WO2011009440A1 - Befestigungsvorrichtung und befestigungssystem - Google Patents

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WO2011009440A1
WO2011009440A1 PCT/DE2010/000833 DE2010000833W WO2011009440A1 WO 2011009440 A1 WO2011009440 A1 WO 2011009440A1 DE 2010000833 W DE2010000833 W DE 2010000833W WO 2011009440 A1 WO2011009440 A1 WO 2011009440A1
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WO
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nut
fastening device
holding
retaining
fastening
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/000833
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Karl
Klaus Ehrler
Original Assignee
Neumayer Tekfor Holding Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2011009440A1 publication Critical patent/WO2011009440A1/de
Priority to US13/355,993 priority patent/US20120121360A1/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B41/00Measures against loss of bolts, nuts, or pins; Measures against unauthorised operation of bolts, nuts or pins
    • F16B41/002Measures against loss of bolts, nuts or pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/041Releasable devices
    • F16B37/043Releasable devices with snap action

Definitions

  • the invention relates to a fastening device. Furthermore, the invention relates to a fastening system.
  • the invention has for its object to facilitate the handling of nuts.
  • the fastening device has at least one nut, which has a longitudinal axis and at least one bore extending substantially along the longitudinal axis, and at least one retaining element, wherein the at least one nut and the at least one
  • the holding element in operative engagement with each other.
  • the holding element is preferably used for holding or fixing the nut on a bolt or on an element or a component such as a pipe or a
  • Section of a wave The holding element and the nut are contacted with each other and preferably captively connected to each other.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention provides that the nut has within the bore at least partially an internal thread.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention includes that the bore of the nut is designed as a through hole or as a blind hole.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention provides that the holding element is designed at least partially elastically deformable.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention includes that the retaining element is designed at least partially plastically deformable.
  • the retaining element is thus pressed or caulked, for example, to a component or to the corresponding geometry by plastic deformation. This simplifies the manufacture and also allows adaptation to any geometry of the
  • Fastening device to be interconnected components.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention provides that the holding element is configured at least partially resilient. This supports, for example, the application and the holding action of the retaining element on a component.
  • An embodiment of the fastening device includes that the retaining element is inclined at least in sections in the direction of the longitudinal axis of the nut.
  • the retaining element has a slope, for example in the direction of the component or portion of a component around which it is applied. That is, by postponing the Retaining element acts by the retaining element, a force in the direction of the example (longitudinal) axis of the component or of the section.
  • An embodiment of the fastening device provides that the holding element is inclined at least with an end region facing away from the mother in the direction of the longitudinal axis of the nut.
  • the end region remote from the nut is, for example, additionally or alternatively at least partially hook-shaped.
  • An embodiment of the fastening device provides that the retaining element is at least partially inclined away from the direction of the longitudinal axis of the mother.
  • the retaining element is at least partially inclined away from the direction of the longitudinal axis of the mother.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention is that the holding element is inclined at least with one of the nut-facing end portion in the direction of the longitudinal axis of the nut. in the
  • the holding element is thus curved with the nut facing the end region in the direction of the mother and there, for example, snapped or crimped or attached in any other way.
  • the mother with a portion of the nut facing the end portion of the holding element or include this
  • End area includes an area of the mother.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention provides that the end region of the at least one retaining element facing away from the nut is designed to be hook-shaped at least in sections. Such a hook serves to fix the retaining element on the component or the corresponding element.
  • An embodiment of the fastening device includes that the at least one retaining element has at least one, in particular in the direction of the longitudinal axis of the nut leading recess.
  • Such a depression can engage, for example, in a corresponding groove or recess of the component.
  • Such a recess thus differs, for example, from one at the end
  • An embodiment of the fastening device according to the invention is that the nut is at least partially made of metal or a plastic.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention provides that the holding element is at least partially made of sheet metal.
  • An embodiment of the fastening device includes that the retaining element at least partially consists of a plastic. At the same time, the mother can at least partially consist of a plastic.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention provides that the holding element and the nut are designed in one piece. In this embodiment, the fastening device is thus not designed in several parts or at least two parts.
  • holding element and nut are preferably made of the same material. However, even with the multi-piece variant, the same or different materials can be used.
  • One embodiment consists in that the nut and the retaining element are designed and connected to one another such that the retaining element and the nut are rotatable relative to one another.
