DE2723058A1

DE2723058A1 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE2723058A1
Application number: DE19772723058
Authority: DE
Inventors: Hanswerner Jaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-21
Filing date: 1977-05-21
Publication date: 1978-11-30

Description

"Befestigungselement"
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement wie es beispielsweise zum Festhalten von Schrauben in Gehäusewandungen oder aber zum Sichern von Schrauben oder Bolzen dienen kann.
Es steht die Aufgabe ein Befestigungselement zu schaffen, welches einesteils als Mutter Verwendung finden kann, wobei dieses auf herausragende Schrauben aufsetzbar ist, mit der Maßgabe, daß eine Schnellaufsetzmöglichkeit vorhanden ist, ohne daß die Mutter über das ganze Gewinde vom Anfang an eingefädelt werden muß.
Das Befestigungselement soll aber auch als Sicherung Verwendung finden, wobei dieses mit einem Handgriff schnell aufsetzbar ist und auf der Welle oder einer Schraube festsitzt.
Es besteht aber auch die Aufgabe, daß das Befestigungselement als Anschlag oder Bund auf irgend einer Stelle einer Welle aufsetzbar ist.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Befestigungselement aus einem aufgeschlitzten, ringförmigen Körper besteht, bei dem die ochlitzbreite so gewählt ist, daß diese am Stoß zur innerem Bs frung enger gehalten ist als der Durchmesser der ringförmigen inneren öffnung und sich die Schlitzbreite nach außen zu erweitert.
Die Außenfläche kann dabei als Sechskantprofil ausgebildet sein, wobei beispielsweise bei einem Befestigungselement, welches im Inneren Gewinde aufweist, ein weiteres Anziehen dieses gegen die Befestigungswand möglich ist.
Als Material kann für das Befestigungselement Metall oder Kunststoff gewählt werden oder aber man kann auch eine Metallkunststoffverbindung anwenden, wobei der äußere Ring aus Metall besteht und nur die innere Bohrung mit Kunststoff ausgekleidet ist.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel kann das Element auch so ausgebildet sein, daß die Innenwandung als glatte Bohrung ausgebildet ist, die beispielsweise mit einem greiffesten, verformbaren Kunststoff überzogen ist, so daß nach dem Aufsetzen der Kunststoff beispielsweise in das Gewinde des Bolzens eindringen kann und das Element auf diese Weise fest auf diesem sitzt.
Es besteht aber durchaus noch die Möglichkeit die Innenwandung mindestens teilweise mit Kunststoff zu überziehen, der bei mechanischer Verformung Kleber oder Haftmittel freigibt, so daß eine noch bessere Verbindung zwischen dem Befestigungselement und der Welle gegeben ist0 Solche Kunststoffe sind ansich bekannt. Diese geben den Kleber oder das Haftmittel dadurch frei, daß dieses in Form von kleinen Bläschen im Kunststoff enthalten ist.
Die Erfindung ist in den beiliegenden Figuren schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Elementes von der Seite mit Sechskantprofil und Innengewinde, Fig. 2 das Element nach Fig0 1 von der Seite, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel im Schnitt mit Sechskantprofil wie Fig. 1 und Kunststoffteil angesetzt in einem angeformten Bördelrand, Fig. 4 ein Elements mit rundem Außenprofil gerändelt und auf der Innenwandung, die glatt gehalten ist, aufgebrachter Kunststoffschicht, Fig. 5 das Element nach Fig. 4 im Schnitt, Fig. 6 das Element nach Fig. 4 mit Aussparung gegenüber dem Schlitz an der Innenwand, Fig. 7 eine Ausführungsform im Schnitt teilweise abgebrochen, bei der die Innenwand auf der einen Seite Rechtsgewindegt,die beide durch eine Ringnut getrennt sind, und auf der anderen Seite Linksgewinde Fig. 8 ein Element nach Fig. 6 mit einem Kunststoffeinsatz in