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Die
Erfindung betrifft eine Schnellspannmutter mit einem ersten und
einem zweiten, sich jeweils über
nur einen Umfangswinkelabschnitt erstreckenden Teilinnengewindeabschnitt,
die jeweils konzentrisch zu einer Längsachse einer Durchgangsöffnung sowie
auf zwei Seiten einer gedachten, die Längsachse der Durchgangsöffnung aufnehmenden
Ebene angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Schnellspannsystem,
umfassend eine Schnellspannmutter sowie einen Außengewindekörper.
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Auf
dem Markt sind zweiteilige Schnellspannmuttern von der Fa. ANDREAS
MAIER GmbH & Co.
KG erhältlich.
Die bekannten Schnellspannmuttern bestehen auf zwei seitlich offenen
Teilschalen, aufweisend jeweils einen Teilinnengewindeabschnitt,
wobei die Teilschalen formschlüssig
miteinander verbunden und relativ zueinander zwischen einer Aufsteckposition,
in der die Schnellspannmutter seitlich, d. h. aus radialer Richtung
auf einen Außengewindekörper aufsteckbar
ist, und einer Verspannposition, in der die Schnellspannmutter das
Außengewinde
vollumfänglich
umschließt,
verstellbar sind. Nachteilig ist der komplexe Aufbau und die damit
verbundenen hohen Fertigungskosten.
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Daneben
sind Schnellspannmuttern der Fa. ANDREAS MAIER GmbH & Co. KG bekannt,
die ebenfalls mehrteilig ausgebildet sind und einen geschlitzten
Innengewindekörper
mit einem Außenkonusabschnitt
sowie mit einer mit dem Innengewindekörper verschraubbaren Klemmmutter
aufweisen, mit der der geschlitzte Innengewindekörper klemmbar ist, derart,
dass sich sein Innendurchmesser verringert, um mit dem Außengewinde
einer Schraube zu kämmen.
Auch derartige Schnell spannmuttern sind vergleichsweise komplex
aufgebaut und nur kostenintensiv herstellbar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einteilige und damit
einfach sowie kostengünstig herstellbare
Schnellspannmutter anzugeben. Ferner besteht die Aufgabe darin,
ein Schnellspannsystem mit einer entsprechend optimierten Schnellspannmutter
anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schnellspannmutter dadurch
gelöst,
dass die Teilinnengewindeabschnitte in einer festen Relativposition
zueinander angeordnet sind und die Schnellspannmutter im nicht verspannten
Zustand um eine sich winklig zur Längsachse der Durchgangsöffnung erstreckende
Kippachse zwischen einer Eingreifposition, in der die Teilinnengewindeabschnitte
in ein mit diesen korrespondierendes Außengewinde eines die Durchgangsöffnung durchsetzenden
Außengewindekörpers eingreifen
können,
und einer Freigabeposition, in der die Schnellspannmutter linear
entlang des Außengewindekörpers verschoben
werden kann, verkippbar ist. Hinsichtlich des Schnellspannsystem wird
die Aufgabe mit einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten
Schnellspannmutter und einem Außengewindekörper gelöst, dessen
Außengewinde
mit den Innengewinden der Teilinnengewindeabschnitte korrespondiert.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest
zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zwei Teilinnengewindeabschnitte
nicht wie im Stand der Technik relativ zueinander verstellbar, sondern
in einer festen Relativposition zueinander anzuordnen und zwar auf
unterschiedlichen Seiten einer Längsachse
einer Durchgangsöffnung
der Schnellspannmutter, wobei die Längsachse diejenige Achse ist, die,
wenn die Schnellspannmutter mit dem Außengewinde eines Außengewindekörpers verschraubt
ist, mit der Längsmittelachse
des Außengewindekörpers zusammenfällt. Die
Schnellspannmutter ist ferner derart ausgebildet, dass die Schnellspannmutter
um eine sich winklig zu der vorgenannten Längsachse der Durchgangsöffnung erstreckende
Kippachse zwischen zwei Positionen verkippbar ist, nämlich zwischen
einer Eingreifposition, in der beide Teilinnengewindeabschnitte
von unterschiedlichen Seiten her mit einem mit den Teilinnengewindeabschnitten
korrespondierenden Außengewinde
in Eingriff sind, also einer Position, in der die Schnellspannmutter
mit dem Außengewinde
in Wechselwirkung treten kann, derart, dass die Schnellspannmutter
auf dem Außengewinde
verschraubbar ist, und einer Freigabeposition, in der die Schnellspannmutter
linear, d. h. ohne gedreht werden zu müssen, (axial) entlang des Außengewindekörpers verschoben
werden kann. Eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete, einteilige Schnellspannmutter
ist aufgrund ihrer Einteiligkeit wesentlich einfacher und kostengünstiger
herstellbar als die mehrteiligen Schnellspannmuttern aus dem Stand
der Technik. Die Verkippmöglichkeit
der Schnellspannmutter um die gedachte, winklig zur gedachten Längsachse
der Durchgangsöffnung
verlaufenden Kippachse kann beispielsweise dadurch realisiert werden,
dass die Durchgangsöffnung
in den den Teilinnengewindeabschnitten gegenüberliegenden Innenumfangabschnitten
erweitert ist, also, wie später
noch erläutert
werden wird, einen größe ren, vorzugsweise
mit abnehmendem Abstand zum jeweiligen axialen Ende zunehmenden
Radius aufweist.
