DE10050143A1 - Bolzensicherung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Bolzensicherung beschrieben, mit einem in die Ausnehmung wenigstens eines Bauteils (10, 12) einsetzbaren Bolzen (16) und einem Sicherungselement (20), zur Sicherung des Bolzens gegen Verdrehen und/oder gegen axiale Verschiebung. Der Bolzen (16) weist in seinem Umfangsbereich wenigstens eine nutartige, quer zur Bolzenachse verlaufende Vertiefung (18) auf. Durch das Sicherungselement (20) erstreckt sich ein Langloch (22), welches einen weiten Bereich aufweist, dessen Kontur an den Bolzenquerschnitt angepasst ist, so dass der Bolzen (16) in diesem weiten Bereich durch das Langloch gesteckt werden kann. Der weite Bereich des Langlochs (22) geht in einen schmalen Bereich über, in dem das Langloch (22) schmaler ist als in seinem weiten Bereich. Der schmale Bereich ist an den Querschnitt angepasst, den der Bolzen im Abschnitt seiner Vertiefung (18) aufweist. Der Bolzen lässt sich in den weiten Bereich des Langlochs axial einführen. Im Abschnitt der Vertiefung (18) lässt sich das Sicherungselement (20) quer zur Bolzenachse verschieben, so dass eine Kante (30) des Langlochs (22) in die Verteifung (18) eingreift und ein Verdrehen und/oder eine axiale Bewegung des Bolzens (16) verhindert. Des weiteren sind Befestigungsmittel (34) zur Befestigung des Sicherungselements (20) am Bauteil (12) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bolzensicherung mit einem Bolzen, der von der Ausnehmung wenigstens eines Bauteils aufgenommen wird, und einem Sicherungselement, zur Sicherung des Bolzens gegen Verdrehen und/oder gegen axiale Verschiebung.

Bolzen bzw. Pins sind weit verbreitet und dienen der Befestigung, als Drehgelenkverbindung und dergleichen. Sie werden von einer Ausnehmung eines oder mehrerer Bauteile aufgenommen. Dabei ragt ein Ende des Bolzens aus der Ausnehmung heraus und enthält hier Sicherungsmittel, um ihn gegen Verdrehen und/oder axiale Verschiebung gegenüber dem Bauteil zu sichern.

Als Sicherungsmittel dienen z. B. Laschen, die an den Bolzen angeschweißt sind und die mittels Schrauben oder Stifte gegenüber dem Bauteil gesichert sind. Es sind auch geschlitzte Bolzen bekannt, die durch Flacheisen gesichert werden, welche ihrerseits mittels Schrauben an dem Bauteil befestigt werden. Des weiteren können Bolzen mit Querbohrung durch Scherstifte oder Schrauben gesichert werden.

Die bekannten Sicherungsmittel sind nicht für alle Anwendungsfälle optimal. Schweißen ist aufwendig und kann wegen der eintretenden Gefügeänderung im Schweißbereich die Festigkeit beeinträchtigen. Die Demontage der Bolzen kann durch die Verwendung von Scherstiften erschwert sein.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Bolzensicherung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die vorgenannten Probleme überwunden werden. Insbesondere soll die Bolzensicherung hohen Sicherheitsanforderungen genügen und eine einfache, rasche Montage und Demontage ohne Verwendung von Spezialwerkzeugen ermöglichen. Sie soll sich auf einfache, kostengünstige Weise herstellen lassen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Bolzensicherung enthält einen in die Ausnehmung wenigstens eines Bauteils einsetzbaren Bolzen und ein Sicherungselement, zur Sicherung des Bolzens gegen Verdrehen und/oder gegen axiale Verschiebung. Der Bolzen dient als Befestigungsmittel oder als Gelenkachse mehrerer gegeneinander verdrehbarer oder verschwenkbarer Bauteile und ragt im montierten Zustand teilweise aus der Ausnehmung heraus. Erfindungsgemäß weist der Bolzen in seinem Umfangsbereich wenigstens eine nutartige, quer zur Bolzenachse verlaufende Vertiefung auf. Durch das Sicherungselement erstreckt sich ein Langloch, welches wenigstens einen weiten Bereich aufweist, der vorzugsweise an einem ersten Ende des Langlochs liegt und dessen Kontur an den Bolzenquerschnitt angepasst ist, so dass sich der Bolzen durch diesen weiten Bereich des Langlochs stecken lässt. Der weite Bereich des Langlochs geht in wenigstens einen schmalen Bereich über, in dem das Langloch schmaler ist als in seinem weiten Bereich. Der schmale Bereich liegt vorzugsweise an einem zweiten Ende des Langlochs. Der schmale Bereich ist an den Querschnitt angepasst, den der Bolzen im Abschnitt seiner Vertiefung aufweist. Die Auslegung erfolgt so, dass sich der Bolzen in den weiten Bereich des Langlochs einführen und axial bewegen lässt. Im Abschnitt der Vertiefung lässt sich das Sicherungselement quer zur Bolzenachse verschieben, so dass sich dann der Bolzen durch den schmalen Bereich des Langlochs erstreckt und wenigstens eine Kante des Langlochs in die Vertiefung eingreift. Hierdurch wird ein Verdrehen und/oder eine axiale Bewegung des Bolzens verhindert. Des Weiteren sind Befestigungsmittel zur Befestigung des Sicherungselements am Bauteil vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Bolzensicherung ermöglicht eine einfache, rasche Montage und Demontage ohne Verwendung von Spezialwerkzeugen. Sie ist auf einfache, kostengünstige Weise aus wenigen Hauteilen ohne Schweißen herstellbar und genügt hohen Sicherheitsanforderungen. Die Verbindung zwischen Bolzen und Sicherungselement ist formschlüssig und bildet eine Verdrehsicherung und/oder eine Sicherung gegen axiale Verschiebung.