  • the retaining element and the nut can preferably be rotated about the longitudinal axis of the nut to each other. This allows attachment of the nut on a counterpart even after fixing the nut on the holding element, without, for example, the surface of a component is scratched.
  • An embodiment of the fastening device includes that at least two retaining elements are provided. There are thus provided a plurality of retaining elements.
  • the holding elements are completely or at least partially configured like a tongue and distributed radially around the bore of the mother. In another embodiment, the holding elements overlap at least in sections.
  • the retaining elements are (e.g., tongue-like) portions of a substantially cage-like member.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention provides that the at least two holding elements are distributed substantially uniformly radially around the bore of the nut.
  • An embodiment of the fastening device according to the invention includes that the at least two holding elements are arranged distributed in a cage around the bore of the mother. Overall, a holding cage is thus formed.
  • the invention solves the problem with a fastening system with at least one fastening device according to one of the preceding embodiments and with at least one element, wherein the element has at least one recess, wherein the element and the
  • Retaining element designed and matched to one another such that the holding element can be brought into operative engagement with the element via the recess.
  • the fastening device is thus fastened or held on the element via the retaining element.
  • the hooks of the holding elements should fit into the recess and there should be sufficient holding power. This also results in a
  • This attachment is preferably reversible.
  • An embodiment of the fastening system according to the invention provides that the recess is a circumferential groove. This is accompanied by the fact that the element is preferably designed to be rotationally symmetrical at least in the region in which the fastening device is plugged. An embodiment of the fastening system according to the invention includes that the element is designed at least partially cylindrical.
  • An embodiment of the fastening system according to the invention provides that the element is at least partially a pipe or a shaft.
  • An embodiment of the fastening system according to the invention includes that the holding element and the element are designed and matched to one another such that the holding element can be pushed onto the element in one direction, and that the holding element after pushing
  • the retaining element prevents, for example, accidental peeling or falling of the mother of the element.
  • An embodiment of the fastening system according to the invention provides that at least one counterpart to the element is provided, and that the mother and the counterpart are designed and matched to one another such that the counterpart can be introduced into the bore of the nut.
  • the counterpart is introduced into the bore of the nut and screwed with this.
  • This is accompanied in one embodiment that the counterpart is partially introduced into the element.
  • Tightening the nut can also be moved by the holding element, the one against the other element by just a component to be
  • Fig. 1 a three-dimensional representation of an inventive
  • Fastening device, 2 shows a section through the fastening device of Fig. 1,
  • FIG. 3 shows a section through an alternative to the variant of FIG. 2
  • FIGS. 5 + 6 sections through two state positions of the connection of FIG. 4,
  • a fastening device according to the invention is shown. It consists of the nut 1 and the tongue-like holding elements 2, which open into a common radially encircling foot.
  • the nut 1 here has a through bore 11 with an internal thread 12.
  • the outside of the nut 1 is designed to be
  • the holding element 2 is designed such that it can preferably generate at least one radial force.
  • the section of Fig. 2 by the fastening device of Fig. 1 shows that the holding elements 2 are configured tongue-like. These are, for example, sections of a sheet, between each of which there is a recess.
  • the holding elements 2 are substantially evenly distributed around the longitudinal axis 10 of the nut 1 around.
  • the nut 1 facing end portion 21 of the holding elements 2 opens into a
  • the holding elements 2 attached to an end region around the bore 11 around.
  • the end portion 21 is inclined away from the longitudinal axis 10 and thus faces outward.
  • the remote from the nut 1 end portions 20 of the holding elements 2 are provided here with hooks.
  • the holding elements 2 are further designed resilient. Overall, the holding elements 2 form a (holding) cage, which adjoins the nut 1 and is preferably captively connected to it.
  • the holding element 2 allows the nut 1 to be fastened to an element, which can also be done, for example, without the nut 1 coming into operative engagement with a component, i. even before a component - here with a corresponding external thread - is introduced into the bore 11. In other words, the nut 1 is already attached before the bore 11 includes something.
  • the holding elements 2 are outside the projection of the nut 1 and thus include this.
  • the region 20 facing away from the nut narrows more than in the
  • FIG. 4 shows how the fastening device connects an element 3 to a counterpart 4.
  • the method comprises the following steps: The fastening device is pushed onto the element 3 until the retaining element 2 engages in a recess.
  • the nut 1 is axially fixed relative to the element 3.