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Unter
einem mit den Teilinnengewindeabschnitten korrespondierenden Außengewinde
wird ein Außengewinde
verstanden, das erstens die gleiche Gewindeart aufweist, wie das
Innengewinde der Teilinnengewindeabschnitte, insbesondere handelt es
sich bei dem Außengewinde
und dem Innengewinde der Teilinnengewindeabschnitte um ein metrisches
Gewinde, und welches zweitens die gleiche Gewindegröße aufweist
wie das Innengewinde der Teilinnengewindeabschnitte. Beispielsweise
handelt es sich bei beiden Gewinden, also bei dem Außengewinde
des Außengewindekörpers und
dem Innengewinde der Teilinnengewindeabschnitte um ein metrisches
Gewinde der gleichen Größe, beispielsweise um
ein M12-Gewinde.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die
Kippachse rechtwinklig zur Längsachse
verläuft
und/oder die Längsachse,
insbesondere in einem Winkel von 90°, schneidet.
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Um
ein Verkippen der Schnellspannmutter zu ermöglichen, ist es bevorzugt,
wenn die Umfangswinkelabschnitte, um die sich die Teilinnengewindeabschnitte
erstrecken, nicht größer als
180° sind. Grundsätzlich ist
es möglich,
dass sich die Teilinnengewindeabschnitte über unterschiedliche (maximale) Umfangswinkel
erstrecken – jedoch
ist es bevorzugt, wenn die Umfangswinkel, zumindest näherungsweise,
identisch sind. Vorzugsweise sind die Umfangswinkel aus einem Winkelbereich
zwischen 170° und 179,5° gewählt.
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Besonders
zweckmäßig ist
es, wenn die im Bereich der Teilinnengewindeabschnitte im Querschnitt
bevorzugt teilkreis förmige
Durchgangsöffnung
in den den Teilinnengewindeabschnitten gegenüberliegenden Bereichen einen
größeren Radius aufweist
als im Bereich der Teilinnengewindeabschnitte, um in radialer Richtung
Platz zur Aufnahme des Außengewindekörpers bei
einer Verschwenkbewegung um die vorerwähnte Kippachse zu schaffen. Besonders
bevorzugt ist es dabei, wenn die den Teilinnengewindeabschnitten
in Bezug auf die Längsachse
der Durchgangsöffnung
gegenüberliegenden Bereiche
innengewindefrei ausgebildet sind, um ein erleichtertes Entlanggleiten
der Schnellspannmutter entlang des Außengewindes des Außengewindekörpers zu
ermöglichen.
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Bevorzugt
ist die Durchgangsöffnung
in den den Teilinnengewindeabschnitten gegenüberliegenden Innenabschnitten
derart erweitert, dass die Freigabeposition, in der die Schnellspannmutter
linear entlang des Außengewindekörpers verschiebbar
ist, von einer Achse definiert ist, die die Längsachse der Durchgangsöffnung,
die im verschraubten Zustand der Schnellspannmutter mit dem Außengewindekörper mit
der Längsmittelachse
des Außengewindekörpers zusammenfällt, unter
einem Winkel, vorzugsweise aus einem Winkelbereich zwischen 5° und 60°, ganz besonders
bevorzugt zwischen etwa 20° und 40°, schneidet.
