DE102004037768A1 - Vorrichtung zum Verbinden von Bauteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines z. B. plattenförmigen Bauteils mit einem anderen z. B. plattenförmigen Bauteil, insbesondere einer Unterlage, enthaltend einen von der Außenseite des einen Bauteils durch zueinander fluchtende oder zueinander versetzte Öffnungen der Bauteile hindurch zu führenden, ein Gewinde aufweisenden Verbindungszapfen und ein mit einem zu dem Gewinde des Verbindungszapfens passenden Gegengewinde ausgestatteten topfartigen Aufnahmeelement sowie ein das Aufnahmeelement verdrehsicher umschließendes Gehäuse, welches dichtend an die Außenseite des anderen Bauteils anlegbar ist. Derartige Verbindungsvorrichtungen werden insbesondere in der Luftfahrtindustrie angesetzt, wo es auf die Abdichtung des Aufnahmeelements bei kompakter Bauweise ankommt.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines z.B. plattenförmigen Bauteils mit einem anderen z.B. plattenförmigen Bauteil, insbesondere einer Unterlage, enthaltend einen von der Außenseite des einen Bauteils durch zu einander fluchtende oder gegeneinander versetzte Öffnungen der Bauteile hindurch zu führenden, ein Gewinde aufweisenden Verbindungszapfen und ein mit einem zu dem Gewinde des Verbindungszapfens passenden Gegengewinde ausgestatteten topfartigen Aufnahmeelement sowie ein das Aufnahmeelement verdrehsicher umschließendes Gehäuse, welches dichtend an die Außenseite des anderen Bauteils anlegbar ist. Derartige Verbindungsvorrichtungen werden insbesondere in der Luftfahrtindustrie eingesetzt, wo es auf die Abdichtung des Aufnahmeelements bei kompakter Bauweise ankommt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Verbindungsvorrichtung zu schaffen, welche bei geringen Außenabmessungen realisierbar ist und gleichzeitig bei möglichst großem Axialausgleich (floating) und guter Abdichtung eine Verdrehsicherung des Aufnahmeelements gewährleistet.
• Diese Aufgabe wird mit der Erfindung bei einer Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art beispielsweise im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das Gehäuse eine unrunde, vorzugsweise elliptische Innenkontur hat, in welche eine entsprechend unrunde, vorzugsweise elliptische Außenkontur des Aufnahmeelements mit Spiel eingreift.
• Eine solche Verbindungsvorrichtung gewährleistet aufgrund der Unrundheit der ineinander greifenden Teile trotz der aufgrund des vorhandenen Spiels gegebenen Fähigkeit, axial versetzt zueinander liegende Löcher auszugleichen, eine zuverlässige Verdrehsicherung bei geringen Außenabmessungen. Zudem wird insbesondere bei elliptischer Ausbildung die Verdrehversicherung mit einfacher Kontur ermöglicht.
• Die unrunde Außenkontur des Aufnahmeelements kann bspw. als unrunder, vorzugsweise elliptischer Rand ausgebildet sein, während der übrige topfartige Teil des Aufnahmeelements in herkömmlicher Weise rund bleiben kann.
• Bei einer besonderen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens weist das Aufnahmeelement einen Deckel auf, welcher eine unrunde, vorzugsweise elliptische Innenkontur für die Aufnahme des Randes des Aufnahmeelements und eine unrunde, vorzugsweise elliptische Außenkontur für das Einsetzen in die unrunde, vorzugsweise elliptische Innenkontur des Gehäuses mit Spiel auf.
• Wenn das Gehäuse und/oder der Deckel als Tiefziehteil ausgebildet sind, ist eine einfache Herstellung gewährleistet.
• Gemäß einem weiteren fakultativen Erfindungsmerkmal ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen länglichen Anlageflansch mit diametral einander gegenüberliegenden Löchern für die Aufnahme von Befestigungsmitteln an dem angrenzenden Bauteil aufweist und dass die Längsachse der unrunden, vorzugsweise elliptischen Konturen um einen Winkel gegenüber der durch die Löcher bestimmten Längsachse des Anlageflansches verdreht ist. Auf diese Weise kann bei hinreichendem Abstand der Löcher eine noch kompaktere Bauweise sichergestellt werden.
• Gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag ist zur Abdichtung des Gehäuses gegen die Außenseite des angrenzenden Bauteils ein z.B. als Ringdichtung ausgebildetes Dichtelement in dem oberen Umfangsrand des Gehäuses angeordnet.