  • the counterpart 4 is inserted into the bore 11 of the nut 1, wherein the nut 1 can be rotated. This can be done without damaging the surface of the element 3, since in particular the holding element 2 and the nut 1 are designed to rotate against each other.
  • two components which are, for example, shafts or axes, of which one has an external thread and the other has a groove in the outer surface, are connected here.
  • Fig. 5 shows a step in the generation of such a connection.
  • the counterpart 4 and the element 3 are designed such that the counterpart 4 is partially introduced into the element 3.
  • a twist-proof connection is given. It can be seen how the hook-shaped end portions of the holding elements 2 in the recess 30 of the element 3, which here as a circumferential groove
  • nut 1 from element 3.
  • the element 3 can already be pre-equipped with a nut 1.
  • Fig. 6 is the
  • Counterpart 4 are tightened to a corresponding stop to each other.
  • the holding element 2 is designed in a further variant such that it also limits a movement in the direction of the element 3.
  • the Holding elements 2 thus serve, for example, also the crash behavior in steering columns, drive or transmission shafts in automobiles. Also, such a protective device can be realized against axial overloading of shaft connections in vehicles. Furthermore, it is possible to connect shafts or tubes or any element with the same or different diameters or external geometries. Conversely, the
  • Electric cables serve by the holding element of a pulling movement
  • a quick-assembly system results e.g. for ladders, staircases or furniture or shelves.
  • FIG. 8 two variants of the recesses 22 of the holding elements 2 are shown, which also penetrate into recesses of the element 3.
  • the holding elements 2 can also be plastically deformable by the attachment of the

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung, mit mindestens einer Mutter (1) und mindestens einem Halteelement (2), wobei die mindestens eine Mutter und das mindestens eine Halteelement in Wirkeingriff miteinander stehen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Befestigungssystem.

Description

Befestigungsvorrichtung und Befestigungssystem
Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Befestigungssystem.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Bauteile über Muttern miteinander zu verbinden, indem diese auf Bolzen oder Schrauben gedreht werden. Meist werden die miteinander zu verbindenden Bauteile oder Elemente in Kontakt miteinander gebracht, und anschließend wird die Mutter auf einen Bolzen oder eine Schraube aufgesetzt und festgezogen. Je nach Ausgestaltung der Elemente kann dies mit Schwierigkeiten verbunden sein. Überdies ist die Mutter ein zusätzliches Bauteil, auf welches gesondert geachtet werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Umgang mit Muttern zu erleichtern.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Befestigungsvorrichtung und ein Befestig u ng ssystem . Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich der Befestigungsvorrichtung dadurch gelöst, dass die Befestigungsvorrichtung mindestens eine Mutter, welche eine Längsachse und mindestens eine im Wesentlichen längs der Längsachse verlaufende Bohrung aufweist, und mindestens ein Halteelement aufweist, wobei die mindestens eine Mutter und das mindestens eine
Halteelement in Wirkeingriff miteinander stehen. Das Halteelement dient vorzugsweise zum Festhalten oder zum Fixieren der Mutter an einem Bolzen oder an einem Element bzw. einem Bauteil wie einem Rohr oder einem
Abschnitt einer Welle. Das Halteelement und die Mutter sind miteinander kontaktiert und vorzugsweise unverlierbar miteinander verbunden. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass die Mutter innerhalb der Bohrung zumindest abschnittsweise ein Innengewinde aufweist. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass die Bohrung der Mutter als durchgehende Bohrung oder als Sacklochbohrung ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass das Halteelement zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass das Halteelement zumindest abschnittsweise plastisch verformbar ausgestaltet ist. Das Halteelement wird somit beispielsweise an ein Bauteil oder an die entsprechende Geometrie durch plastische Verformung festgedrückt oder verstemmt. Dies vereinfacht die Herstellung und erlaubt auch die Anpassung an beliebige Geometrien der durch die
