DE3906926C2 - Vorrichtung zur Befestigung eines Bauteils an einer Wand, insbesondere eines Wandlergehäuses an einer Behälterwand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Bauteils an ei­ ner Wand, insbesondere eines Wandlergehäuses an einer Behälterwand.

Eine Vorrichtung zur Befestigung eines Bauteils an einer Wand wird beispiels­ weise in der DE 80 29 542 U1 beschrieben. Das Bauteil weist gemäß der Be­ schreibung zwei einander gegenüberliegende Kupplungselemente auf, die mit mit U-förmigen Aufnahmen der Wand zur Bildung eines Bajonettverschlusses zusammenwirken. Zwischen den U-förmigen Aufnahmen der Wand ist eine Bohrung ausgebildet, in die das Bauteil, etwa ein Steckverbinder in einem elektronischen Gerät, teilweise eingreift.

Zum Kontrollieren der Temperatur der Kühlflüssigkeit eines Motors wird in einem Behälterteil des Kühlers ein Wandler angeordnet, der aus einem ther­ mischen Schalter besteht, der im folgenden kurz Thermoschalter genannt werden soll. Zur Installation wird eine durchgehende Bohrung in einer seitli­ chen Wand des Kühlmittelbehälters angebracht und anschließend der wär­ meempfindliche Bereich des Thermoschalters in das Loch eingeschoben. Ein Problem stellt die Befestigung des Wandlergehäuses am Kühlmittelbehälter dar, da trotz der während des Betriebs eines Motors gewöhnlich auftreten­ den hohen Kühlwassertemperaturen und den damit verbundenen unterschied­ lichen Materialausdehnungen des Kühlmittelbehälters und des Wandlerge­ häuses die Verbindung dicht bleiben muß. Andererseits sollte aber ein schneller Austausch eines defekten Wandlers möglich sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zur Befestigung ei­ nes Bauteils an einer Wand, insbesondere eines Wandlergehäuses an einer Be­ hälterwand, derart zu verbessern, daß ein Toleranzausgleich bei rüttelfestem und dichtem Sitz möglich ist.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung eines Bauteils an einer Wand, insbesondere eines Wandlergehäuses an einer Behälterwand, ist da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Kupplungs-Element die Form eines "L" mit endseitig nach innen abgewinkelten Fortsätzen aufweist und mit einem er­ sten Abschnitt, an dem der erste Fortsatz abgewinkelt ist, mit dem Mittelbe­ reich des Bauteils verbunden ist, sowie mit dem zweiten Fortsatz mit einem Vorsprung der Wand zur Bildung eines Bajonettverschlusses zusammenwirkt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Wandler mit einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zur Befestigung;

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des Wandlers gemäß Fig. 1 in kleinerem Maßstab;

Fig. 3 bis 7 sind perspektivische Darstellungen des Wandlers gemäß an­ deren Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Thermoschalter 1, der in einer durchgehenden Bohrung 2 in einer Wand 3 eines nicht gezeigten Kühlers unter Einfügung einer ring­ förmigen Dichtung 4 montiert ist, und eine Befestigungs-Vorrichtung 5, die nach der Lehre der Erfindung ausgebildet ist.

Die Merkmale des Thermoschalters 1 sind bekannt und sollen im folgenden lediglich im Hinblick auf die Grundbestandteile erläutert werden.

Der Thermoschalter 1 weist einen zylindrischen Mittelbereich 7 auf, von des­ sen Oberseite ein Ansatz 8 mit im wesentlichen elliptischer Form ausgeht, in dessen Innerem sich blattförmige Stifte 9 befinden, die mit zwei Kontakten 10 verbunden sind, die sich im Inneren einer Kammer in dem Mittelbereich 7 befinden und von denen einer durch eine Blattfeder 11 getragen wird.

Der Wandler, der sich auf der dem Ansatz 8 gegenüberliegenden Seite des Mittelbereiches 7 befindet, umfaßt einen Kolben 12, der sich in der Monta­ gestellung durch die Bohrung 2 in das Innere des Kühlers erstreckt.

Der Kolben 12 weist ein metallisches Gehäuse 13 auf, das einen ersten zylindrischen Abschnitt 14 mit einem Boden 15 umfaßt, auf dem sich eine tempe­ raturempfindliche Membran 16 abstützt, die mit einem senkrechten Stößel 17 zusammenwirkt. Ein zweiter zylindrischer Abschnitt 18 weist einen grö­ ßeren Durchmesser auf und ist auf den Mittelbereich 7 aufgeschoben. Im In­ neren des ersten Abschnitts 14 befindet sich ein zylindrischer Körper 21, der den Stößel 17 führt. Der Stößel 17 wirkt an einem Ende auf die erwähn­ te Blattfeder 11 ein.