Die winklig zur Längsachse
verlaufende Achse ist bevorzugt die Achse, die in der Freigabeposition
der Schnellspannmutter mit der Längsmittelachse
des Außengewindekörpers zusammenfällt.
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Eine
Möglichkeit
zur Realisierung einer zuvor erläuterten,
radial erweiterten Durchgangsöffnung
besteht darin, dass die zunächst über ihre
gesamte Axialerstreckung einen, zumindest näherungsweise, kreisförmigen Querschnitt
aufweisende Durchgangsöffnung
durch das Vorsehen einer weiteren (Durchgangs-)Öffnung in den den Teilinnengewindeabschnitten gegenüberliegenden
Innenumfangsabschnitten erweitert wird. Bevorzugt ist diese, winklig
zur ursprünglich
im Querschnitt kreisförmigen Durchgangsöffnung verlaufende Öffnung als
Bohrung, d. h. in Bezug auf die Längsachse als Schrägbohrung,
realisiert.
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Im
Hinblick auf die Anordnung bzw. die Realisierung des Winkels zwischen
der Achse der Öffnung
und der Längsachse
der Durchgangsöffnung gibt
es unterschiedliche Möglichkeiten.
Wird ein vergleichsweise großer
Winkel gewählt,
so durchsetzen die axialen Enden (Mündungsöffnungen) der Öffnung die äußere Umfangswand
der Schnellspannmutter, sodass die Schnellspannmutter auf zwei voneinander
abgewandten Umfangsseiten liegende, in jeweils eine axiale Richtung
offene Aussparungen aufweist. Bevorzugt ist es, den Winkel zwischen
der Achse der Öffnung
(Längsachse
bzw. Längsmittelachse
der Öffnung)
und der Längsachse
der Durchgangsöffnung (Längsmittelachse
der Durchgangsöffnung)
so (klein) zu wählen,
dass die Öffnung
nicht am Außenumfang, d.
h. im Bereich der Mantelfläche
der Schnellspannmutter, austritt, sondern ausschließlich stirnseitig, insbesondere
um auf diese Weise eine möglichst große Angriffsfläche für ein Schraubwerkzeug,
insbesondere einen Schraubenschlüssel
zum Verdrehen der Schnellspannmutter, realisieren zu können.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der
Innenumfang der winklig zur Durchgangsöffnung verlaufenden, vorzugsweise
als Bohrung ausgeführten Öffnung in
den den Teilinnengewindeabschnitten gegenüberliegenden Bereichen einen
Kippanschlag zum Begrenzen der Kippbewegung bildet. Wenn der Außengewindekörper am
Innenumfang der Bohrung in einem Bereich gegenüberliegend der Teilinnengewindeabschnitte
anliegt, fällt
die Achse der Öffnung
(Längs mittelachse
der Öffnung)
mit der Längsmittelachse
des Außengewindekörpers zusammen.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
die Teilinnengewindeabschnitte, beispielsweise hinsichtlich ihrer Umfangserstreckung
und/oder hinsichtlich der Anzahl der Gewinderillen, unterschiedlich
auszubilden. Bevorzugt sind die Teilinnengewindeabschnitte jedoch
identisch ausgebildet, ganz besonders bevorzugt sind sie symmetrisch
zu einer gedachten Symmetrieachse ausgebildet, die die Kippachse
und vorzugsweise die Achse der winklig zur Durchgangsöffnung verlaufenden Öffnung in
sich aufnimmt.
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Um
ein hemmungsfreies (verklemmfreies) Verkippen der Schnellspannmutter
um die vorerwähnte
Kippachse zu ermöglichen,
ist es bevorzugt, wenn der Innendurchmesser der Öffnung zumindest gleich groß ist, oder
ganz besonders bevorzugt (etwas) größer ist als der doppelte Abstand
zwischen der Längsachse
der Durchgangsöffnung
und dem Rillengrund der Innengewinderillen der Teilinnengewindeabschnitte.