der Aussparung, Fig. 9 den Aufsatzvorgang auf eine tWelle von vorn gesehen, Fig.10 das aufgesetzte Element auf eine Schraube von der Seite gesehen, Fig011 das aufgesetzte Element zweiteilig, wobei das an der Gehäusewandung befinwdliche Rechtsgewinde und das äußere Linksgewinde trägt, und der Bolzen Rechts gewinde trägt0 In Fig0 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Befestigungselementes dargestellt, welches einen Körper 1 enthält, der am Rande Sechskantprofil 2 trägt. Die innere Bohrung 4 ist mit Gewinde 7 versehen0 Am unteren Ende erkennt man den Schlitze 3, der zur Bohrung 4 zu eine geringere Schlitzöffnung 5 und zum äußeren Rande zu eine größere Schlitzöffnung 6 trägt0 Diese Schlitzöffnung, die konisch zuläuft ist so abgepaßt, daß das Element beim Aufsetzen auf eine Welle, wie es Fig. 9 zeigt, mit einer entsprechenden Kraft über die Welle schnappt und somit dann auf dieser fest aufsitzt.
Im vorliegenden Beispiel der Fig. 1 wird die Welle Gewinde tragen und die Innenbohrung 4 das dazu passende Gewinde 7, so daß Gewinde auf Gewinde zu liegen kommt, und nach dem Aufsetzen das Element an das Anlageteil noch durch Drehen angepreßt werden kann0 In Fig. 2 ist das Element nach Fig. 1 von der Seite dargestellt.
Man erkennt, daß die Maße des Elementes hinsichtlich des Sechskantes, der Breite 14 den Normen von Befestigungsmuttern entsprechen kann0 In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel im Schnitt dargestellt, welches am äußeren Rande Sechskantprofil 15 trägt, wie das Beispiel nach Fig. 1 und ein Kunststoffteil 11 angesetzt ist, welches in einem angeformten Bördelrand 9 festgehalten wird.
Der Grundkörper 8 und der Bördelrand 9 können beispielsweise aus einem Stück bestehen und im Preßverfahren hergestellt sein0 Man erkennt, daß das Kunststoffteil 11 mit der Kante 12 etwas über den inneren Bohrungsdurchmesser 13 hervorsteht, so daß beim Aufsetzen und danach das Kunststoffteil 11 sich fest in das Gewinde der Schraube, auf die das Element aufgesetzt wird, einpreßt und somit das Gewinde 10 des Elementes reibungssicher mit dem Gewinde des Bolzens verbunden isto Auch diese Ausführungsform läßt sich nach dem Aufsetzen noch mit Hilfe eines Schraubenschlüssels an das zu sichernde Bauteil heranführen.
In Fig. 4 ist ein Element 16 mit rundem Außenprofil 17 und einem Rändelrand 18 dargestellt, welches auf der Innenwandung, die glatt gehalten sein kann, eine aufgebrachte Kunststoffschicht 22 trägt. Die Kunststoffschicht 22 kann durch einen angepreßten beidseitigen Bördelrand 21 in der Innenbohrung 19 festgehalten werden. Am unteren Teil des Elementes 16 erkennt man den Schlitz 20, der den gleichen Bedingungen unterliegt wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen.
In Fig0 5 ist die Ausführungsform nach Fig. 4 im Schnitt dargestellt.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 bringt insofern Vorteile, als diese mit weniger Aufwand herstellbar ist und im vuerschnitt des Materiales weniger Material benötigt, aber durch die Rändelung ebenfalls mit Hilfe von Zangen nachstellbar ist0 Das Element nach Fig. 6 ist in der gleichen Weise ausgeführt wie das Element nach Fig. 4, derart, daß der Körper 23 am äußeren Rande eine Händelung 24 trägt und mittig eine Innenbohrung 25 vorgesehen ist, welche auf der glatten Innenseite einen Kunststoffbelag 27 trägt, welcher ein Festhaften auf der helle ermöglicht. Am unteren Rande ist der Schlitz 26 zu erkennen. Zum Unterschied zur Ausführung nach Fig. 4 ist gegenüber dem Schlitz 26 eine Aussparung 28 auf der Innenwandung vorgesehen, welche eine gewisse Federwirkung herbeiführen soll.