Der zweite Abschnitt 18 des Kolbens 12 weist eine ringförmige Bodenfläche 22 auf, gegen die die untere Oberfläche des Mittelbereiches 7 anliegt, und ei­ nen umgebogenen oberen Rand 23, der gegen den umlaufenden Rand der oberen Oberfläche des Mittelbereiches 7 anliegt, der leicht kegelförmig aus­ gebildet ist. Zwischen den Abschnitten 14 und 18 ist im übrigen ein ringför­ miger Absatz 24 ausgebildet, der die ringförmige Dichtung 4 gegen einen ringförmigen inneren Absatz 25 innerhalb der Bohrung 2 drückt, so daß eine dichte Verbindung zwischen dem Thermoschalter 1 und der Wand 3 ent­ steht.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, umfaßt die Befestigungs-Vorrichtung 5 zwei elasti­ sche Blattfedern 27, die einerseits durch Löten oder Schweißen an dem Ab­ schnitt 18 des Gehäuses 13 befestigt sind und jeweils die Form eines "L" mit endseitig nach innen abgewinkelten Fortsätzen 31, 34 aufweisen, so daß sie einen Bajonettverschluß zusammen mit zwei Vorsprüngen 28 bilden, die von der Wand ausgehen.

Die Blattfedern 27 sind diametral gegenüberliegend angeordnet und umfas­ sen einen ersten Fortsatz 31, der senkrecht zu der Wand 3 verläuft und an den Abschnitt 18 des Gehäuses angeschweißt ist, einen ersten Abschnitt 32 parallel zu der Wand 3 und einen zweiten Abschnitt 33, der sich senkrecht zu der Wand 3 erstreckt und an dessen Ende der zweite Fortsatz 34 parallel zu der Wand 3 in Richtung des Abschnitts 18 des Gehäuses abgewinkelt ist. Der Fortsatz 34 greift jeweils nach Art eines Bajonettverschlusses unter den Vor­ sprung 28, der auf der äußeren Umfangsfläche eines ringförmigen Ansatzes 35 ausgebildet ist, der koaxial zu der Bohrung 2 von der Wand 3 ausgeht.

In Fig. 3 ist eine Befestigungs-Vorrichtung 37 gezeigt, die gegenüber der Befestigungs-Vorrichtung 5 einige Abwandlungen aufweist. Die Abweichungen der Vorrichtung 37 und der anschließend beschriebenen Ausführungsfor­ men bestehen in einer unterschiedlichen Art der Befestigung und/oder der Abstützung der Blattfeder 27, die im wesentlichen gleich bleibt, an dem Ab­ schnitt 18 des Gehäuses 13.

Die Vorrichtung 37 umfaßt eine flache, ringförmige Schelle 38, von der die Blattfedern 27 ausgehen und die gegen die Bodenfläche 22 anliegt, gegen die sie mit Hilfe von zwei elastisch federnden Zungen 39 gedrückt wird, die sich auf der oberen Oberfläche des Mittelbereiches 7 abstützen. Vom Umfangs­ rand der Schelle 38 gehen nach oben die beiden Zungen 39 aus, an deren Enden jeweils ein Fortsatz 40 nach innen abgewinkelt ist, der in einer Aus­ nehmung in der oberen Oberfläche des Mittelbereiches 7 einrastet. Die Zun­ gen 39 liegen diametral einander gegenüber sowie in einem Abstand von 90° in bezug auf die Blattfedern 27. Die Blattfedern gehen mit ihrem ersten Fort­ satz 31 ebenfalls vom äußeren Umfangsrand der Schelle 38 aus.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wird eine Befestigungs-Vorrich­ tung mit 42 bezeichnet. Diese Ausführungsform weist eine zylindrische Schelle 43 auf, die um den Abschnitt 18 herumgelegt ist und von der die Blattfedern 27 ausgehen. Die Schelle 43 wird an dem Gehäuse 13 festgelegt mit Hilfe einer Anzahl von elastisch federnden Zungen, von denen wenigstens drei sich nach oben erstrecken und mit 44 bezeichnet sind, und von denen wenigstens drei weitere sich nach unten erstrecken und die Bezugsziffer 45 tragen.

Die Zungen 44, 45 weisen einen nach innen abgewinkelten Fortsatz 46a, 46b auf. Diese Fortsätze 46a der oberen Zungen 44 rasten in eine Ausnehmung 47 auf der oberen Oberfläche des Mittelbereiches 7 ein. Die Fortsätze 46b der unteren Zungen 45 übergreifen ihrerseits die Bodenfläche 22 des Abschnitts 18.

