DE9412141U1 - Bolzen - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Bolzen, wie er in einer Vielzahl von Anwendungsfällen als Achse zur drehbaren oder schwenkbaren Befestigung zweier Teile miteinander benötigt wird, ohne daß übermäßig große Querkräfte auf den Bolzen einwirken wurden.

Ein derartiger Bolzen soll an seinem hinteren Ende einen Anschlag

&iacgr;&ogr; besitzen, der meist durch einen angeformten Ringflansch am Bolzenende gebildet wird, so daß der Bolzen nur bis maximal in seine Soll-Position vorgeschoben werden kann. Ein derartiger Bolzen soll darüberhinaus möglichst einfach in seiner Soll-Position gesichert werden, was beispielsweise durch Aufschrauben einer Mutter auf das mit einem Außengewinde ausgestattete vordere Ende, welches aus der Lagerstelle hervorragt, geschehen kann.

Aus Gründen der schnellen und kostengünstigen Montage werden dabei einfach zu sichernde Lösungen bevorzugt, indem.

Elemente am vorderen Ende angeordnet sind, die nach dem Einschieben des Bolzens in die Soll-Position ein Zurückziehen verhindern.

Besonders bei Anwendungsfällen, wo es auf eine besonders kostengünstige und darüberhinaus gewichtsgünstige Lösung ankommt, besteht die Aufgabe darin, einen Bolzen zu schaffen, der trotz einfacher Justierung und Sicherung sehr einfach, leicht und kostengünstig herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Bolzen mit den 0 kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mittels des vorderen Endes, das verjüngend zum Zwecke der Selbstzentrierung ausgebildet ist und wo gleichzeitig am Übergang zwischen dem verjüngten Teil und dem Mittelteil im montierten Zustand über den Korpus des Bolzens nach außen vorstehende Laschen ausgebildet sind, wird entweder durch das nachträgliche Einschieben eines Sicherungsdomes in den

montierten, hohlen Bolzen und Verbiegen der laschen nach Aussen oder durch das Zurückfedern der Laschen des Bolzens beim Hindurchschieben durch die Lagerstelle ein radiales Vorstehen der Enden der Laschen in die nach außen vorstehende Ruheposition bewirkt, die ein anschließendes Zurückziehen des Bolzens verhindern, es sei denn, die Laschen werden aktiv in den Umfang des Bolzenkorpus zurückgedrückt.

Eine besonders einfache Lösung ist gegeben, wenn wenigstens &iacgr;&ogr; das vordere Teil hohl ausgebildet ist und aus Blech als Wandungsmaterial besteht, da dann die Laschen durch Ausstanzen der U-förmigen Durchbrüche einstückig aus dem Blech des Wandmateriales herausgestanzt werden können.

Eine besonders leichte und einfache Konstruktion ergibt sich, wenn der Bolzen insgesamt hohl ist und aus Blech als Wandmaterial besteht, welches entsprechend der gewünschten Querschnittskontur des Bolzens nach dem Ausstanzen einer, entsprechenden Abwicklung zusammengebogen werden kann. Dabei liegen die Seitenkanten der Abwickfung z.B. längs einer Mantellinie des Bolzenkorpus einander gegenüber, wobei sie sich entweder berühren oder einen Spalt zueinander einnehmen. Ebenso können die Außenkanten in Form einer Spirallinie entlang der Mantelfläche des Bolzenkorpus aneinander anliegen, was die Axialbelastbarkeit des Bolzens verbessert. Gleiches gilt für eine Verzahnung der beiden zueinander benachbarten Außenkanten des Bleches ineinander.

Die häufigste Querschnittsform eines derartigen Bolzens wird die runde Form sein. Dies ist jedoch teilweise aufgrund der bisher verwendeten Herstellungsverfahren, nämlich dem Drehen aus einem Vollmaterial, bedingt.