Man kann die Ausführungsform nach Fig. 6 weiterhin so ausbilden, wie es Fig. 8 zeigt, wobei die gleichen Bezugsziffern Anwendung finden, jedoch in der Aussparung 28 ein Kunststoffeinsatz 29 vorgesehen ist, welcher mit der Kante 30 über den Rand der Innenbohrung nach innen ragt, so daß nach dem Aufsetzen dieser Kunststoffeinsatz 30 in das Gewinde der ielle eingreift und somit das Element 23 auf dieser festhält.
In Fig. 9 erkennt man, wie das Element 31 auf die welle 32 aufsetzbar ist, indem beispielsweise die Welle 32 bereits in den Schlitz 34 eingefädelt ist und mit hilfe Krafteinwirkung in Pfeilrichtung 33 die Welle 32 in die Mittelbohrung 35 einschnappen kann.
Man kann das Aufsetzen beispielsweise durch Hammerschlag oder aber durch besonderes Zangenwerkzeug bewerkstelligen. Es besteht dabei auch die Möglichkeit, das Zangenwerkzeug dabei so auszubilden, daß auch ein Abnehmen mit Hilfe einer Zange möglich ist. Weiterhin besteht zur rationellen Befestigung von Elementen an mehreren Wellen die Möglichkeit eine Zange vorzusehen, welche ein Vorratsmagazin enthält, so daß das Entnehmen von Elementen aus Vorratsbehältern entfallen kann. Auf diese Weise wird auch sichergestellt, daß ein zügiges Hintereinanderarbeiten möglich ist, ohne daß Sicherungselemente auf die Erde fallen und erst dann wieder aufgehoben werden müssen, was hohe Arbeitszeit erfordert.
In Fig. 9 wird ein Element mit Innengewinde 36 beispielsweise auf eine glatte Welle 32 aufgesetzt.
In Fig. 10 ist die Anwendung eines Elementes dargestellt, bei dem durch eine Gehäusewand 37 ein Bolzen 38 gesteckt ist, welcher an seinem Ende mit Gewinde 39 versehen ist. Auf das Gewinde-4nde des Bolzens 38 wird in Pfeilrichtung 33 ein element 40 in Kraftwirkung aufgesetzt, welches ein Innengewinde trägt. Iiian kann das Element 40 nach dem Aufsetzen noch mit Hilfe eines Schraubenschlüssels gegen die Gehäusewand 37 versetzen, so daß das Element 40 fest gegengespant ist.
In Fig. 7 und Fig. 11 ist ein besonderes Ausführungsbeispiel des Befestigungseletes dargestellt, welches jeweils an einer Aufsetzstelle des Elementes auf eine Welle in Richtung zum Anlagekörper ein Element mit Rechtsgewinde und daran anschließend ein Element mit Linksgewinde verwendet.
Diese Befestigungsart, bei der erst das Element mit Rechtsgewinde aufgesetzt wird und gegen das Gehäuse verspat wird und daran anschlieend das Element mit Links gewinde aufgesetzt wird, ebenfalls gegen das letztaufgesetzte Element mit Rechtsgewinde verspanz wird, ergibt eine derart feste und rüttelsichere Ausführungsform, die sich zudem noch spielend leicht und schnell aufsetzen läßt, ohne daß die Befestigungselemente über einen langen Gewindeansatz aufgefädelt werden müssen. Es entfällt auch dabei das Einfädeln der Mutter in den Gewindeanfang, was sehr oft zeitraubend ist, wenn die Gewindeanfänge etwas beschädigt sind.
Es sind bei dieser speziellen Ausführungsform mehrere vlöglichkeiten der Konstruktion gegeben, welche im folgenden näher beschrieben werden sollen.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsform im Schnitt teilweise abgebrochen dargestellt, bei der die Innenwand auf der einen Seite Rechtsgewinde und auf der anderen Seite Linksgewinde trägt, die beide durch eine Hingnut getrennt sind.
Man erkennt dies aus Fig. 7, der Körper des Elementes 41 trägt eine Bohrung 42, genauso wie dies in den anderen Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 6 der Fall ist, während auf der einen Seite ein Rechtsgewinde 43 und auf der anderen Beite ein Linksgewinde 44 angebracht ist, welche durch eine Ringnut 47 getrennt sind. Eine solche Ausführungsform kann so gestaltet sein, daß beide Gewindeteile in das Metall oder den Kunststoff des Elementes 41 eingeformt sind. Es besteht aber durchaus auch die Möglichkeit, daß nur das Rechtsgewinde 43 in den bíetallkörper des Elementes 41 eingeformt ist und das Linksgewinde 44 in Form eines besonderen Einsatzes aus Kunststoff eingeformt ist. Man kann dabei den Kunststoff in einer etwas größeren Härte ausführen, so daß die volle Wirkung des Gegenspannens des Linksgewindes erzielbar ist.