Die Bolzensicherung dient vorzugsweise der Sicherung eines Bolzens, durch den eine Verbindung zwischen wenigstens zwei Bauteilen herstellbar ist, die ein Verschwenken der Bauteile gegeneinander um die Bolzenachse erlaubt. Beispielsweise dient der Bolzen der schwenkbaren Befestigung eines Ausleger, beispielsweise eines Teleskoparms, an einem Laderfahrzeugs. Durch den Bolzen lässt sich auch eine schwenkbare Verbindung zwischen einem Hydraulikzylinder und einem Rahmenbauteil herstellen. Die erfindungsgemäße Bolzensicherung kann auch bei einer Vielzahl anderer Konstruktionen Anwendung finden.

Der Bolzen kann zwar grundsätzlich unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, es ist jedoch vorteilhaft einen als Zylinderkörper ausgebildeten und erforderlichenfalls geschliffenen Bolzen zu verwenden, der sich einfach herstellen lässt und als Gelenkachse geeignet ist.

Vorzugsweise weist der Bolzen im Bereich wenigstens eines seiner Enden eine als Nut ausgebildete Vertiefung auf, wobei die Nut quer zur Bolzenachse verläuft und der Nutquerschnitt im wesentlichen rechteckförmig ist. Die beiden Seitenflächen der Nut sind im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. In die Nut lässt sich ein Bereich des Sicherungselements einführen, der eine gleichförmige Dicke aufweist und plattenförmig ausgebildet ist.

Hierbei kann der Nutgrund im wesentlichen eben ausgebildet sein, so dass sich ein flacher Schlitz ergibt, der sich auf einfache Weise beispielsweise durch Fräsen oder Stoßen herstellen lässt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Sicherungselement ein Sicherungsblech mit im wesentlichen konstanter Dicke, durch dessen mittleren Bereich sich ein Langloch erstreckt. Das Sicherungsblech ist damit ein Bauteil, das sich auf einfache, kostengünstige Weise, beispielsweise durch Stanzen, herstellen lässt.

Vorzugsweise ist der weite Bereich des Langlochs kreisförmig ausgebildet, so dass sich ein zylindrischer Bolzen mit entsprechendem Durchmesser hindurchschieben lässt. Der schmale Bereich des Langlochs weist hingegen wenigstens eine formschlüssig mit der Vertiefung des Bolzens zusammenwirkende Schlüsselfläche auf. Diese Schlüsselfläche wirkt beispielsweise mit dem eben ausgebildeten Nutgrund des Bolzens formschlüssig zusammen und verhindert ein Verdrehen des Bolzens. Der Formschluss lässt sich auch durch zwei oder mehr Schlüsselflächen realisieren.

Die Enden des Langlochs können abgerundet und an den Querschnitt des zylindrisch ausgebildeten Bolzens angepasst sein, wobei ein Endbereich des Langlochs ein Kreisloch bildet, an das sich ein länglicher Durchgangsbereich mit parallel zueinander verlaufenden Seiten anschließt. Dabei verläuft eine der Seiten tangential zum Umfang des Kreislochs. Der Abstand zwischen den beiden Seiten ist kleiner als der Durchmesser des Kreislochs.