Befestigungsvorrichtung miteinander zu verbindenden Bauteile.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass das Halteelement zumindest abschnittsweise federnd ausgestaltet ist. Dies unterstützt beispielsweise die Aufbringung und die Haltewirkung des Halteelements an einem Bauteil.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass das Halteelement zumindest abschnittsweise in Richtung der Längsachse der Mutter geneigt ist. Das Halteelement weist eine Neigung beispielsweise in Richtung des Bauteils oder Abschnitts eines Bauteils auf, um welches herum es aufgebracht wird. D.h. durch das Aufschieben des Halteelements wirkt durch das Halteelement eine Kraft in Richtung der beispielsweise (Längs-)Achse des Bauteils oder des Abschnitts.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass das Halteelement zumindest mit einem von der Mutter abgewandten Endbereich in Richtung der Längsachse der Mutter geneigt ist. Wie in nachfolgenden Ausgestaltungen noch angegeben wird, ist der von der Mutter abgewandte Endbereich beispielsweise noch zusätzlich oder alternativ zumindest teilweise hakenförmig ausgestaltet.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass das Halteelement zumindest abschnittsweise von der Richtung der Längsachse der Mutter weg geneigt ist. Für eine einfache Ausgestaltung ergibt sich bei einem einfachen Halteelement so auch eine Kraftwirkung des Halteelements nach innen. Diese und auch andere Ausgestaltungen beziehen sich auf den Fall, dass das Halteelement auf das Bauteil bzw. den Abschnitt des Bauteils aufgesteckt wird.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass das Halteelement zumindest mit einem der Mutter
zugewandten Endbereich von der Richtung der Längsachse der Mutter weg geneigt ist. Dies dient auch zum Einrasten des Halteelements auf dem Bauteil.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung besteht darin, dass das Halteelement zumindest mit einem der Mutter zugewandten Endbereich in die Richtung der Längsachse der Mutter geneigt ist. Im
Gegensatz zur vorhergehenden Ausgestaltung ist das Halteelement somit mit dem der Mutter zugewandten Endbereich in Richtung der Mutter gekrümmt und dort beispielsweise eingerastet oder verbördelt oder auf andere Art befestigt. Je nach Ausgestaltung kann somit für die Verbindung zwischen Mutter und Halteelement die Mutter mit einem Abschnitt den der Mutter zugewandten Endbereich des Halteelements umfassen oder dieser
Endbereich umfasst einen Bereich der Mutter. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass der von der Mutter abgewandte Endbereich des mindestens einen Halteelements zumindest abschnittsweise hakenförmig ausgestaltet ist. Ein solcher Haken dient der Fixierung des Halteelements am Bauteil bzw. dem entsprechenden Element.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass das mindestens eine Halteelement zumindest eine, insbesondere in Richtung der Längsachse der Mutter führende, Vertiefung aufweist. Eine solche Vertiefung kann beispielsweise in eine entsprechende Nut oder Aussparung des Bauteils einrasten. Eine solche Vertiefung unterscheidet sich somit beispielsweise von einem am Endbereich
befindlichen Haken, indem das Halteelement sich anschließend an die Vertiefung weiter erstreckt. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung besteht darin, dass die Mutter zumindest abschnittsweise aus Metall oder aus einem Kunststoff besteht.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass das Halteelement zumindest abschnittsweise aus Blech besteht.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass das Halteelement zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoff besteht. Gleichzeitig kann auch die Mutter zumindest teilweise aus einem Kunststoff bestehen. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass das Halteelement und die Mutter einstückig ausgestaltet sind. In dieser Ausgestaltung ist die Befestigungsvorrichtung somit nicht mehrteilig oder zumindest zweiteilig ausgestaltet. In dieser Ausgestaltung bestehen Halteelement und Mutter vorzugsweise aus dem gleichen Material. Jedoch auch bei der mehrstückigen Variante können gleiche oder unterschiedliche Materialien verwendet werden. Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Mutter und das Halteelement derartig ausgestaltet und miteinander verbunden sind, dass das Halteelement und die Mutter gegeneinander verdrehbar sind. Das Halteelement und die Mutter lassen sich vorzugsweise um die Längsachse der Mutter zueinander verdrehen. Dies erlaubt eine Befestigung der Mutter auf einem Gegenstück auch nach dem Fixieren der Mutter über das Halteelement, ohne dass beispielsweise die Oberfläche eines Bauteiles verkratzt wird.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass mindestens zwei Halteelemente vorgesehen sind. Es sind somit mehrere Halteelemente vorgesehen. In einer Ausgestaltung sind die Halteelemente vollständig oder zumindest abschnittsweise zungenartig ausgestaltet und radial um die Bohrung der Mutter verteilt. In einer anderen Ausgestaltung überlappen sich die Halteelemente zumindest abschnittsweise. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Halteelemente (z.B. zungenartige) Abschnitte eines im Wesentlichen käfigartigen Elements.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sieht vor, dass die mindestens zwei Halteelemente im Wesentlichen gleichmäßig radial um die Bohrung der Mutter verteilt sind. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung beinhaltet, dass die mindestens zwei Halteelemente käfigartig um die Bohrung der Mutter verteilt angeordnet sind. Insgesamt wird somit ein Haltekäfig gebildet.
Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe mit einem Befestigungssystem mit mindestens einer Befestigungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausgestaltungen und mit mindestens einem Element, wobei das Element mindestens eine Aussparung aufweist, wobei das Element und das
Halteelement derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Halteelement über die Aussparung in Wirkeingriff mit dem Element bringbar ist. Die Befestigungsvorrichtung wird somit über das Halteelement auf dem Element befestigt bzw. festgehalten. In einer Ausgestaltung sollten somit die Haken der Halteelemente in die Aussparung passen und es sollte eine ausreichende Haltekraft entstehen. Hierdurch ergibt sich auch eine
Befestigung der Mutter auf dem Element. Diese Befestigung ist vorzugsweise reversibel.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems sieht vor, dass es sich bei der Aussparung um eine umlaufende Nut handelt. Damit geht einher, dass das Element vorzugsweise zumindest in dem Bereich, in welchem die Befestigungsvorrichtung aufgesteckt wird, rotationssymmetrisch ausgestaltet ist. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems beinhaltet, dass das Element zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems sieht vor, dass das Element zumindest abschnittsweise ein Rohr oder eine Welle ist. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems beinhaltet, dass das Halteelement und das Element derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Halteelement in einer Richtung auf das Element aufschiebbar ist, und dass das Halteelement nach dem Aufschieben
zumindest eine Kraft gegen eine Bewegung entgegen der Richtung des
Aufschiebens gegen das Element ausübt. Somit verhindert das Halteelement beispielweise ein unbeabsichtigtes Abziehen oder ein Abfallen der Mutter von dem Element. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems sieht vor, dass mindestens ein Gegenstück zum Element vorgesehen ist, und dass die Mutter und das Gegenstück derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Gegenstück in die Bohrung der Mutter einbringbar ist. Beim Zusammenbau von Element und Gegenstück wird somit in einer
Ausgestaltung zunächst die Befestigungsvorrichtung über das Halteelement mit dem Element verbunden, indem beispielsweise das Halteelement auf das Element geschoben wird, bis das Halteelement in die Aussparung des
Elements einrastet. Hierdurch ist die Mutter relativ zum Element fixiert.
Anschließend wird das Gegenstück in die Bohrung der Mutter eingebracht und mit dieser verschraubt. Damit geht in einer Ausgestaltung einher, dass das Gegenstück abschnittsweise in das Element einbringbar ist. Durch das
Anziehen der Mutter lässt sich überdies durch das Halteelement das eine gegen das andere Element bewegen, indem eben ein Bauteil auf sein
Gegenstück aufgezogen wird. Dabei findet ggf. auch eine Verspannung gegen einen Axialanschlag statt.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Figuren dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 : eine dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen
Befestigungsvorrichtung, Fig. 2: einen Schnitt durch die Befestigungsvorrichtung der Fig. 1 ,
Fig. 3: einen Schnitt durch eine zur Variante der Fig. 2 alternative
Ausgestaltung,
Fig. 4: eine dreidimensionale Darstellung der Verbindung eines Elements mit einem Gegenstück über eine Befestigungsvorrichtung, Fig. 5 + Fig. 6: Schnitte durch zwei Zustandspositionen der Verbindung der Fig. 4,
Fig. 7 a) bis d): Schnitte durch unterschiedlich ausgestaltete Endbereiche des Halteelements, und
Fig. 8 a) und b): weitere Ausgestaltungen der Endbereiche des Halteelements.
In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung dargestellt. Sie besteht aus der Mutter 1 und den zungenartigen Halteelementen 2, die in einem gemeinsamen radial umlaufenden Fuß münden. Die Mutter 1 verfügt hier über eine durchgehende Bohrung 11 mit einem Innengewinde 12.
Weiterhin ist die Außenseite der Mutter 1 so ausgestaltet, dass sie
Angriffsflächen zum Festziehen bietet. Das Halteelement 2 ist dabei derartig ausgestaltet, dass es vorzugsweise zumindest eine Radialkraft erzeugen kann.