Mit Hilfe des Biegens aus Blech ist es jedoch auch möglich, verschiedene andere Querschnittskonturen zu wählen, beispielsweise eine Ovalkontur, bei der die Längsfuge des Wandungs-Bleches auf einer Breitseite der Ovalkontur liegt. Eine derartige Ovalkontur besitzt in Querrichtung in der langen Querschnittsachse eine wesentlich höhere Belastbarkeit als ein

runder Bolzen mit gleichem Durchmesser.

Der Anschlag am hinteren Ende eines solchen aus ' Blech bestehenden Bolzens kann auf einfache und billige Art und Weise erzeugt werden, indem die Nasen vom Korpus des Bolzens am hinteren Ende radial abstreben, indem in der Abwicklung diese Nasen axial über das hintere Ende der Blechfläche für den Bolzenkorpus vorstehen, und anschließend winklig nach außen vorstehend abgebogen werden.

Ebenso kann der verjüngende Bereich am vorderen Ende des Bolzens auf sehr einfache Weise erstellt werden, indem in der Abwicklung dieser Bereich durch in der Breite der Abwicklung mehrere nebeneinander liegende Trapeze oder Dreiecke gebildet wird, die durch vom vorderen Ende nach innen ragende, keilförmige Einschnitte voneinander getrennt sind.

Die Sicherungs-Funktion der einstückig mit dem Wandungsblech, ausgebildeten Laschen wird verbessert, wenn diese Laschen nicht in der Mantellinie des verjüngenden Bereiches nach hinten, also in den Mittelteil hinein, verlängert liegen, sondern leicht gebogen sind.

Bei nicht federnden Laschen befinden sich deren Enden innerhalb des Bolzenkörpers und können beim Einschieben des Bolzens keinen Widerstand darstellen.

Bei federnden Laschen kommt dadurch der Bereich am Übergang zum Wandmaterial innerhalb des Umfanges des Bolzenkorpus zu 0 liegen, das freie hintere Ende der Laschen ragt dagegen leicht ansteigend über den Umfang des Korpus, insbesondere bereits des Umfangs des Mittelteiles, hinaus, so daß ein geringer Winkel zwischen dem Außenumfang des Korpus und dem daraus hervorragenden Teil der Nase gegeben ist, der geringen Widerstand beim Einschieben des Bolzens entgegensetzt.

Bei einem derartigen, vollständig aus Blech bestehenden Bolzen, ist es auch möglich, den Mittelteil mit im wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt nicht über die gesamte Länge

kontinuierlich auszubilden, was vor allem dann sinnvoll ist, wenn der Bolzen nur in der Nähe seines vorderen sowie hinteren Endes über einen begrenzten axialen Lagerungsbereich in' den umgebenden Bauteilen eng anliegen soll.

In diesem Fall wird häufig gewünscht, daß der Mittelteil des Bolzens nur in diesen vorderen und hinteren Lagerungsbereichen den gleichen Soll-Durchmesser besitzt, dazwischen jedoch eine Mittelabsenkung aufweist, um beim Einschieben des Bolzens

&iacgr;&ogr; nicht über dessen gesamte Länge den Reibungswiderstand wie in den Lagerungsbereichen überwinden zu müssen. Ebenso kann es gewünscht sein, den Lagerungsbereich am vorderen Ende mit einem kleineren Durchmesser als den Lagerungsbereich am hinteren Ende auszustatten, und wiederum den Durchmesser,der Mittelabsenkung noch geringer zu halten als den Durchmesser im vorderen Lagerungsbereich.

Dies kann bei einem erfindungsgemäßen Bolzen verwirklicht werden, indem die Breite der Blechabwicklung in den einzelnen Bereichen des Mittelteiles variiert je nach dem gewünschten SoII-Umfang bzw. Soll-Durchmesser des entsprechenden Bereiches, zusammen mit einem entsprechenden Durchmesser der Form in diesem Bereich, über welche das abgewickelte Blech zum Rundbolzen gebogen wird.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1: einen nicht montierten Bolzen in der Seitenansicht,

Figur 2: eine Blechabwicklung des Bolzens gemäß Figur 1,

Figur 3: eine Stirnansicht des montierten Bolzens vom vorderen
Ende her

- Figur 4: eine Detaildarstelling aus Figur 1 und

Figur 5: eine Detaildarstelling ähnlich Figur 4, jedoch im
montierten Zustand.