Zur Befestigung des Sicherungselements am Bauteil ist es von besonderem Vorteil, in dem Sicherungselement wenigstens eine Befestigungsausnehmung, beispielsweise ein Befestigungs­ langloch, vorzusehen. Zur Befestigung lässt sich beispielsweise eine Gewindeschraube durch die Befestigungsausnehmung stecken und in eine Gewindebohrung des Bauteils einschrauben. Zur Befestigung des Sicherungselements am Bauteil ist in der Regel lediglich eine Schraube erforderlich, die sich durch die Befestigungsausnehmung stecken und ohne Spezialwerkzeug mit einem Gabelschlüssel oder einem Schraubenzieher in die Gewindebohrung des Bauteils eindrehen lässt.

Zur Erleichterung der Montage und Vermeidung relativ hoher Toleranzanforderungen ist es von Vorteil, die Befestigungsausnehmung als Befestigungslangloch auszulegen.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die perspektivische Darstellung zweier über einen Bolzen gelenkig miteinander verbundener Bauteile unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Bolzensicherung und

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Bauelemente.

Aus den Figuren gehen Teilbereiche zweier zueinander paralleler Rahmenteile 10, 12 eines nicht näher dargestellten Laderfahrzeugs hervor. Zwischen den Rahmenteilen 10, 12 ist ein Ende eines lediglich teilweise dargestellten Auslegers 14 angeordnet. Die Rahmenteile 10, 12 und der Ausleger 14 sind in einer Auslegerachse derart miteinander verbunden, dass sich der Ausleger 14 gegenüber den Rahmenteilen 10, 12 verschwenken lässt.

Als Auslegerachse dient ein zylindrischer Bolzen 16, der im montierten Zustand in entsprechende Bohrungen 17 der Rahmenteile 10, 12 und des Auslegers 14 gesteckt ist. Im Bereich eines vorstehenden Endes ist in den Bolzen 16 ein quer zur Bolzenachse verlaufender Schlitz 18 eingelassen. Der Schlitz 18 ist als Nut ausgebildet, die einen rechteckigen Querschnitt mit parallel zueinander verlaufende Seitenflächen und einen ebenen Nutgrund 19 aufweist.

Als Sicherungselement dient ein längliches, ebenes Sicherungsblech 20 konstanter Dicke. Durch den mittleren Bereich des Sicherungsblechs 20 erstreckt sich ein Langloch 22, welches auf der dargestellten rechten Seite einen weiten Bereich und auf der linken Seite einen schmalen Bereich aufweist. Die beiden Enden des Langlochs 22 sind abgerundet. Das rechte, weite Ende des Langlochs 22 ist im wesentlichen als Kreisloch ausgebildet. Der Durchmesser des Kreisbogens 24 ist an den Querschnitt des Bolzens 16 angepasst, so dass der Bolzen 16 durch den rechten, weiten Bereich des Langlochs 22 gesteckt werden kann.

Die Abrundung des linken Endes des Langlochs 22 bildet ebenfalls einen Kreisbogen 26, der den gleichen Durchmesser wie das rechte Ende des Langlochs 22 aufweist. Die Kreisbögen 24, 26 der beiden Enden gehen im unteren Bereich tangential in eine gerade Begrenzungskante 28 über, die die beiden Kreisbögen 24, 26 miteinander verbindet. Parallel zu der unteren Begrenzungskante 28 verläuft eine obere gerade Begrenzungskante 30. Diese liegt jedoch nicht tangential an den Kreisbögen 24, 26 an, sondern ist zur Langlochmitte hin versetzt, so dass die linke Seite des Langlochs 22 schmaler ist als die rechte Seite. Der Abstand zwischen der unteren Begrenzungskante 28 und der oberen Begrenzungskante 30 entspricht dem Abstand zwischen dem Nutgrund 19 und der gegenüberliegenden Umfangsfläche des Bolzens 16.

Diese Ausbildung ermöglicht es, zunächst den Bolzen 16 durch den rechten weiten Bereich des Langlochs 22 zu stecken bis das Sicherungsblech 20 die axiale Lage des Schlitzes 18 erreicht hat. Dann wird der Bolzen 16 verdreht und/oder das Sicherungsblech 22 verschwenkt und so ausgerichtet, das der Nutgrund 19 und die obere Begrenzungskante 30 dieselbe Ausrichtung einnehmen. Das Sicherungsblech 20 lässt sich jetzt quer zur Bolzenachse verschieben, so dass sein an die obere Begrenzungskante 30 angrenzender Bereich in den Schlitz oder die Nut 18 eindringt und der Bolzen 16 im linken engen Bereich des Langlochs 22 verläuft.

Das Sicherungsblech 20 enthält eine Befestigungsausnehmung 32, die als Befestigungslangloch ausgebildet ist und hinsichtlich ihrer Längsachse dieselbe Orientierung wie das Langloch 22 hat. Des weiteren ist eine Gewindeschraube 34 und eine Unterlegscheibe 36 vorgesehen.

