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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlussbolzens
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Verschlussvorrichtungen
bereits bekannt. Diese Verschlussvorrichtungen dienen beispielsweise
der Verriegelung von Fenster und Türen. Die Verschlussbolzen
sind Treibstangen zugeordnet, die über einen Treibstangenbeschlag
längsverschiebbar an dem Flügel gelagert sind.
Dem Verschlussbolzen sind an dem Rahmen ortsfest angebrachte Riegeleingriffe zugeordnet.
Bei der Auslegung des Verschlussbolzens als Pilzbolzen ist die Rolle
mit einem endseitig angebrachten nach außen vorstehenden
Kragen versehen. Der Riegeleingriff weist einen Riegelschlitz auf,
der so bemessen ist, dass der verjüngte Schaft der Rolle
diesen durchtreten kann, der Kragen aber in der Verschlussstellung
den Rand des Riegelschlitzes hintergreift.
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Dadurch
ist eine Verlagerung des Riegelzapfens senkrecht zu dem Riegeleingriff
in dessen Verschlussstellung allenfalls begrenzt möglich,
so dass ein Ausheben der Verriegelung bei einem Einbruch erschwert
wird.
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Der
durch die
DE 101 10
632 A1 bekannte Verschlussbolzen besteht aus einer drehbar
an einem Bundbolzen gelagerten Rolle und einem diesen tragenden
Bundbolzen. Der Bundbolzen durchsetzt mit einem Befestigungsansatz
eine Bohrung an der Treibstange. An dem Bundbolzen ist ein Bund
vorgesehen, den eine Rolle hülsenartig umgreift. Die Rolle ist
gegenüber dem Bundbolzen frei drehbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel sieht vor, dass der Bund des Bundniets
an dem freien Ende von einem verbreiterten Kopf begrenzt wird. Der
Kopf ist so bemessen, dass dieser auch den Außendurchmesser der
Rolle überkragt. Ein anderes Ausführungsbeispiel
sieht dem entgegen vor, dass der Kopf an der Rolle angebracht ist.
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Nachteilig
ist es dabei, dass sich durch Herstellungstoleranzen und eine Verlagerung
des Flügels relativ zum Rahmen nach einem Zeitablauf der Abstand
der Verschlussbolzen und der Riegeleingriffe ändert und
ein Zusammenwirken nicht mehr sichergestellt ist.
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Aus
dem Prospekt
„MACO-Technogramm" – Seite
7 – vom März 2000 ist ein Verschlussbolzen
bekannt, der ebenfalls einen Bundbolzen und eine daran drehbar gelagerte
Rolle entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der
DE 101 10 632 A1 vorsieht.
Dabei ist die Rolle mit einem axialen Spiel gegenüber dem
Bundbolzen versehen, durch das eine selbstständige Justierung
der Rolle an einen geänderten Abstand zu dem Riegeleingriff
erreicht werden soll.
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Nachteilig
bei dieser Ausgestaltung ist es, dass die selbstständige
Verlagerung der Rollen allenfalls nur in engen Grenzen tatsächlich
vorgenommen wird. Der Kopf des Verschlussbolzens muss nämlich die
Einführschräge des diesem zugeordneten Riegeleingriffs
treffen um eine Ausrichtbewegung zu erreichen. Dabei bewegt sich
im Allgemeinen der Flügel relativ zum Rahmen dergestalt,
dass dieser sich in Richtung der Schwerkraft absenkt, wodurch das Spiel
zwischen Flügel und Rahmen an dem oberen horizontalen Flügelschenkel
und damit der Abstand von Verschlussbolzen und Riegeleingriff vergrößert und
am unteren horizontalen Flügelschenkel reduziert wird.
Da aber auch die Rollen entsprechend der Schwerkraft verlagert werden,
bewegt sich eine Rolle eines Verschlussbolzens am oberen horizontalen Flügelschenkel
ebenfalls nach unten, also vom Riegeleingriff weg. Dem entsprechend
ist die Justierung nur in begrenztem Maße wirksam.
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Bei
den letztgenannten Ausführungen sind jeweils plastische
Verformungen zumindest eines der Einzelteile notwendig. Da die Verschlussbolzen
in sehr großen Stückzahlen benötigt werden
und die plastische Verformung sehr zeitaufwendig ist, bedeutet dies
einen großen Kostenfaktor.
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Aus
der
DE 84 37 256 U1 und
der
DE 197 15 055
A1 sind ebenfalls bereits Lösungen bekannt geworden,
mit denen eine Anpassung der Verschlussbolzen an sich verändernde
Abstände zu den Riegeleingriffen angepasst werden können.