Der Schnitt der Fig. 2 durch die Befestigungsvorrichtung der Fig. 1 zeigt, dass die Halteelemente 2 zungenartig ausgestaltet sind. Es handelt sich hier beispielweise um Abschnitte eines Blechs, zwischen denen sich jeweils eine Aussparung befindet. Die Halteelemente 2 sind dabei im Wesentlichen gleichmäßig um die Längsachse 10 der Mutter 1 herum verteilt. Der der Mutter 1 zugewandte Endbereich 21 der Halteelemente 2 mündet in einer
gemeinsamen und nach außen abgewinkelten Fläche, um die ein Endbereich der Mutter 1 gebördelt ist. Weitere Befestigungsmethoden sind beispielsweise Klipsen, Festkleben, Löten oder Schweißen. In der Mutter 1 wird
beispielsweise die durchgehende und mit einem Innengewinde 12 versehene Bohrung 11 erzeugt und dann wird das Halteelement 2 oder werden
entsprechend die Halteelemente 2 an einem Endbereich um die Bohrung 11 herum angebracht. Der Endbereich 21 ist von der Längsachse 10 weggeneigt und weist somit nach außen. Die von der Mutter 1 abgewandten Endbereiche 20 der Halteelemente 2 sind hier mit Haken versehen. Die Halteelemente 2 sind weiterhin federnd ausgestaltet. Insgesamt bilden die Halteelemente 2 einen (Halte-)Käfig, der sich an die Mutter 1 anschließt und vorzugsweise unverlierbar mit ihr verbunden ist. Das Halteelement 2 erlaubt es, die Mutter 1 an einem Element zu befestigen, was beispielweise auch geschehen kann, ohne dass die Mutter 1 in Wirkeingriff mit einem Bauteil kommt, d.h. noch bevor ein Bauteil - hier mit einem entsprechenden Außengewinde - in die Bohrung 11 eingebracht wird. Mit anderen Worten: Die Mutter 1 ist bereits befestigt, bevor die Bohrung 11 etwas umfasst.
In der Fig. 3 befinden sich die Halteelemente 2 außerhalb des Vorsprungs der Mutter 1 und umfassen diesen somit. In der hier gezeigten Variante verengt sich auch der von der Mutter abgewandte Bereich 20 stärker als in der
Variante der Fig. 1 oder der Fig. 2 nach innen.
In der Fig. 4 ist dargestellt, wie die Befestigungsvorrichtung ein Element 3 mit einem Gegenstück 4 verbindet. Das Verfahren umfasst dabei in einer Variante die folgenden Schritte: Die Befestigungsvorrichtung wird auf das Element 3 geschoben, bis das Halteelement 2 in einer Aussparung einrastet. Somit ist die Mutter 1 gegenüber dem Element 3 axial festgelegt. Anschließend wird das Gegenstück 4 in die Bohrung 11 der Mutter 1 eingebracht, wobei die Mutter 1 gedreht werden kann. Dies kann ohne Beschädigung der Oberfläche des Elements 3 erfolgen, da insbesondere das Halteelement 2 und die Mutter 1 gegeneinander drehbar ausgestaltet sind. Verbunden werden hier insbesondere zwei Bauteile, bei welchen es sich beispielsweise um Wellen oder Achsen handelt, von welchen eines ein Außengewinde und das andere eine Nut in der Außenfläche aufweist.
Die Fig. 5 zeigt einen Schritt bei der Erzeugung einer solchen Verbindung. Das Gegenstück 4 und das Element 3 sind dabei derartig ausgestaltet, dass das Gegenstück 4 abschnittsweise in das Element 3 eingebracht wird. Durch die Steckverzahnung ist dabei eine verdrehsichere Verbindung gegeben. Zu sehen ist, wie die hakenförmigen Endbereiche der Halteelemente 2 in die Aussparung 30 des Elements 3, welches hier als umlaufenden Nut
ausgestaltet ist, eingerastet sind und somit ein ungewolltes Abziehen der
Mutter 1 vom Element 3 verhindern. Somit kann beispielsweise das Element 3 schon mit einer Mutter 1 vorab bestückt werden. In der Fig. 6 ist das
Außengewinde des Gegenstücks 4 in das Innengewinde der Mutter 1 eingedreht und das Element 3 und das Gegenstück 4 sind somit miteinander verbunden. In einer Variante wird die Mutter 1 zunächst auf das Gegenstück 4 aufgebracht. Dann wird das Halteelement 2 über das Element 2 geschoben und die Verbindung wird durch das Festziehen der Mutter 1 gegen einen Axialanschlag realisiert. Durch die drehfeste Verbindung zwischen dem Element 3 und dem Gegenstück 4 bewirkt das Festdrehen der Mutter 1 in Verbindung mit den Halteelementen 2, dass das Element 3 und das
Gegenstück 4 bis zu einem entsprechenden Anschlag aneinander angezogen werden.