• Zu diesem Zweck kann der obere Umfangsrand des Gehäuses einen Absatz für die Aufnahme des Dichtungselements aufweisen, so dass letzteres sicher an Ort und Stelle positionierbar ist.
• Das Dichtungselement kann Teil des z.B. als Tiefziehteil ausgebildeten Deckels für das Gehäuse sein, z. B. durch Anspritzen.
• Der Deckel kann den in das Gehäuse axial hineinragenden Kragen mit der unrunden Innenkontur des Gehäuses entsprechender unrunder Außenkontur aufweisen. So kann nicht nur das Aufnahmeelement mit dem Deckel formschlüssig in das Gehäuse eingesetzt werden, sondern es kann sich auch die in der Sicke des Umfangsrandes des Gehäuses angeordnete Dichtelement nach innen an dem Deckel abstützen.
• Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
• Es zeigen:
• 1 den in einem Gehäuse aufgenommenen Aufnahmeabschnitt einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung in Schrägansicht,
• 2 die Einheit aus Aufnahmeelement und Gehäuse gemäß 1 in Vorderansicht,
• 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A durch die Einheit aus Aufnahmeelement und Gehäuse gemäß 2,
• 4 eine Ansicht auf das Gehäuse von unten,
• 5 eine Draufsicht der Einheit aus Gehäuse- und Aufnahmelement gemäß 1 und
• 6 bis 8 in Seitenansicht, Draufsicht und Schrägansicht einzeln die Bauteile Gehäuse, Aufnahmeelement und Deckel der in den 1 bis 5 dargestellten Verbindungsvorrichtung.
• Das in den Figuren dargestellte Aufnahmelement 1 dient der Sicherung einer lösbaren Verbinden zweier Bauteile. Dabei wird das Aufnahmeelement 1 an die Außenseite eines der Bauteile im Bereich der zueinander fluchtenden Öffnungen der beiden Bauteile und zu diesen ausgerichtet angelegt und von der Außenseite des anderen Bauteils aus durch die beiden Öffnungen ein z.B. mit Innengewinde versehener Verbindungszapfen hindurchgesteckt und mit einem zentralen, beispielsweise mit Außengewinde versehenen Gewindebolzen 10 des Aufnahmeelements 1 verschraubt.
• Das Aufnahmeelement 1 ist zu seiner Abdichtung in einem topfartigen oben offenen Gehäuse 2 aufgenommen, welches sich dichtend an die Außenseite des betreffenden Bauteils anlegen kann. Das Aufnahmeelement 1 ist dadurch verdrehsicher in dem Gehäuse 2 aufgenommen, dass letzteres eine unrunde, in diesem Fall elliptische Innenkontur hat, in welche eine entsprechend elliptische Außenkontur des Aufnahmeelements 1 mit Spiel eingreift, um ein Floating zum Ausgleich der Löcher in den zu verbindenden Bauteilen zu gewähren. Zu diesem Zweck weist das Aufnahmeelement 1 an seinem oberen Rand 11 eine elliptische Außenkontur auf, welche (mit Spiel) in die elliptische Innenkontur eines in das Gehäuse 2 einsetzbaren, einen in das Gehäuse 2 ragenden Kragen 3 aufweisenden Deckels 6 passt. Letzterer hat die zu der elliptischen Innenkontur (mit Spiel) des Gehäuses 2 passende elliptische Außenkontur.
• An dem Deckel 6 stützt sich nach innen ein als Ringdichtung ausgebildetes Dichtelement 4 ab, welches in einem Absatz 9 eines oberen Umfangsrandes 5 des Gehäuses 2 zu liegen kommt. Gehäuse 2 und Deckel 6 sind auf einfache Weise als Tiefziehteil ausgebildet.
• Wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich, ragt das Dichtelement 4 geringfügig über die Vorderseite des Anlageflansches 7 hinaus, um eine zuverlässige Abdichtung gegen das angrenzende Bauteil zu gewährleisten. Insbesondere wenn der Deckel 6 als Tiefziehteil ausgebildet ist, kann das Dichtelement 4 mit ihm, vorzugsweise durch Anspritzen, verbunden sein. Das Dichtelement 4 kann jedoch auch ein Einzelteil sein. Das von dem Absatz 9 aufgenommene Dichtelement 4 kann sich in beiden Fällen nach innen an dem Kragen 3 des Deckels 6 abstützen.
• Der obere Umfangsrand 5 des Gehäuses 6 ist als länglicher Anlageflansch 7 ausgebildet, so dass auf diametral einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Öffnung 8 für die Aufnahme von Mitteln zum Anbringen des Gehäuses 2 an dem angrenzenden Bauteil aufnehmbar sind. Die Verbindungslinie der beiden Öffnungen 8 bildet die Längsachse LF des Anlageflansches 7. Um trotzdem eine kompakte Bauweise zu erreichen, ist (wie in 5 angedeutet) die Längsachse LK der elliptischen Konturen um einen Winkel α gegenüber der Längsachse LF des Anlageflansches 7 verdreht.