Diese bestehen aus Rollen mit einer Gewindebohrung und einem mit
einem Gewindezapfen versehenen Bundbolzen. Die Rolle ist dabei jeweils
schwergängig an dem Bundbolzen festgelegt.
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Die
notwendige manuelle Verstellung ist dabei an jedem einzelnen Verschlussbolzen
vorzunehmen und bedingt durch die verwendeten Gewinde vergleichsweise
zeitaufwendig. Zudem ist die Rolle nicht in dem Sinne an dem Bundbolzen
angebracht, das ein Zusammenwirken mit dem Riegeleingriff mit verminderter Reibung
erfolgt. Dabei ist die Herstellung durch das benötigte
Gewinde sehr aufwendig.
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Aus
der
DE 202007010599
U1 ist es schließlich bekannt, einen Verschlussbolzen
bestehend aus einem Bundbolzen und einer daran drehbaren Rolle dadurch
herzustellen, dass zwischen Rolle und Bundbolzen eine Rastvorrichtung
bestehend aus einer Hülse wirksam ist. Die Hülse
stützt sich an der Rolle ab und hintergreift dabei mittel
radial vorspringender Rastzungen einen Hinterschnitt an dem Bundbolzen,
der durch eine Umfangsnut bereit gestellt ist.
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Davon
ausgehend besteht die Aufgabe, einen Verschlussbolzen alternativ
auszugestalten und herzustellen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Maßnahmen
des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 vor. Durch das in dem
Anspruch 1 angegebene Arbeitsverfahren ist eine vorteilhafte Herstellung
des Verschlussbolzens gegeben, bei dem anstelle der Rastverbindung
eine plastische Verformung der Hülse tritt. Diese Hülse
liegt zwischen der Rolle und dem Bundbolzen und ist daher nach der
Montage nicht mehr oder nur noch geringfügig sichtbar.
Die sichtbare Rolle und der Bolzen bleiben bei dem Fügevorgang
unangetastet. Dies ermöglicht es, die Oberflächen
dieser Bauteile vor der Montage abschließend zu behandeln
ohne dass befürchtet werden muss, dass diese durch die
Montage beschädigt werden. Zudem wird eine sehr hoch belastbare
axiale Festlegung der Rolle an dem Bundbolzen erreicht.
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Es
ist dabei denkbar, dass der Verformungsvorgang durch eine oder mehrere
Ausnehmungen oder Öffnungen in der Mantelfläche
der Hülse und in radialer Richtung erfolgt. Vorzugsweise
ist aber vorgesehen, dass die Kraftbeaufschlagung in axialer Richtung
erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Bundbolzen
axial verlaufende Ausnehmungen aufweist, mittels der ein Werkzeug auf
die Hülse einwirken kann.
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Eine
Weiterbildung sieht vor, dass die Rolle einen in Richtung des Bundbolzens
vorspringenden Kragen besitzt, an dem sich die Hülse bei
dem Verformungsvorgang abstützt. Der Kragen dient dabei nicht
nur der axialen Festlegung der Rolle im montierten Zustand sondern
auch als Widerlager bei der plastischen Verformung der Hülse.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführung sieht vor, dass der Bundbolzen,
die Hülse und die Rolle so aufeinander abgestimmt sind,
dass bei dem Verformungsvorgang die Hülse über
den unteren Ring an dem Kragen der Rolle abgestützt ist,
während zumindest eine Zunge auf Höhe des Hinterschnitts
an dem Bundbolzen ist. Dadurch ergibt sich in der Montagestellung
des Verschlussbolzens auch dessen maximale axiale Endlage im Gebrauch
und es ist sicher gestellt, dass die Zungen den Hinterschnitt an
dem Bundbolzen hintergreifen.
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Um
die plastische Verformung zielgerichtet und vereinfacht ausführen
zu können ist vorgesehen, dass der untere Ring im Bereich
der Stege eine Freimachung aufweist. Damit ergibt sich eine axiale
Verlagerung der Stege unter Krafteinwirkung und der die Zungen tragende
Ring kippt praktisch in Richtung des Bundbolzens nach innen.
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Ferner
ist noch vorgesehen, dass die Hülse aus einem zylindrisch
geformten Blechabschnitt besteht, bei dem die Zungen durch Entfernen
eines U-förmigen Mantelabschnitts gebildet sind. Diese Ausgestaltung
erlaubt eine einfache und kostengünstige Herstellung der
Hülse.