Die Figuren zeigen im wesentlichen eine Lösung mit nicht federnden, biegeweichen Laschen aus ungehärtetem Blech.

Figur 1 zeigt den fertigen, unmontierten Bolzen in der Seitenansicht, und zur besseren Verständnis ist der gleiche Bolzen in Figur 2 in einer abgewickelten Darstellung abgebildet, wie sie bei der Erstellung des Bolzens aus rundgebogenem Blech anfangs vorhanden ist.

Um den Bolzen (1) in der dargestellten Orientierung nach links in eine entsprechende Lagerungsform etc. einschieben zu können, ist der vordere Bereich (6) an seinem freien Ende zum Ende hin verjüngend, insbesondere kegelstumpfförmig verjüngend, ausgebildet. In dem verjüngenden Bereich sind Laschen (3) angeordnet, die durch Ausstanzen U-förmiger Durchbrüche (5) aus der Blechabwicklung (11) erzeugt werden.

Die Laschen (3) beginnen im verjüngenden Bereich und gehen dort einstückig in das Blech für die Wandung über, und erstrecken sich von dort aus nach hinten, in den Abbildungen also nach rechts, über die Grenze (8) zwischen dem verjüngten vorderen Ende und dem Mittelteil (9) hinweg.

Dadurch, daß die Laschen (3) eine konkave Biegung nach innen aufweisen, erstrecken sie sich im Mittelteil (9), also jenseits der Grenze (8), im unbelasteten Zustand mit ihrem freien Ende radial nicht über den Außendurchmesser des Korpus des Bolzens (1) in dessen Mittelteil hinaus.

Beim Einschieben des Bolzens nach links in eine paßgenaue Bohrung bilden diese freien Enden der Laschen (3) kein Hindernis und keine Reibung in der Einschubbohrung.

Um die Laschen (3) nach dem Einschieben des Bolzens (1) in eine Sicherungsposition bringen zu können, sind die Laschen (3) vorzugsweise leicht konkav nach innen gebogen. Die konkave Biegung (31) ist dabei der Verbindungsstelle zum Wandmaterial benachbart, so daß sich dieser konkave Bereich etwas in das

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hohle Innere des Bolzens (1) und dessen vorderen, verjüngenden Bereich hinein erstreckt.

Durch das Einschieben eines Sicherungsdornes (30) auf der Längsachse (2) in den hohlen Bolzen (Figur 4), dessen Aussendurchmesser grosser ist als der Abstand der Innenflächen der Biegungen (31) zueinander, werden die Laschen (3) durch das konische Ende des Sicherungsdornes auch nach dessen Zurückziehen bleibend nach außen vorstehend verbogen (Figur 5)

&iacgr;&ogr; und sichern dadurch den Bolzen gegen ein Zurückziehen aus seiner Lagerungsstelle.

Besteht dagegen der Bolzen d), insbesondere dessen Laschen (3), aus federndem, z.B. gehärtetem Blech, so hat der Bolzen sowohl vor als auch nach seinem Einschieben die in Figur 5 dargestellte Gestalt.

Der verjüngende Teil im vorderen Bereich (6) des Bolzens (1) ist. in der Abwicklung durch mehrere sich in der Breite der Abwicklung und damit entlang des Umfanges des Bolzens (1) nebeneinander befindliche Trapeze gebildet, die sich direkt aneinander anschließen und damit zwischen sich zum freien Ende hin sich öffnende, keilförmige Einschnitte (15) aufweisen.

Zur Begrenzung des Einschubes des Bolzens (1) sind an dessen hinterem Ende Nasen (4) angeordnet. In der Abwicklung erstrecken sich diese über den hinteren Rand der Blechabwicklung (11) für den Korpus als Fortsätze hinaus in der gleichen Ebene der Blechabwicklung (11) und sind mit dieser einstückig ausgebildet.