1

Aufnahmeelement

2

Gehäuse

3

Kragen

4

Dichtelement

5

Umfangsrand

6

Deckel

7

Anlageflansch

8

Löcher

9

Absatz

10

Gewindebolzen

11

Rand

Claims (9)

1. Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines z.B. plattenförmigen Bauteils mit einem anderen z.B. ebenfalls plattenförmigen Bauteil, insbesondere einer Unterlage, enthaltend einen von der Außenseite des einen Bauteils durch zu einander fluchtende oder zueinander versetzte Öffnungen der Bauteile hindurchzuführenden ein Gewinde aufweisenden Verbindungszapfen und ein mit einem zu dem Gewinde des Verbindungszapfens passenden Gegengewinde ausgestatteten topfartigen Aufnahmeelement (1) sowie ein das Aufnahmeelement verdrehsicher umschließendes Gehäuse (2), welches dichtend an die Außenseite des anderen Bauteils anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine unrunde, vorzugsweise elliptische Innenkontur hat, in welche eine entsprechend unrunde, vorzugsweise elliptische Außenkontur des Aufnahmeelements (1) mit Spiel eingreift.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unrunde Außenkontur des Aufnahmeelements (1) als unrunder, vorzugsweise elliptischer Rand (11) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (1) einen Deckel (6) aufweist, welcher eine unrunde, vorzugsweise elliptische Innenkontur für die Aufnahme des Randes (11) des Aufnahmeelements (1) und eine unrunde, vorzugsweise elliptische Außenkontur für das Einsetzen in die unrunde, vorzugsweise elliptische Innenkontur des Gehäuses (2) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und/oder der Deckel (6) als Tiefziehteil ausgebildet sind/ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen länglichen Anlageflansch (7) mit diametral einander gegenüberliegenden Löchern (8) für die Aufnahme von Befestigungsmitteln an dem angrenzenden Bauteil aufweist und dass die Längsachse (LK) der unrunden, vorzugsweise elliptischen Konturen um einen Winkel (α) gegenüber der durch die Löcher (8) bestimmten Längsachse (LF) des Anlageflansches (7) verdreht ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Gehäuses (2) gegen die Außenseite des angrenzenden Bauteils ein z.B. als Ringdichtung ausgebildetes Dichtelement (4) in dem oberen Umfangsrand (5) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Umfangsrand (5) des Gehäuses (2) einen Absatz (9) für die Aufnahme des Dichtelements (4) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) Teil des z.B. als Tiefziehteil ausgebildeten Deckels (6) für das Gehäuse (2) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) einen in das Gehäuse (2) axial hinein ragenden Kragen (3) mit der un runden Innenkontur des Gehäuses (2) entsprechender unrunden Außenkontur aufweist.