Es entsteht eine Art Differentialgewinde, wie dies auch früher bereits bei dem Zusammenschrauben von geteilten Kurbelwellen an Flugzeugmotoren Anwendung fand.
Man kann jedoch diese spezielle Ausführungsform auch so ausbilden, daß nach Fig. 11 je ein getrenntes Element 45 für Rechtsgewinde und ein getrenntes Element 46 mit Linksgewinde Anwendung findet, welche getrennt in Pfeilrichtung 33 aufsetzbar sind.
Auch hier ist die Möglickeit gegeben, daß beispielsweise beide Gewinde in Metall ausgeführt sind oder aber das eine Gewinde in Kunststoff oder in Metall-Kunststoffverbund ausführt ist.
In Fig. 11 wird zuerst das Element 45 mit Rechtsgewinde aufgesetzt und gegen die Gehäusewand 47 verschraubt und danach das Element 46 mit Linksgewinde in Pfeilrichtung 33 aufgesetzt und ebenfalls gegen das Element mit Rechtsgewinde 45 verspannt wird.
ian kann bei Anwendung von Kunststoff und auch bei Anwendung von i:ietall die Ausführungsform so gestalten, daß die noch anschließend beschrebenen Kunststoffsysteme mit Klebwirkung und Abbindewirkung Anwendung finden.
Eine weitere Verbesserung der Rüttelsicherheit und der Haftfähigkeit der Befestigungselemente auf ellen oder Schrauben kann erzielt werden, wenn beispielsweise Flüssigkeitsstoffe wie z.B. Epoxydharze oder Polyurethane mit einer Schutzschicht Anwendung finden, die pulverförmig auf die Innkbohrung oder aber auf den Bolzen aufgetragen und als Binder auch mit Lack aufbringbar sind.
kann Mandabei jedoch auch so vorgehen, daß die pulverförmigen Kunststoffe aufgesintert werden.
Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Innenbohrung des Elementes mit Rillen oder Gewinde versehen ist und die Vertiefungen dieser mit Kunststoffen, wie z.B. Epoxydharzen, Polyurethane oder anderen thermoplastisch verformbaren Kunststoffen ausgefüllt sind.
Es besteht auch die Möglichkeit die Bepulverung bzw.
auch die Lackierung der Innenbohrung nach elektrostatischem Verfahren auszuführen, was eine besonders rationelle und mialsparende Herstellung ergibt.
Die Polyurethane und Spoxydharze oder andere Kunststoffe in Form von Pulver mit Bindern wie Kunststoffpulver niederem ochmelzpunktes können vermischt sein, wobei letztere beim Aufs intern bei niedrigeren Temperaturen aufschmelzen und erstere somit aufbinden, die dann erst beim Aufsetzen bei höherer Temperatur und Aufreißen der Oberfläche zur Wirkung kommen.
Die Konstanten der Flüssigkeitsstoffe und der Binder können so gewählt sein, daß diese mit dem erzielbaren Aufschnappdruck und der Heibungswärme abbinden bzw. aushärten.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß die Aussparung 28 nach Fig. 8 ebenfalls mit einem Kunststoff der Gruppe der Flüssigkeitsstoffe wie vorbeschrieben gefüllt ist.
Die Anwendung der beschriebenen Kunststoffsysteme ist erweiterungsfähig, indem beispielsweise auch eine Dreikomponentenmischung möglich ist, welche einesteils ein gutes Haften bei Aufbringen ermöglicht, zum anderen aber auch ein schnelles Aufreißen beim Aufsetzen ergibt und danach ein festes Abbinden zwischen Element und Welle ermöglicht.
Es besteht dabei durchaus die Möglichkeit nicht nur verschiedene Arten von Kunststoffpulver zu mischen, sondern auch Kunststoffpulver und überzüge in Form von Lack zu verwenden, die miteinander reagieren.
L e e r s e i t e

