AT401189B

AT401189B - Einrichtung zur befestigung von zwei bauteilen aneinander

Info

Publication number: AT401189B
Application number: AT176394A
Authority: AT
Original assignee: Bundes Fuer Industriepolitisch
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1996-07-25
Also published as: AU3246395A; WO1996008659A1; ATA176394A

Description

AT 401 189 B

Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Befestigung von zwei Bauteilen aneinander, bestehend aus einem mit einem Schraubgewinde ausgebildeten Schraubbolzen und einer mit einem dem Gewinde des Schraubbolzens entsprechenden Gewinde ausgebildeten Mutter, welche in mehrere Segmente unterteilt ist und welche sich innerhalb eines Gehäuses befindet, wobei die Außenfläche der Mutter und die Innenfläche des Gehäuses mit gegengleichen Konusflächen ausgebildet sind und der Mutter eine Feder zugeordnet ist, durch welche die Segmente auf ihre in Anlage aneinander befindliche Lage belastet sind.

Bekannte derartige Einrichtungen dienen dazu, eine beschleunigte Befestigung von Bauteilen aneinander zu ermöglichen. Dies wird dadurch erzielt, daß der Schraubbolzen in die Mutter in axialer Richtung eingeschoben werden kann, wobei die Segmente der Mutter in radialer Richtung auseinander bewegt werden. Erst sobald der Bolzen nahezu seine Endstellung erreicht hat, wird er gegenüber der Mutter verdreht. Dabei werden die Segmente der Mutter innerhalb des Gehäuses längs der Konusflächen radial nach innen bewegt, wodurch die einander entsprechenden Gewinde des Bolzens und der Mutter miteinander in Eingriff kommen. Durch eine weitere Verdrehung des Schraubbolzens wird auf die zwischen dem Schraubbolzen und der Mutter befindlichen Bauteile, welche aneinander befestigt werden sollen, die erforderliche Spannkraft ausgeübt.

Bekannten derartigen Einrichtungen haftet jedoch der Nachteil an, daß sie aus einer Vielzahl von Bestandteilen bestehen, wodurch deren Herstellung teuer und deren Einsatz aufwendig ist. So besteht bei einer derartigen aus der WO 93/15328 bekannten Einrichtung die Mutter aus vier Segmenten, welche an ihrem Außenmantel mit einer Nut versehen sind, in welcher eine ringförmige Feder angeordnet ist, durch welche die Segmente auf Anlage zueinander gehalten sind. Zudem ist das Gehäuse an seinem dem Bolzenkopf zugewandten Ende mit einer sich in axialer Richtung nur geringfügig erstreckenden und daher sehr flachen Konusfläche ausgebildet. Da durch die im Gehäuse vorgesehene Konusfläche die bei der Verspannung des Schraubbolzens auf die vier Segmente der Mutter ausgeübten Kräfte in radialer Richtung nicht aufgenommen werden können, ist weiters am anderen Ende des Gehäuses eine Abschlußplatte vorgesehen, welche mit gegenüber der Achse des Gehäuses schräg ausgerichteten Rippen ausgebildet ist, welche in an der zugeordneten Stirnfläche des Gehäuses vorgesehene Nuten einragen und mit diesen bei einer Verdrehung des Schraubbolzens innerhalb der Mutter so Zusammenwirken, daß die Segmente auch auf der der Konusfläche gegenüberliegenden Seite des Gehäuses auf radiale Bewegung zur Schraubachse hin belastet sind.

Der gegenständlichen Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine derartige Einrichtung zu schaffen, welche wesentlich weniger Bauelemente aufweist und welche dessen ungeachtet den technischen Erfordernissen entspricht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß sich die einander zugeordneten Konusflächen der Mutter und des Gehäuses zumindest über die halbe Länge der Mutter bzw. des Gehäuses erstrecken und daß die Mutter in nur zwei Segmente unterteilt ist, wobei sich die Gewindegänge der Mutter nur in den beiden an die Normalebene auf die Teilungsebene anliegenden Bereichen befinden, wogegen die an die Teilungsebene anliegenden Bereiche von Gewindegängen freigehalten sind.