Anders ausgedrückt
wird zur Herstellung der bevorzugt als Bohrung ausgebildeten Öffnung ein
Bohrer gewählt,
der einen (etwas) größeren Durchmesser
aufweist als der maximale Durchmesser der mit einem Innengewinde
versehenen Durchgangsöffnung,
d. h. größer ist
als der Innengewindedurchmesser.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
die Schnellspannmutter ohne Schlüsselflächen auszubilden bzw.
ohne eine Möglichkeit
zum formschlüssigen
Angreifen eines Schraubwerkzeugs. Ganz besonders bevorzugt ist es
jedoch, wenn am Außenumfang
der Schnellspannmutter, insbesondere (zumindest) in einem axial mittigen
Bereich, mindestens ein Schlüsselflächenpaar
realisiert ist.
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Die
Erfindung führt
auch auf ein Schnellspannsystem, umfassend eine wie zuvor beschrieben
ausgebildete Schnellspannmutter und ein Außengewinde, das in der Freigabeposition
der Schnellspannmutter in die Durchgangsöffnung einsteckbar ist. Der
Außengewindekörper zeichnet
sich durch ein Außengewinde
aus, das mit den Teilinnengewindeabschnitten, d. h. mit dem Innengewinde
der Durchgangsöffnung,
korrespondiert.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnungen.
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Diese
zeigen in:
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1a:
eine Draufsicht auf eine Stirnseite einer einteiligen Schnellspannmutter,
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1b:
eine Längsschnittansicht
der Schnellspannmutter gemäß 1a,
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2a:
eine alternative Ausführungsform
einer Schnellspannmutter in einer Ansicht auf eine Stirnseite und
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2b:
eine Längsschnittansicht
der Schnellspannmutter gemäß 2a.
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In
den Figuren sind lediglich beispielhaft zu verstehende Maße angegeben,
die den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken sollen. Jedoch sollen
die Maße
und sich daraus ergebende Maßverhältnisse
als wesentlich offenbart gelten, derart, dass diese beanspruchbar
sein sollen.
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In
den 1a und 1b ist
ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Schnellspannmutter 1 gezeigt. Die Schnellspannmutter 1 ist
an ihrem Außenumfang mit
drei Schlüsselflächenpaaren 2 mit
einer Schlüsselweite
von 30 mm ausgestattet. Der Winkel zwischen der Längsachse 4 und
der Achse 9 beträgt
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
23°, bei
einer Gesamtaxialerstreckung der Schnellspannmutter von 30 mm.
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Die
Schnellspannmutter 1 weist eine zentrische Durchgangsöffnung 3 mit
einer eine Längsmittelachse
darstellenden Längsachse 4 auf.
Die Durchgangsöffnung 3 ist
in zwei voneinander abgewandten und auf unterschiedlichen Seiten
der Längsachse
angeordneten Abschnitten durch das Vorsehen einer ebenfalls als
Durchgangsöffnung
ausgebildeten Öffnung 5 radial
erweitert.
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Die
Durchgangsöffnung 3 ist
in zwei axial voneinander beabstandeten Teilinnengewinde 6, 7 mit
einem M16 Innengewinde ausgestattet. Ein erster Teilinnengewindeabschnitt 6 befindet
sich in 1b in der Zeichnungsebene oben
und ein zweiter, identisch ausgebildeter, Teilinnengewindeabschnitt 7 in der
Zeichnungsebene unten. Die Teilinnengewindeabschnitte 6, 7,
die auf unterschiedlichen Seiten einer gedachten, die Längsachse 4 aufnehmenden
Ebene angeordnet sind, dienen zum Zusammenwirken, d. h. zum Verschrauben
mit einem Außengewindekörper, beispielsweise
einer Gewindestange oder einer Schraube oder einem Schraubbolzen,
mit einem mit den Teilinnengewindeabschnitten 6, 7 korrespondierenden
Außengewinde,
also im vorliegenden Fall mit einem M16 Außengewinde. Aufgrund der durch
das Vorsehen der Öffnung 5 in
den den Teilinnengewindeabschnitten 6, 7 gegenüberliegenden
Bereichen in radialer Richtung erweiterten Durchgangsöffnung 3 ist
die Schnellspannmutter 1 um eine gedachte Kippachse 8 verschwenkbar,
wobei die Kippachse 8 die Längsachse 4 der Durchgangsöffnung senkrecht schneidet,
ebenso wie die winklig zur Längsachse 4 verlaufende
Achse 9 der Öffnung 5,
bei der es sich um die Längsmittelachse
der Öffnung 5 handelt.