Zur Montage wird der Bolzen 16 in die Bohrungen 17 eingesetzt, wobei sein Bereich mit dem Schlitz nach außen vorsteht. Dann wird das Sicherungsblech 20 mit seinem rechten weiten Bereich über den Bolzen 16 geschoben bis es den Schlitz 18 erreicht. Nachdem die obere Begrenzungskante 30 zu dem Nutgrund 19 ausgerichtet wurde, wird das Sicherungsblech 22 tangential zum Bolzen verschoben, so dass es in die Nut eingreift.

Gegebenenfalls wird das Sicherungsblech 22 mit dem Bolzen 16 verdreht, bis das Befestigungslangloch 32 mit einer Gewindebohrung 38 des Rahmenteils 12 fluchtet, so dass unter Verwendung der Unterlegscheibe 36 die Schraube 34 durch das Befestigungslangloch 32 gesteckt und in die Gewindebohrung 38 eingedreht werden kann. Damit ist das Sicherungsblech 20 gegenüber dem Rahmenteil 12 festgelegt. Eine axiale Verschiebung des Bolzens 16 ist nicht möglich, weil das Sicherungsblech 20 in den Schlitz 18 eingreift. Das Verdrehen des Bolzens 16 wird durch die Auflage der als Schlüsselfläche ausgebildeten oberen Begrenzungskante 30 auf dem ebenen Nutgrund 19 verhindert.

Auch wenn die Erfindung lediglich anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.

Claims (11)

1. Bolzensicherung mit einem Bolzen (16), der von der Ausnehmung (17) wenigstens eines Bauteils (10, 12) aufgenommen wird, und einem Sicherungselement (20), zur Sicherung des Bolzens (16) gegen Verdrehen und/oder gegen axiale Verschiebung, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (16) in seinem Umfangsbereich wenigstens eine nutartige, quer zur Bolzenachse verlaufende Vertiefung (18) aufweist, dass sich durch das Sicherungselement (20) ein Langloch (22) erstreckt mit wenigstens einem an den Bolzenquerschnitt angepassten weiten Bereich und mit wenigstens einem schmalen Bereich, der an den Querschnitt angepasst ist, den der Bolzen (16) im Abschnitt seiner Vertiefung (18) aufweist, derart dass sich der Bolzen (16) in den weiten Bereich einführen lässt und dass sich das Sicherungselement (20) im Abschnitt der Vertiefung (18) quer zu Bolzenachse verschieben lässt und dabei in die Vertiefung (18) eindringt, und dass Befestigungsmittel (34) zur Befestigung des Sicherungselements (20) am Bauteil (12) vorgesehen sind.

2. Bolzensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (16) ein Zylinderkörper ist.

3. Bolzensicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (16) im Bereich wenigstens eines seiner Enden eine als Nut (18) mit im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt ausgebildete Vertiefung aufweist.

4. Bolzensicherung nach einem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutgrund (19) im wesentlichen eben ausgebildet ist.

5. Bolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement ein Sicherungsblech (20) mit im wesentlichen konstanter Dicke ist, durch deren mittleren Bereich sich das Langloch (22) erstreckt.

6. Bolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weite Bereich des Langlochs (22) kreisförmig ausgebildet ist und sein Durchmesser etwas größer als der Bolzendurchmesser ist.

7. Bolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der schmale Bereich des Langlochs (22) wenigstens eine formschlüssig mit der Vertiefung (18) des Bolzens (16) zusammenwirkende Schlüsselfläche aufweist.

8. Bolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (24, 26) des Langloch (22) abgerundet und an einen zylindrischen Bolzen (16) angepasst sind und dass ein Endbereich (24) des Langlochs (22) ein Kreisloch bildet, an das sich ein länglicher Durchgangsbereich mit parallel zueinander verlaufenden Seiten (28, 30) anschließt, wobei eine Seite (28) tangential zum Umfang des Kreislochs verläuft und der Abstand zwischen den beiden Seiten (28, 30) kleiner ist als der Durchmesser des Kreislochs.

9. Bolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (20) wenigstens eine Befestigungsausnehmung (32) aufweist, die der Befestigung des Sicherungselements (20) an dem Bauteil (12) dient.

10. Bolzensicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsausnehmung ein Befestigungslangloch (32) ist, das der Aufnahme einer Befestigungsschraube (34) dient.

11. Bolzensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (16) der gegeneinander schwenkbaren Verbindung wenigstens zweier Bauteile (10, 12) dient.