Bei bekannten derartigen Einrichtungen sind die Gewindegänge in der Mutter ringsumlaufend ausgebil* det. Um dabei bei einem radialen Auseinanderbewegen der einzelnen Segmente gewährleisten zu können, daß die Gewindegänge des Schraubbolzens an den Gewindegängen der Mutter vorbei gelangen, besteht das Erfordernis, daß die Mutter in zumindest vier Segmente unterteilt ist. Da sich demgegenüber bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung die Gewindegänge der Mutter nur über zwei Teilbereiche erstrecken, braucht die Mutter in nur zwei Segmente unterteilt zu werden, ohne daß hierdurch die Funktionsfähigkeit der Einrichtung beeinträchtigt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Konusflächen über zumindest nahezu die gesamten Längen der Mutter bzw. des Gehäuses. Durch diese Ausbildung werden die auf die Segmente in radialer Richtung wirkenden Kräfte gleichmäßig über die gesamte axiale Länge der Mutter übertragen, weswegen kein Erfordernis besteht, für die Bewegung der Segmente in axialer Richtung weitere Bauelemente vorzusehen. Dabei können die Konusflächen mit der Schraubachse einen Winkel von 7* bis 15*, vorzugsweise einen Winkel von 10*, einschließen.

Vorzugsweise erstrecken sich die Gewindegänge in den Bereichen der Normalebene auf die Teilungsebene über einen Winkel von 90 * bis 120 *.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt an das dem Bolzenkopf abgewandte Ende der Mutter eine Druckfeder od.dgl. an. Dabei kann das Gehäuse an seinem vom Bolzenkopf abliegenden Ende mit einem nach innen abragenden Flansch ausgebildet sein, an weichen die Druckfeder zur Anlage kommt.

Nach weiteren bevorzugten Ausführungsformen schließen die dem Bolzenkopf zugewandten Flächen des Gewindes gegenüber der Normalebene auf die Schraubenachse einen Winkel von 2* bis 5* und die abgewandten Flächen des Gewindes gegenüber der Normalebene auf die Schraubenachse einen Winkel von 15* bis 45* ein. 2