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Schließlich
ist es für die Montag noch zweckmäßig,
dass die Hülse einen Spalt aufweist und der Außendurchmesser
der Hülse einen geringfügig größeren
Durchmesser als der Innendurchmesser der Rolle aufweist. Dadurch
kann die Hülse nach Art eines Federrings in der Rolle zur
Montage festgelegt werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Zeichnungen. Es
zeigt:
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1 einen
Verschlussbolzen im montierten Zustand,
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2 ein
erstes Ausführungsbeispiel eines Verschlussbolzens in einer
Explosionsdarstellung,
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel eines Verschlussbolzens in
einer Explosionsdarstellung,
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4 bis 6 einen
möglichen Montageablauf des Verschlusszapfens und
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7 eine
Hülse in perspektivischer Darstellung.
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In
der 1 ist der Verschlussbolzen mit 1, ein
Bundbolzen mit 2 und eine an dem Bundbolzen 2 drehbar
angebrachte Rolle mit 3 bezeichnet. Die Rolle 3 besitzt
eine Pilzkopf-Form, bei der das von der – hier nicht dargestellten – Treibstange
abgelegene Ende 11 der Rolle 3 mit einem gegenüber
dem Hals 12 im Durchmesser vergrößerten
Kopf 13 versehen ist. Der Bundbolzen 2 und die
Rolle 3 sind in axialer Richtung – entlang der
Linie 14 – relativ zueinander verschiebbar.
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Aus
den 2 und 3 mit 4 ist erkennbar,
dass zwischen der Rolle 3 und dem Bundbolzen 2 eine
Hülse 15 angeordnet ist. Die Hülse 15 bildet
eine Befestigungsvorrichtung, welche die Rolle 3 und den
Bundbolzen 2 gegeneinander festlegt. Dazu ist die Hülse 15 mit
von der Mantelfläche 16 in Richtung des Bundbolzens 2 – also
nach innen – mit einteilig an dieser angeformten, vorstehenden
und in der Darstellung bereits verformten Zungen 17 versehen,
welche in eine einen Hinterschnitt ausbildende Einschnürung 18 eines
zylindrischen Abschnitts 19 des Bundbolzens 2 eingreifen,
wie insbesondere der 6 entnommen werden kann. Gleichzeitig
stützt sich die Hülse 15 an einem nach
innen vorragenden Bund bzw. Kragen 55 der Rolle 3 ab,
so dass die Rolle 3 in axialer Richtung einerseits durch
die an den Bund bzw. Kragen 55 anschlagende Hülse 15 und andererseits
durch den Bund 21 festgelegt ist. Der Bund 21 ist
im Durchmesser 22 (3) größer
bemessen als der Innendurchmesser der durch den Kragen 55 durchmesserreduzierten
Bohrung in der Rolle 3.
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Durch
den Bund 21 stützt sich die Rolle 3 ab und
wird von einer ggf. vorhandenen Treibstange oder Stulpschiene beabstandet.
Zudem bildet die Rolle 3 zusammen mit dem Bundbolzen 2 ein
einziges, leicht zu handhabendes Bauteil, welches im montierten
Zustand an einer Treibstange angebracht werden kann.
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Ausweislich
der 1 und 2 ist vorgesehen, dass der Bundbolzen 2 einen
zu dem Abschnitt 19 exzentrisch verlaufenden Befestigungsansatz 24 hat.
Gleichzeitig besitzt der Bund 21 eine Außenkontur,
die einen Werkzeugangriff ermöglicht. Dadurch ist eine
Anpassung des Anpressdrucks des Verschlussbolzens 1 möglich.
Damit handelsübliche Werkzeuge verwendet werden können,
bildet der Bund 21 einen Sechskant 25, der mit
einem Schraubenschlüssel gedreht werden kann.
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Alternativ
dazu oder zusätzlich kann die in der 3 dargestellte
Ausführung verwendet werden. Hier weist der Bundbolzen 2 an
seiner Stirnfläche 26 einen Werkzeugeingriff 27 auf
und der Bundbolzen 2 besitzt ebenfalls einen zu dem Abschnitt 19 exzentrisch
verlaufenden Befestigungsansatz 24. Dadurch wird auf den
Werkzeugangriff an dem Bund 21 verzichtet und dieser in
den Kopf des Bundbolzens 2 verlagert. Gleichwohl stützt
sich auch hier die Rolle 2 an dem Bund 21 ab.
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Um
den geringeren Querschnitt des Kopfes 28 bzw. des Abschnitts 19 des
Bundbolzens 2 nicht zusätzlich zu schwächen,
ist der Werkzeugeingriff als ein Vielzahn, insbesondere als ein
Torx-Eingriff, ausgebildet.
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Wie
vorstehend bereits beschrieben ist die Einschnürung 18 des
Bundbolzens 2 in dem zylindrischen Abschnitt 19 angebracht.