Die Zungen 44, 45 sind gleichmäßig auf der Schelle 43 verteilt. Die Zungen 45 sind um jeweils 60° in bezug auf die Zungen 44 versetzt.

Vom unteren Rand der Schelle 43 erstrecken sich die Blattfedern 27, die in diesem Falle ohne den ersten Fortsatz 31 ausgebildet sind. Zwischen der Schelle 43 und dem ersten Abschnitt 32 der Blattfedern 27 befindet sich ei­ ne Brücke 48, die durch Einschneiden bzw. Stanzen hergestellt ist. Diese Brücken 48 ermöglichen es, die Elastizität der Blattfeder 27 zur Erzielung ei­ ner geeigneten Verbiegung einzustellen.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist eine Befestigungs-Vorrich­ tung 51 vorgesehen, die der Vorrichtung 37 ähnlich ist, da auch hier eine Schelle 38 vorgesehen ist, von der die Blattfedern 27 ausgehen. Der einzige Unterschied zwischen den Vorrichtungen 51 und 37 liegt darin, daß die Vor­ richtung 51 keine Zungen 39 aufweist, da die Schelle 38 in diesem Falle an dem Abschnitt 18 durch Löten festgelegt ist.

Die Befestigungs-Vorrichtung 53 gemäß Fig. 6 ist der Vorrichtung 42 ähn­ lich, da auch sie eine Schelle 43 aufweist, die um den Abschnitt 18 herumge­ legt ist und von der die Blattfedern 27 ausgehen. Im Gegensatz zu der Vor­ richtung 42 weist die Vorrichtung 53 keine Zungen 44, 45 auf, da auch in die­ sem Falle die Schelle 43 mit dem Abschnitt 18 durch Löten verbunden ist. Bei der Vorrichtung 53 sind die Brücken 48 und die Ausnehmungen 47 nicht vorgesehen.

Bei einer Befestigungs-Vorrichtung 55 gemäß Fig. 7 werden die Blattfedern 27 durch den Abschnitt 18 des Gehäuses 13 getragen, der aus Kunststoff be­ steht. In diesem Falle sind ein Teil des ersten Abschnitts 32 und der gesamte erste Fortsatz 31 der Blattfeder 27 innerhalb des Abschnitts 18 vorgesehen. In einer Ebene mit dem Fortsatz 31 geht von diesem eine elastisch federnde Zunge 57 aus, die mit einem Ende axial über eine Manschette 56 hinausragt. Dieses Ende der Zunge 57 ist sodann umgebogen und bildet einen Fortsatz 58, der in eine Ausnehmung 59 auf der oberen Oberfläche des Mittelberei­ ches 7 einrastet. Auf der unteren Seite greift ein entsprechender Fortsatz 60, gegebenenfalls auch ein Flansch der Manschette, unter die Bodenfläche 22.

Das Gehäuse 13, die Blattfedern 27, die Schellen 38 und 43 und die Zungen 39, 44, 45 und 57 bestehen aus metallischem Material, das ausreichend stabil ist, beispielsweise aus Stahl. Die Teile 7, 8 und 21 können andererseits aus Kunststoff bestehen.

Die oben beschriebenen Befestigungsvorrichtungen zur Anbringung eines Thermoschalters 1 an einer Wand 3 eines Kühlers sind äquivalent. Es ist le­ diglich erforderlich, zunächst die ringförmige Dichtung 4 in die Bohrung 2 der Wand 3 einzusetzen und anschließend den Kolben 12 einzufügen. Zu die­ sem Zeitpunkt wird der gesamte Thermoschalter 1 gedreht, bis die Bajonett­ verbindung zwischen den Blattfedern 27 und den Vorsprüngen 28 hergestellt ist. Diese Vorgänge können automatisch mit einem Greifer einer Arbeitsma­ schine bzw. eines Roboters durchgeführt werden. Daraus ergeben sich zahl­ reiche Vorteile, vor allem im Hinblick auf die Zeit und die Einfachheit der Montage.

Die oben beschriebenen Befestigungsvorrichtungen stellen eine einfache Kon­ struktion dar und unterscheiden sich untereinander nur durch die Art der mechanischen Verankerung der Blattfedern 27 am Thermoschalter 1. Auch diese Verankerung oder Anbringung der Blattfedern 27 kann mit Hilfe einer Maschine automatisch ausgeführt werden, so daß auch die Kosten für die Montage des Thermoschalters verringert werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion ergibt schließlich eine sichere und robuste Befestigung an der Wand 3 des Kühlers.

