absatz am Spreizkopf

16

Fixierkopf

17

integrierte Verzahnung

18

Innenbohrung

19

Innengewinde

20

Bolzenkopf

21

oberer Bolzenteil

22

mittlerer Bolzenteil

23

unterer Bolzenteil

24

Bohrung in Oberschale

4

30

Schnellverbindungselement

31

Fixierelement

32

Arretierbolzen

33

Spiralfeder

34

Fixierhülse

35

Fixierkopf (2. Ausführung)

36

Bohrung im Fixierelement

31

37

Verschlußaufnahme

37

AEinführbereich

37

BVerschlußbereich

38

Arretierverschluß am Bolzen

39

Übergang

40

Hülsenaufnahme

41

Scheibe

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Verbinden von mindestens zwei Bauteilen mit einem drit­ ten Bauteil, insbesondere von einem geteilten Halter (2) mit einer Oberscha­ le (4) und einer Unterschale (5) an einem Lagerbock (3), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verbindungselement (1; 30) vorgesehen ist, das im wesent­ lichen aus einem Bolzen (10; 32) zum Halten der Oberschale (4) und einem Fixierelement (9; 31) zum Halten der Unterschale (5) besteht, wobei das Fixierelement (9; 31) zylinderförmig ausgebildet ist und eine durchgängige Innenbohrung (18; 36) aufweist, wobei ein als Spreizkopf ausgebildetes Verriegelungsteil (11) an einem Ende des Fixierelementes (9; 31) angeordnet ist zur Befestigung des Fixierelementes (9; 31) am dritten Bauteil (3) und am zum Verriegelungsteil (11) entgegengesetzten Ende des Fixierelementes (9; 31) ein Fixierkopf (16; 35) vorgesehen ist, der Verbindungsmittel (19; 37) zum Verbinden mit dem Bolzen (10; 32) aufweist, wobei der Bolzen (10; 32) mit einem unteren Bolzenteil (23) in die Innenbohrung (18, 36) des Fixierelementes (9; 31) einführbar ist, ein oberer Bolzenteil (21) in einer Bohrung (24) der Oberschale (4) angeordnet ist und der Bolzen (10; 35) Verbindungsmittel (22A; 38) zum Verbinden mit dem Fixierkopf (16; 35) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (10; 32) einen Bolzenkopf (20) aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsteil (11) einen Kreuzschlitz (12) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel am Fixierkopf (16) als ein Innengewinde (19) ausge­ bildet ist, welches mit dem als Außengewinde (22A) ausgebildete Verbin­ dungsmittel am mittleren Bolzenteil (22) korrespondiert.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel am Fixierkopf (16) als eine Verschlußaufnahme (37) ausgebildet ist, welches mit dem als Arretierverschluß (38) ausgebildete Verbindungsmittel am Bolzen (32) korrespondiert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierverschluß (38) als ein quer zur Bolzenlängsachse angeordneter Stift ausgebildet ist, der über einen einen bogenförmigen Schlitz bildenden Einführbereich (37A) in den Fixierkopf eingeführt und in einem Verschluß­ bereich (37B) arretiert wird, wobei beim Einführen in den Verschlußbereich (37B) ein Übergang (39) passiert wird, der den Stift (38) unter Federkraft in verriegelter Position hält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Bolzen (32) eine eine Spiralfeder (33) aufweisende Fixierhülse (34) angeordnet ist, die im Bereich des Bolzenkopfes (20) mittels einer Scheibe (41) und in einer Hülsenaufnahme (40) in der Oberschale (4) positioniert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Fixierkopfes (16; 35) eine Verzahnung (17) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterschale (5) mindestens eine, das Fixierelement (9; 31) aufneh­ mende Bohrung (13, 13') vorgesehen ist, wobei der Fixierkopf (16; 35) von einer Kopfaufnahme (13A, 13A') aufgenommen wird.

10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfaufnahme (13A, 13A') eine der Außenform des Fixier­ kopfes (16; 35) entsprechende Innenform aufweist.