Der verbleibende Kopf 28 des Bundbolzens 2 hat
daher den gleichen Durchmesser wie der Schaft 29 (4),
so dass die Hülse 15 im Wesentlichen zylindrisch
ausgebildet ist.
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Anhand
der 7 in Verbindung mit den 2 und 3 ist
erkennbar, dass an der Hülse 15 drei über
den Umfang verteilte Zungen (171 , 172 , 173 ) angebracht
sind. Dadurch bildet die Hülse 15 eine Befestigungsvorrichtung
zwischen der Rolle 3 und dem Bundbolzen 2. Die
Hülse 15 weist einen oberen und einen unteren
Ring 50, 51 auf, die mit Stegen 521 bis 524 verbunden
sind. Zwischen den Stegen 521 bis 524 befinden sich fensterartige Öffnungen 53,
in welche die Zungen 17 im unverformten Zustand nach 7 axial
vorragen. Die Zungen 17 sind an dem unteren Ring 51 angebunden
und weisen mit ihrem freien Ende in Richtung des Ringes 50.
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Ausweislich
der 7 liegen der Steg 522 und
der Steg 523 benachbart und sind
durch einen axial verlaufenden Spalt 54 voneinander getrennt. Der
Spalt 54 ergibt sich dadurch, dass die Hülse 15 aus
einem zylindrisch geformten Blechabschnitt hergestellt wird, bei
dem die Zungen 17 durch Entfernen der U-förmigen
Mantelabschnitte (Öffnungen 53) gebildet werden.
Die Herstellung aus einem Blechabschnitt erlaubt eine einfache und
kostengünstige Produktion der Hülse 15.
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Zudem
ist noch vorgesehen, dass die Hülse 15 einen Spalt 54 aufweist
und der Außendurchmesser der Hülse 15 einen
geringfügig größeren Durchmesser als
der Innendurchmesser der Rolle 3 aufweist. Der Ring 50 und 51 wirkt
dabei als Federring und stützt sich an der Innenfläche 35 der
Hülse 3 ab. Durch die entstehende Reibung zwischen
Hülse 3 und Rolle 15 wird die Rolle axial
fixiert, bleibt aber trotzdem axial verschiebbar.
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Wenn
sich im verbauten Zustand des Verschlussbolzens der Abstand zum
Riegeleingriff ändert, kann sich die Rolle 3 selbstständig
auf die geänderte Position einstellen.
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Weiters
kann die Rolle 3 auch von Hand in eine bestimmte axiale
Position geschoben werden. Die radiale Leichtgängigkeit
der Rolle 3 wird dadurch nicht beeinträchtigt,
sie bleibt leicht drehbar.
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Aus
den 4 bis 6 ergibt sich eine Montagereihenfolge
des Verschlusszapfens 1. Zunächst wird die Hülse 15 in
die Bohrung 35 der Rolle 3 eingeführt,
bis der Ring 51 auf einem nach innen – in Richtung
des Bundbolzens 2 weisenden – Kragen 55 anliegt.
Die Hülse 15 wird anschließend zusammen
mit der Rolle 3 über den Kopf 28 des
Bundbolzens 2 gestülpt, bis der Kragen 55 an
dem Schaft 29 anliegt. Der Kragen 51 ist in dieser
Lage von dem Bund 21 beabstandet, so dass in den Freiraum 37 (1)
zwischen der Rolle 3 und dem Bund 21 ein Werkzeug
zum Festlegen der Rolle relativ zum Bund 21 eingeführt
werden kann.
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Der
Bundbolzen 2, die Hülse 15 und die Rolle 3 sind
so aufeinander abgestimmt, dass sich in der Montagelage die Hülse 15 mit
dem unteren Ring 51 an dem Kragen 55 der Rolle
abstützt, während zumindest die freien Enden der
Zungen 17 in Höhe des, durch den oberen Rand der
Einschnürung 18 gebildeten Hinterschnitts an dem
Bundbolzen liegen. Der obere Ring der Hülse 15 umgreift
in dieser Lage den Kopf 28 des Bundbolzens 2,
steht in axialer Richtung jedoch über diesen vor, wie in
der 4 sichtbar. Dabei umgreift der Ring 50 den
Kopf 28 und stützt diesen gegenüber der
Rolle 3 ab. Der obere Rand 56 der Hülse 15 ist
daher von oben in axialer Richtung zugänglich.
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Auf
diesen Rand 56 (4) wirkt eine Kraftbeaufschlagung
mittels eines ringförmigen Werkzeugs X in der in 5 angedeuteten
Weise ein. Die Hülse 15 wird in axialer Richtung
gestaucht, wobei sich die Hülse 15 an ihrem unteren
Rand an der Rolle 3 bzw. deren Kragen 55 abstützt.