Beim fertigen Bolzen (1) sind diese Nasen (4) winklig radial zur Mantelfläche des Bolzens (1) nach außen gebogen und bilden damit den Anschlag beim Einschieben in- eine entsprechende Lagerungsbohrung etc. Um durch diese Laschen (4) die Formbarkeit der Wandung nicht zu stark zu beeinträchtigen, ist die Breite der Nasen (4) nicht größer als etwa 20%' des Umfanges.

· «JA

Der dargestellte Bolzen (1) besitzt eine runde Querschnittskontur, über den Umfang verteilt 3 solcher Nasen (4) und ebenfalls über den Umfang verteilt 3 aneinanderanschließende Trapeze (T4) mit jeweils einer darin angeordneten Lasche (3).

Auf der Längs-Mittellinie der Abwicklung sind ferner in axialem Abstand 2 Positionierbohrungen (19) angeordnet, mit deren Hilfe der Bolzen bei der Herstellung leichter gehandhabt werden kann.

&iacgr;&ogr; Wie in der stirnseitigen Ansicht der Figur 3 zu erkennen, sind die rückwärtigen Nasen (4) - in Umfangsrichtung betrachtet - breiter als die Laschen (3). Der gesamte Bolzen besteht aus einem einstückigen, ausreichend . federnden und elastischen Blechmaterial wie etwa Blech, dessen seitlich gegenüberliegende Außenkanten längs etwa einer Mantellinie aneinanderstoßen oder sich eng benachbart gegenüberstehen.

Um eine relative axiale Verschiebung dieser beiden im fertigen Zustand des Bolzens eng gegenüberliegenden Seitenkanten ohne zusätzlichen Verbindungsvorgang zu verbessern, können in den Außenkanten 2 axial beabstandete (20a) bzw. "(20b) Ausnehmungen wechselseitig in je einer der Seitenkanten angeordnet sein, und jene entsprechenden Ausnehmungen in die gegenüberliegende, benachbarte Seitenkante hineinragen und dadurch eine Verzahnung der beiden bezüglich der Fuge (16) gegenüberliegenden Randbereiche des Bleches bewirken.

Wie ferner den Figuren 1 und 2 zu entnehmen, besitzt der Bolzen (1) nicht über das gesamte Mittelteil (9) einen gleichbleibenden Durchmesser. Vielmehr ist lediglich in den vorderen und hinteren Bereichen dieses Mittelteiles ein Lagerungsbereich (17) bzw. (18) vorgesehen, in dem der Bolzen in einem entsprechenden Innenumfang aufgenommen werden soll und den notwendigen Soll-Außendurchmesser aufweist. Dieser wird in der Blechabwicklung (11) durch eine entsprechende notwendige Breite (12) der Abwicklung erreicht.

In der Mitte des Mittelteiles (9) ist dagegen der Durchmesser verringert, indem die Mantelfläche eine Mittelabsenkung (.10)

aufweist. Beim Einschiebendes Bolz'ens werben*daher nur beim' Durchlaufen der Lagerungsbereiche (17) und (18) durch die entsprechenden Lagerstellen hohe Gleitreibungskräfte auftreten, nicht dagegen beim Durchlaufen der Mittelabsenkung (10), was den Montageaufwand verringert und beschleunigt.

Im Bereich der Mittelabsenkung (10) weist die Blechabwicklung (11) daher gegenüber der Breite (12) in den Lagerungsbereichen (17) und (18) eine verringerte Breite (13) auf.