Das Halteelement 2 ist in einer weiteren Variante derartig ausgestaltet, dass es auch eine Bewegung in Richtung des Elements 3 begrenzt. Die Halteelemente 2 dienen somit beispielsweise auch dem Crash-Verhalten bei Lenksäulen, Antriebs- oder Getriebewellen in Automobilen. Auch lässt sich so eine Schutzeinrichtung vor axialer Überbelastung von Wellenanbindungen in Fahrzeugen realisieren. Weiterhin ist es möglich, Wellen oder Rohre oder beliebige Element mit gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern oder Außengeometrien miteinander zu verbinden. Umgekehrt kann die
Befestigungsvorrichtung auch einer Zugsicherung für beispielsweise
Elektrokabel dienen, indem das Halteelement einer Zugbewegung
entgegenwirkt. Allgemein ergibt sich ein Schnellmontagesystem z.B. für Leitern, Bautreppen oder Möbel bzw. Regale.
In den Figuren Fig. 7 a) bis d) sind unterschiedliche Hakenformen der
Endbereiche der Halteelemente 2 dargestellt. Diese rasten jeweils in die Aussparung des Elements 3 ein und bieten unterschiedliche Federkräfte und Einrastverhaltensweisen. In der Fig. 8 sind zwei Varianten der Vertiefungen 22 der Halteelemente 2 dargestellt, welche ebenfalls in Aussparungen des Elements 3 eindringen. In dieser Variante können die Halteelemente 2 auch plastisch deformierbar sein, indem bei der Anbringung der
Befestigungsvorrichtung die Halteelemente 2 an die Außenkontur des
Elements 3 angedrückt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Befestigungsvorrichtung,
mit mindestens einer Mutter, welche eine Längsachse und mindestens eine im Wesentlichen längs der Längsachse verlaufende Bohrung aufweist, und mit mindestens einem Halteelement,
wobei die mindestens eine Mutter und das mindestens eine Halteelement in Wirkeingriff miteinander stehen.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ausgestaltet ist,
und/oder
dass das Halteelement zumindest abschnittsweise plastisch verformbar ausgestaltet ist,
und/oder
dass das Halteelement zumindest abschnittsweise federnd ausgestaltet ist.
3. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement zumindest abschnittsweise in Richtung der
Längsachse der Mutter geneigt ist.
4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement zumindest abschnittsweise von der Richtung der Längsachse der Mutter weg geneigt ist.
5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der von der Mutter abgewandte Endbereich des mindestens einen Halteelements zumindest abschnittsweise hakenförmig ausgestaltet ist.
6. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine Halteelement zumindest eine, insbesondere in Richtung der Längsachse der Mutter führende, Vertiefung aufweist.
7. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mutter und das Halteelement derartig ausgestaltet und miteinander verbunden sind, dass das Halteelement und die Mutter gegeneinander verdrehbar sind.
8. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Halteelemente vorgesehen sind.
9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei Halteelemente im Wesentlichen gleichmäßig radial um die Bohrung der Mutter verteilt sind.
10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei Halteelemente käfigartig um die Bohrung der Mutter verteilt angeordnet sind.
11. Befestigungssystem, mit mindestens einer Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
und
mit mindestens einem Element,
wobei das Element mindestens eine Aussparung aufweist,
wobei das Element und das Halteelement derartig ausgestaltet und
aufeinander abgestimmt sind, dass das Halteelement über die Aussparung in Wirkeingriff mit dem Element bringbar ist.
12. Befestigungssystem nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Aussparung um eine umlaufende Nut handelt.
13. Befestigungssystem nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Element zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgestaltet ist.
14. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement und das Element derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Halteelement in einer Richtung auf das Element aufschiebbar ist, und dass das Halteelement nach dem Aufschieben
zumindest eine Kraft gegen eine Bewegung entgegen der Richtung des Aufschiebens gegen das Element ausübt.
15. Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Gegenstück zum Element vorgesehen ist, und dass die Mutter und das Gegenstück derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Gegenstück in die Bohrung der Mutter einbringbar ist.
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