Abweichend von der vorstehend näher beschriebenen Ausführung
ist aber auch denkbar, dass der Bundbolzen (2) axial verlaufende
Ausnehmungen im Bereich des Kopfes 28 aufweist, mittels
der ein stift- oder ringsegmentförmiges Werkzeug an dem
Kopf 28 vorbei auf die Hülse 15 einwirken
kann.
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Um
den plastischen Verformungsvorgang zielgerichtet und vereinfacht
ausführen zu können ist ausweislich der 4 vorgesehen,
dass der untere Ring 51 im Bereich der Stege 521 bis 524 Freimachungen 57 in
Form von Einbuchtungen aufweist. Dadurch verbleiben im Bereich der
Zungen 17 vorstehende Ringabschnitte, mit denen der Ring 51 an dem
Kragen 55 anliegt. Bei einer axialen Verlagerung der Stege 521 bis 524 unter
Einwirkung des anhand der 5 näher
beschriebenen Werkzeuge X wird der die Zungen 17 tragende
Ring 51 in Richtung des Bundbolzens 2 nach innen
kippen unter Verformung des Steges 521 an
dessen dem Ring 51 zugewandten Ende. Dies erfolgt aufgrund
des Überschreitens des Knickwiderstandes der Stege 521 bis 524 ,
da aufgrund der Einschnürung 18 des Bundbolzens 2 einerseits
und der die Hülse 15 formschlüssig an
deren Mantelfläche 58 umschließenden
Hülse 3 andererseits nur ein Ausknicken in Richtung
des Bundbolzens 2 möglich ist. Durch das Abstützen
des Ringes 51 im Bereich der Zungen 17 wird aber
zudem eine Biegespannung auf den Ring 51 im Bereich der
Steganbindung wirksam, welche zu einer nach innen in Richtung des
Bundbolzens 2 gerichteten Verformung der Zungen 17 führt.
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Daher
ist es auch vorteilhaft, dass der Ring 51 in der Montagestellung
nach den 4 und 5 mit seinem
oberen Ende annähernd bündig mit der oberen Kante
des Schaftes 29 liegt, so dass die Zungen 17 keine
Abstützung am Bundbolzen 2 haben.
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Die
Neigung der Stege 521 bis 524 bzw. der Steganbindung bringt dabei
auch eine Neigung der Zungen 17 mit sich, die sich dadurch
an den Durchmesser der Einschnürung 18 anlegen
und durch den dagegen verbreiterten Kopf 28 ein axiales
Widerlager finden. Durch den Kragen 55 ist die Rolle 3 gegenüber
der Hülse 15 festgelegt, so dass diese nun zwar relativ
zu dem Bundbolzen 2 drehbar und begrenzt axial verschiebbar
ist, aber zumindest in der in 6 dargestellten
Endverschiebelage axial festgelegt ist.
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Es
ist dabei leicht ersichtlich, dass anstelle der Einschnürung 18 auch
eine über einen Teilumfang reichende Einbuchtung ausreichend
ist, um einen Hinterschnitt für eine Zunge 17 zu
bilden. Bevorzugt wird natürlich eine umlaufende Einschnürung 18,
in die mehrere – vorzugsweise drei – Zungen 171 bis 173 eingreifen,
um im Falle einer auftretenden axialen Belastung auf die Rolle 3 einen
ausreichenden Widerstand bieten zu können.
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- 1
- Verschlussbolzen
- 2
- Bundbolzen
- 3
- Rolle
- 11
- Ende
- 12
- Hals
- 13
- Kopf
- 14
- Linie
- 15
- Hülse
- 16
- Mantelfläche
- 17,
171, 172, 173
- Rastzungen
- 18
- Einschnürung
- 19
- Abschnitt
- 21
- Bund
- 24
- Befestigungsansatz
- 25
- Sechskant
- 26
- Stirnfläche
- 27
- Werkzeugeingriff
- 28
- Kopf
- 29
- Schaft
- 37
- Freiraum
- 50
- Ring
- 51
- Ring
- 521 bis 524
- Steg
- 53
- Öffnungen
- 54
- Spalt
- 55
- Kragen
- 56
- Rand
- 57
- Freimachung
- 58
- Mantelfläche
- X
- Werkzeug
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10110632
A1 [0004, 0007]
- - DE 8437256 U1 [0010]
- - DE 19715055 A1 [0010]
- - DE 202007010599 U1 [0012]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „MACO-Technogramm" – Seite
7 – vom März 2000 [0007]