Claims

AT 401 189 B Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung, in axonometrischer Darstellung, teilweise geschnitten, Fig. 2 diese Einrichtung, in Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig. 3 diese Einrichtung in auseinandergezogener Darstellung, teilweise geschnitten, Fig. 4 einen Bestandteil dieser Einrichtung, in Draufsicht, und Fig. 5 das Detail A der Fig. 2, in vergrößterter Darstellung und im Schnitt. Wie dies aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, weist eine erfindungsgemäße Einrichtung einen Schraubbolzen 1 auf, welcher aus einem Bolzenkopf 11 und einem Gewindebolzen 12 besteht. Dem Schraubbolzen 1 ist ein Gehäuse 2 für eine Mutter 3 zugeordnet. Das Gehäuse 2, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Bolzenkopfes 11 angenähert gleich ist, ist topfartig ausgebildet, wobei dessen Außenmantel 21 zylindrisch und dessen Innenfläche 22 konisch ausgebildet sind. Der Winkel, den die Konusfläche 22 mit der Druckachse des Gehäuses 2 einschließt, beträgt etwa 10*. Die Konusfläche 22 erstreckt sich nahezu über die gesamte Länge des Gehäuses 2. Innerhalb des Gehäuses 2 ist die Mutter 3 angeordnet, welche, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, in zwei gleiche Segmente 3a und 3b unterteilt ist. Die Außenfläche 31 der Mutter 3 ist gleichfalls als Konusfläche ausgebildet, wobei deren Konizität der Konizität der Innenfläche 22 des Gehäuses 2 gleich ist. Die auf den Innenflächen der Segmente 3a und 3b vorgesehenen Gewindegänge 32 erstrecken sich nicht über den gesamten Umfang, sondern sind nur in denjenigen Bereichen vorgesehen, welche an die auf die Teilungsebene der Mutter 3 normal stehende Ebene anliegen. Demgegenüber sind in den an die Teilungsebene anliegenden Bereichen keine Gewindegänge vorgesehen. Hierdurch weist die Gewindebohrung 33 der Mutter 3 einen angenähert ovalen Querschnitt auf. Zwischen der Mutter 3 und einem nach innen abragenden Flansch 23 des Gehäuses 2 ist eine Druckfeder 4 vorgesehen, durch welche die Mutter 3 innerhalb des Gehäuses 2 auf Bewegung in Richtung auf den Bolzenkopf 11 hin belastet ist. Wie weiters aus Fig. 5 ersichtlich ist, schließen die Gewindeflächen des Gewindebolzens 12 an der dem Bolzenkopf 11 zugewandten Seite mit der Normalebene auf die Schraubenachse einen flachen Winkel a von etwa 10* ein, wogegen die dem Bolzenkopf 11 abgewandten Gewindeflächen mit der Normalebene auf die Schraubenachse einen Winkel 0 von etwa 45 * einschließen. Für die Befestigung von zwei Bauteilen 10 und 20 miteinander wird die im Gehäuse 2 befindliche Mutter 3 auf einer Seite angeordnet und wird der Schraubbolzen 1 in axialer Richtung in die Gewindebohrung der Mutter 3 hineinbewegt. Hierdurch werden die Segmente 3a und 3b entgegen der Wirkung der Druckfeder 4 axial verschoben und radial auseinanderbewegt, wodurch der Gewindebolzen 12 durch die Mutter 3 hindurchgeschoben werden kann. Dadurch, daß die dabei aneinander liegenden Gewindeflächen des Gewindebolzens 12 und der Mutter 3 mit der Bewegungsrichtung einen Winkel von etwa 45* einschließen, werden keine großen Reibungswiderstände bedingt. Sobald der Schraubbolzen 1 nahezu seine Endstellung erreicht hat, wird er verdreht, wodurch die Segmente 3a und 3b in Richtung auf den Bolzenkopf 11 hin bewegt werden. Aufgrund der Konizitäten der Innenfläche 22 des Gehäuses 2 und der Außenfläche 31 der Mutter 3 werden hierdurch die Segmente 3a und 3b radial nach innen bewegt, wodurch sie an den Gewindebolzen 12 angepreßt werden. Da die dabei aneinander zur Anlage kommenden Gewindeflächen mit der Normalebene auf die Schraubachse einen sehr flachen Winkel einschließen, wird die erforderliche Spannkraft erzielt, obgleich sich die Gewindegänge der Mutter 3 nur über Teilbereiche der Gewindebohrung 33 erstrecken. Patentansprüche 1. Einrichtung zur Befestigung von zwei Bauteilen aneinander, bestehend aus einem mit einem Schraubgewinde ausgebildeten Schraubbolzen und einer mit einem dem Gewinde des Schraubbolzens entsprechenden Gewinde ausgebildeten Mutter, welche in mehrere Segmente unterteilt ist und welche sich innerhalb eines Gehäuses befindet, wobei die Außenfläche der Mutter und die Innenfläche des Gehäuses mit gegengleichen Konusflächen ausgebildet sind und der Mutter eine Feder zugeordnet ist. durch welche die Segmente auf ihre in Anlage aneinander befindliche Lage belastet werden, dadurch gekennzeichnet daß sich die einander zugeordneten Konusflächen der Mutter (3) und des Gehäuses (2) zumindest über die halbe Länge der Mutter (3) bzw. des Gehäuses (2) erstrecken und daß die Mutter (3) in zwei Segmente (3a, 3b) unterteilt ist, wobei sich die Gewindegänge (32) der Mutter (3) nur in den beiden an die Normalebene auf die Teilungsebene anliegenden Bereichen befinden, wogegen die an die Teilungsebene anliegenden Bereiche von Gewindegängen freigehalten sind. 3 AT 401 189 B
2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Konusflächen (22, 31) über zumindest nahezu die gesamten Längen des Gehäuses (2) bzw. der Mutter (3) erstrecken.
3. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusflächen (22, 31) mit der Schraubachse einen Winkel von 7· bis 15*, vorzugsweise einen Winkel von 10 ·, einschließen.
4. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gewindegänge (32) in den Bereichen der Normalebene auf die Teilungsebene über einen Winkel von 90* bis 120* erstrecken.
5. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an das dem Bolzenkopf (11) abgewandte Ende der Mutter (3) eine Druckfeder (4) od.dgl. anliegt.
6. Einrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) an seinem vom Bolzenkopf (11) abliegenden Ende mit einem nach innen abragenden Flansch (23) ausgebildet ist, an welche die Druckfeder (4) zur Anlage kommt.
7. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bolzenkopfkopf (11) zugewandten Flächen des Gewindes des Schraubbolzens (1) gegenüber der Normalebene auf die Schraubenachse einen Winkel von 2 ’ bis 5 * und die abgewandten Flächen des Gewindes gegenüber der Normalebene auf die Schraubachse einen Winkel von 15 * bis 45 * einschließen. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4