Claims (17)

Bolzen Schutzansprüche

1. Sicherbarer, selbstzentrierender Bolzen, mit Sicherungselementen am in Einschubrichtung vorderen Ende und

&iacgr;&ogr; einem Anschlag am hinteren Ende

dadurch gekennzeichnet, daß

das vordere Ende des Bolzens (1) zum Ende hin verjüngend ausgebildet ist, und der Bolzen (1) wenigstens vom vorderen Ende bis über die Grenze (8) zum nicht verjüngten Mittelteil hinaus hohl ausgebildet ist,

im verjüngenden Teil im Wandmaterial Laschen (3) ausgebildet sind,

wobei die Laschen (3) mit dem Wandmaterial verbunden sind.

(nicht federnde Variante)

2. Bolzen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- die freien Enden der Laschen (3) im Ausgangs-Zustand vor der Montage keinen grösseren Abstand zur Längsmittelachse (2) des Bolzens haben als der Radius des Mittelteiles (9) an dem der Grenze (8) benachbarten Sicherungsbereich (17), und

- die freien Enden der Laschen (3) nach der Montage so verstellbar sind, daß sie danach einen grösseren Abstand zur Längsmittelachse (2) des Bolzens haben als der Radius des Mittelteiles (9) an dem der Grenze (8) benachbarten Sicherungsbereich (17).

(federnde Variante)

3. Bolzen nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Laschen (3) federnd ausgebildet sind, und

- die freien Enden der Laschen (3) im Ausgangs-Zustand vor der Montage einen grösseren Abstand zur Längsmittelachse (2) des

Bolzens haben als der Radius des Mittelteiles (9) an dem der Grenze (8) benachbarten Sicherungsbereich (17),

4. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (3) im verjüngenden Bereich mit dem Wandmaterial verbunden sind, und sich mit ihrem freien Ende über die Grenze (8) hinweg erstrecken.

&iacgr;&ogr; 5. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (3) im vorderen Teil durch U-förmige Durchbrüche (5) im Wandmaterial einstückig mit diesem ausgebildet sind, und wenigstens das Wandmaterial des vorderen Endes aus Blech besteht.

6. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ganze Bolzen (1) hohl ausgebildet ist und das Wandmaterial Blech ist, welches wenigstens an den Laschen (3) biegbar und wenig federnd ist .

7. Bolzen nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (1) einstückig aus Blech besteht, und das Blech entsprechend der Querschnittskontur des Bolzens (1) gebogen ist, so daß die Außenkanten des Bleches entlang einer Mantellinie des Bolzens (1) sich benachbart gegenüber liegen.

8. Bolzen nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (1) einstückig aus Blech besteht, und das Blech entsprechend der Querschnittskontur des Bolzens (1) gebogen ist, so daß die Außenkanten des Bleches entlang einer Schraubenlinie des Bolzens (1) sich benachbart gegenüber liegen.

9. Bolzen nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Außenkanten des Bleches der

Wandung des Bolzens (1) so konturiert sind, daß sie ineinander verzahnt sind.

10. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (1) eine im wesentlichen runde Querschnittskontur aufweist.

11. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, &iacgr;&ogr; dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (4) vom hinteren Ende der Blechfläche für den Bolzenkorpus radial nach außen umgebogen abstreben.

12. Bolzen nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (1) eine Mittelabsenkung (10) aufweist, in dem die Blechabwicklung (11) im vorderen und hinteren Bereich des Mittelteiles (9) eine größere Breite (12) aufweist als die Breite. (13) im Bereich der Mittelabsenkung (10).

13. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechabwicklung (11) für das verjüngte vordere Ende aus mehreren, in der Breite der Blechabwicklung (11) nebeneinanderliegenden Trapezen (14) oder Dreiecken besteht, mit keilförmigen Einschnitten (15) dazwischen.

14. Bolzen nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß pro Trapez (14) bzw. Dreieck jeweils eine Lasche (3) angeordnet ist.

15. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d*aß die Laschen (3) von der Seite betrachtet gebogen sind, so daß sie im aus der Wandung (2) übergehenden Teil konkav nach innen gebogen sind.

16. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Blech ungehärtetes, wenig federndes Blech ist.

17. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Lagerungsbereich (17) einen kleineren aussendurchmesser aufweist als der hintere Lagerungsbereich