Claims

Patentensprüche 1,)Befestigungselement, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus einem aufgeschlitzten, ringförmigen Körper besteht, bei dem die Schlitzbreite so gewählt ist, daß diese am Jtoß zur inneren bohrung enger gehalten ist als der Durchmesser der ringförmigen öffnung und sich die Qchlitzbreite nach außen erweitert, 2. element nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche Sechskantprofil trägt0 3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche eine glatte Rundung aufweist und daß der Z;aterialquerschnitt zu den aufgeschlitzten Enden zu abnimmt, 4. Element nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung als glatte Bohrung ausgebildet ist.

5. Element nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand Gewindeprofil trägt.

6. Element nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand mindestens teilweise mit greiffeste, verformbarem Kunststoff überzogen ist.

7. Element nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung mindestens teilweise mit Kunststoff überzogen ist, der bei mechanischer Verformung Kleber oder Haftmittel freigibt.

8. Element nach »insprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Suiaterialquerschnitt des ringförmigen Körpers gegenüber dem schlitz durch eine Aussparung herabgesetzt ist.

9. Element nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Körpers etwa der normaler Muttern entspricht.

10. Element nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als i.utter mit zusätzlichem Aufschraubvorgang Anwendung findet.

11. Element nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als icherungeelement Verwendung findet, 12o Element nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dies als Anschlag in Form eines Bundes auf einer volle Verwendung findet.

13. Element nach Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitsstoffe Epoxydharze oderBOlyurethane mit einer Schutzschicht Anwendung finden, die pulverförmig auf die Innenbohrung aufgetragen und als Binder mit Lack aufgebunden werden.

14. Element nach Ansprüchen 6, 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen Kunststoffe aufgesintert werden0 15. Element nach Ansprüchen 6, 7, 13 und 14, dadurch wenn zeichnet, daß die Innenbohrung mit rillen oder Gewinde versehen ist und die Vertiefungen dieser mit Kunststoffen nach Anspruch 13 ausgefüllt sind.

16. Element nach ansprüchen 6, 7, 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bepulverung bzw. auch die Lackierung der Innenbohrung nach elektrostatischem Verfahren erfolgt, 17. Element nach Ansprüchen 6, 7, 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Epoxydharze und Polyurethane in Form von Pulver mit Bindern wie E;unststoffpiilver niederem Schmelzpunkt vermischt werden, wobei letztere beim aufsintern bei niedrigen Temperaturen aufschmelzen und erstere aufbinden.

18. Element nach Ansprüchen 6, 7, 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanten der Flüssigkeitsstoffe und der Binder so gewählt sind, daß diese mit dem erzielbarem Aufschnappdruck und der aeiDungswärme abbinden bzw0 aushärten.

19. Element nach anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung mit einem Kunststoff gefüllt ist, der er die Oberfläche der Innenbohrung in diese hineinragt, 20. Element nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff Systeme nach Anspruch 6 und folgenden Verwendung finden, 21 Element nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an einer Aufsetzstelle in Richtung zum Anlagekörper ein Element mit Rechtsgewinde und daran anschließend ein Element mit Linksgewinde Anwendung finden 22o Element nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß am Element ein Rechtsgewinde-und ein Linksgewindeteil angeordnet ist.

23. Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gewindeteile durch eine Rille voneinander getrennt sind.

24. Element nach Ansprüchen 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Gewindeteile mit Kunststoff bzw.

auch nach Systemen nach Anspruch 6 versehen ist.

25 Element nach Ansprüchen 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Element bzw. das Gewindeteil des Elementes mit Linksgewinde aus Kunststoff besteht.

26. Element nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an den ringförmigen Körper aus metall ein Kunststoffteil anschließt, das durch einen angeformten und umgebördelten Kragen festgelegt ist.