Die Erfindung gestattet eine Reihe von Abwandlungen.

Insbesondere liegt es auf der Hand, daß die Anwendung der erfindungsgemä­ ßen Befestigungsvorrichtung nicht auf einen Wandler, etwa einen Thermo­ schalter, begrenzt ist, sondern einsetzbar ist für die Anbringung anderer Wandlertypen oder Einrichtungen an einer mit einem Loch versehenen Wand.

Die Vorrichtungen 5, 51 und 53, die keine Rastelemente bzw. Zungen am Thermoschalter 1 aufweisen, können Bezugspunkte zur Anbringung in einem vorgegebenen Winkel aufweisen. Es können mehr als zwei Blattfedern 27 vor­ gesehen sein.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Befestigung eines Bauteils (1) an einer Wand (3), insbe­ sondere eines Wandlergehäuses an einer Behälterwand, mit wenigstens zwei elastisch federnden Kupplungselementen (27), die gleichmäßig verteilt am Umfang eines Mittelbereiches (7) des Bauteils (1) angeordnet sind, wobei je­ des Kupplungs-Element (27) die Form eines "L" mit endseitig nach innen ab­ gewinkelten Fortsätzen (31, 34) aufweist und mit einem ersten Abschnitt (32), an dem der erste Fortsatz (31) abgewinkelt ist, mit dem Mittelbereich (7, 18) des Bauteils (1) verbunden ist, sowie mit dem zweiten Fortsatz (34) mit einem Vorsprung (28) der Wand (3) zur Bildung eines Bajonettverschlus­ ses zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupp­ lungs-Elemente Blattfedern (27) aus Metall sind, die den parallel zu der Wand (3) liegenden Abschnitt (32) und einen senkrecht zu der Wand verlaufenden zweiten Abschnitt (33), an dessen Ende der Fortsatz (34) abgewinkelt ist, umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich (7) des Bauteils (1) abgedeckt ist durch ein zylindrisches, me­ tallisches Gehäuse (13) mit einer ringförmigen Bodenfläche (22), gegen die die untere Oberfläche des Mittelbereiches (7) anliegt, sowie einem oberen Rand (23), der auf die obere Oberfläche des Mittelbereiches (7) umgebogen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Abschnitt (32) senkrecht abgewinkelte Fortsatz (31) mit einem Ab­ schnitt (18) des metallischen Gehäuses (13) durch Löten oder Schweißen verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blattfedern (27) von einer Schelle (38, 43) ausgehen, die mecha­ nisch mit einem Abschnitt (18) des metallischen Gehäuses (13) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (38) gegen die Bodenfläche (22) anliegt und durch wenigstens zwei elastisch federnde, gleichmäßig am Umfang des Mittelbereiches (7) verteilte Zungen (39) gehalten ist, die sich von der Schelle (38) aus erstrecken und mit einem Fortsatz (40) an ihrem Ende in eine Ausnehmung auf der oberen Oberfläche des Mittelbereiches (7) einrasten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (38) gegen die Bodenfläche (22) anliegt und mit dieser durch Löten oder Schweißen verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (43) den Abschnitt (18) des metallischen Gehäuses umgibt und mit diesem durch wenigstens zwei federnde Zungen (44) verbunden ist, die sich von der Schelle aus nach oben erstrecken und am oberen Ende einen Fortsatz (46) aufweisen, der in eine Ausnehmung (47) auf der oberen Oberfläche des Mit­ telbereiches (7) einrastet, und daß wenigstens zwei weitere federnde Zungen (45) vorgesehen sind, die ein als Fortsatz (46) umgebogenes Ende aufweisen und unter die Bodenfläche (22) des Mittelbereiches (7) greifen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (43) den Abschnitt (18) des metallischen Gehäuses umgibt und mit diesem durch Löten oder Schweißen verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupp­ lungs-Elemente (27) mit ihrem ersten Abschnitt (32) und dem davon abge­ winkelten Fortsatz (31) teilweise in einen unteren Mittelbereich des Bauteils (1) eingebettet sind, daß die Kupplungselemente (27) eine elastisch federnde Zunge (57) bilden, die sich nach oben über den Mittelbereich (7) erstreckt und ein als Fortsatz (58) ausgebildetes Ende aufweist, das in eine Ausneh­ mung (59) auf der oberen Oberfläche des Mittelbereiches (7) des Bauteils (1) einrastet.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil (1) ein Thermoschalter ist und daß die Wand (3) die Gehäusewand eines Flüssigkeitskühlers eines Fahrzeugmotors ist.