Die Schlüsselflächenpaare 2 befinden
sich in einem zentrischen Abschnitt mit einer Axialerstreckung von
10 mm. Axial benachbart zu den Schlüsselflächenpaarabschnitt 2 ist
die Schnellspannmutter am Außenumfang
kreisrund konturiert. Die Kippachse 8, die Längsachse 4 und
die Achse 9 schneiden sich in einem (hier zentrischen)
Punkt 10.
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Wie
erwähnt,
ist die Schnellspannmutter 1 um die Kippachse 8 verschwenkbar
und zwar zwischen einer Eingreifposition, in der die Längsachse 4 mit
der Längsmittelachse
eines Außengewindekörpers, aufweisend
ein mit den Teilinnengewindeabschnitten 6, 7 korrespondierendes
Außengewinde, zusammenfällt, sodass
die Teilinnengewindeabschnitte 6, 7 in das Außengewinde
des Außengewindekörpers eingreifen
und mit diesem verschraubbar sind, und einer Freigabeposition, in
der die Achse 9 mit der Längsmittelachse des Außengewindekörpers zusammenfällt, sodass
die Schnellspannmutter 1 linear entlang des Außengewindekörpers verschiebbar
ist, ohne verdreht werden zu müssen.
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Wie
sich aus 1b ergibt, ist der Durchmesser
der Öffnung 5 etwas
größer als
der Durchmesser der ursprünglichen
Durchgangsöffnung,
also etwas größer als
die Innengewindegröße der Teilinnengewindeabschnitte 6, 7.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Durchmesser der Öffnung 5 um
1 mm größer gewählt als
der Innengewindedurchmesser der Teilinnengewindeabschnitte 6, 7.
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Wie
sich insbesondere aus 1b ergibt, ist der Abstand der
Teilinnengewindeabschnitte 6, 7 zur Längsachse 4 über die
Axialerstreckung der Teilinnengewindeabschnitte 6, 7 konstant,
wohingegen der Abstand des Innenumfangs der Durchgangsöffnung bzw.
der Öffnung 5 in
den den Teilinnengewindeabschnitten 6, 7 gegenüberliegenden
Bereichen mit abnehmendem Abstand zu den axialen Enden der Schnellspannmutter 1 zunimmt.
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Bemerkenswert
ist, dass die Öffnung 5 an den
Stirnseiten 11, 12 der Schnellspannmutter 1 austritt,
und nicht am Außenumfang 13,
wobei alternativ auch eine derartige Ausführungsform realisierbar ist.
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Im
Folgenden wird anhand der 2a und 2b ein
weiteres Ausführungsbeispiel
beschrieben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Wesentlichen
nur auf Unterschiede zu den in den 1a und 1b gezeigten
und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
eingegangen. Im Hinblick auf die Gemeinsamkeiten wird auf die vorangehende Figurenbeschreibung
verwiesen.
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2a und 2b zeigen
ein alternatives Ausführungsbeispiel
mit in axialer Richtung durchgehenden Schlüsselflächenpaaren 2 (drei
an der Zahl). Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 3 ist mit M bezeichnet
und der Durchmesser der schräg
zur Durchgangsöffnung 3 verlaufenden Öffnung 5 mit
M + 1 mm. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel schließen die
Längsachse 4 der
Durchgangsöffnung 3 und
die Achse 9 der Öffnung 5 einen
Winkel von 30° ein.
Die Axialerstreckung der Schnellspannmutter 1 beträgt 2M, also
den doppelten Durchmesser der Durchgangsöffnung 3.
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Besonders
gut zu erkennen sind in 2b die
axial beabstandeten und auf zwei unterschiedlichen Seiten der Längsachse 4 angeordneten
Teilinnengewindeabschnitte 6, 7, wobei die Umfangswinkelerstreckung
der Teilinnengewindeabschnitte 6, 7 mit zunehmendem
Abstand zu den Stirnseiten 11, 12 der Schnellspannmutter 1 abnimmt.
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- 1
- Schnellspannmutter
- 2
- Schlüsselflächenpaare
- 3
- Durchgangsöffnung
- 4
- Längsachse
- 5
- Öffnung
- 6
- erster
Teilinnengewindeabschnitt
- 7
- zweiter
Teilinnengewindeabschnitt
- 8
- Kippachse
- 9
- Achse
- 10
- Punkt
- 11
- Stirnseite
- 12
- Stirnseite
- 13
- Außenumfang