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Die Erfindung betrifft eine Spannpratze zum Verspannen eines Bauteils an einem anderen Bauteil, wobei die Spannpratze einen ersten Stützabschnitt, einen beabstandet zu dem ersten Stützabschnitt angeordneten zweiten Stützabschnitt, einen die Stützabschnitte nach Art einer Brücke miteinander verbindenden Mittelabschnitt und mindestens eine Aussteifungswange aufweist, die seitlich an den Mittelabschnitt und die Stützabschnitte angeformt ist. Dabei ist die erfindungsgemäße Spannpratze einstückig ausgebildet und besitzt in ihrem Mittelabschnitt eine Öffnung zum Durchführen eines Spannelements, bei dem es sich typischerweise um eine Spannschraube oder desgleichen handelt.
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Ebenso betrifft die Erfindung ein Lastkraftfahrzeug, an dem ein Bauteil mit Hilfe einer solchen Spannpratze befestigt ist. Bei einem solchen Bauteil handelt es sich typischerweise um einen Träger, der zum Beispiel zum Halten eines Ersatzrades oder eines Staukastens am Chassis des jeweiligen Fahrzeugs montiert wird.
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Um das betreffende Bauteil auf einfache Weise bei der Erstmontage befestigen und zu einem späteren Zeitpunkt genauso einfach demontieren zu können, werden zur Befestigung üblicherweise Spannpratzen verwendet. Solche Spannpratzen sind in vielen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Ihr gemeinsames Funktionsprinzip ist, dass ihre Stützabschnitte in Bezug auf die in ihren Mittelabschnitten eingeformte Öffnung so angeordnet und geformt sind, dass sich die Spannpratze beim Verspannen zunächst mit einem Stützabschnitt an der Außenfläche des einen Bauteils abstützt und anschließend mit fortschreitender Verspannung um eine durch den ersten Stützabschnitt oder das Spannmittel gebildete Schwenkachse verschwenken, bis sich ihr anderer Stützabschnitt an das andere Bauteil anlegt und es so gegen das erste Bauteil drückt. Durch Anziehen des Spannmittels werden sie über Anpresskräfte dann so erhöht, dass durch Selbsthemmung der Halt des einen Bauteils an dem anderen Bauteils auch unter den im Betrieb auftretenden Belastungen gesichert ist.
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Üblicherweise werden Spannpratzen als Schmiede- oder Gussteile ausgeführt. Um eine ausreichende Belastbarkeit gegen die hohen Anpresskräfte sicherzustellen, weisen sie dabei typischerweise Aussteifungsrippen oder -wangen auf, die auf der freien Oberseite der Spannpratze erstrecken und in Wirkrichtung der Spannkräfte vom Mittelabschnitt der Spannpratze wegweisend ausgerichtet sind.
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Ein Problem bei der Verwendung der bekannten, in der Praxis eingesetzten Spannpratzen besteht darin, dass sie vergleichbar schwer sind, so dass sie sich nur mit relativ hohem Kraftaufwand montieren lassen. In der Praxis besteht zudem die Gefahr, dass die Spannpratzen beim Anziehen des Spannmittels in Folge der dabei aufgebrachten Kräfte so stark ihre Lage verändern, dass keine ordnungsgemäße Befestigung gesichert ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn als Spannmittel Schraubenbolzen eingesetzt werden, die beim Anziehen hohen Drehmomenten ausgesetzt werden.
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Es ist versucht worden, das Gewicht der Spannpratzen durch die Verwendung leichterer Metalle zu vermindern. Diese weisen jedoch in der Regel keine ausreichende Belastbarkeit auf oder sind in der Herstellung aufgrund hoher Material- und Verarbeitungskosten teuer.
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Ebenso ist versucht worden, die Gefahr einer unbeabsichtigten Lageänderung beim Verspannen der Spannpratzen dadurch zu mindern, dass mit Hilfe zusätzlicher Bauelemente die auf die Spannpratzen wirkenden Montagekräfte reduziert oder der Halt der Spannpratzen in der für sie vorgesehenen Position gesichert wird. Diese zusätzlichen Elemente verkomplizieren jedoch den Montagevorgang, erhöhen zusätzlich das Gewicht oder schränken die Vielseitigkeit der Spannpratzen ein.
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Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, eine Spannpratze zu schaffen, die nicht nur kostengünstig herstellbar ist und ein geringes Gewicht besitzt, sondern darüber hinaus auch einen hohen Gebrauchswert besitzt.
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Darüber hinaus sollte ein Fahrzeug angegeben werden, an dem sich zusätzliche Bauteile besonders einfach montieren lassen.
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In Bezug auf die Spannpratze ist die voranstehend angegebene Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass die Spannpratze gemäß Anspruch 1 ausgebildet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
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In Bezug auf das Fahrzeug besteht die erfindungsgemäße Lösung der oben genannten Aufgabe in einem gemäß Anspruch 12 ausgebildeten Lastkraftfahrzeug.
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In Übereinstimmung mit den bekannten Spannpratzen weist eine erfindungsgemäße Spannpratze zum Verspannen eines Bauteils an einem anderen Bauteil einen ersten Stützabschnitt, einen beabstandet zu dem ersten Stützabschnitt angeordneten zweiten Stützabschnitt, einen die Stützabschnitte brückenartig miteinander verbindenden Mittelabschnitt und mindestens eine Aussteifungswange auf, die seitlich an den Mittelabschnitt und die Stützabschnitte angeformt ist, wobei in den Mittelabschnitt eine Öffnung zum Durchführen eines Spannelements eingeformt ist. Erfindungsgemäß besteht nun eine solche Spannpratze einstückig aus einem durch eine Umformoperation in die Form der Spannpratze gebrachten Metallblech.
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Eine erfindungsgemäße Spannpratze ist demgemäß durch Umformen eines einstückigen Metallzuschnitts hergestellt. Dies erlaubt nicht nur eine besonders kostengünstige Herstellung und ein besonders geringes Gewicht der Spannpratze, sondern ermöglicht überraschend auch eine Formgebung, durch die auf denkbar einfache Weise sichergestellt ist, dass die Spannpratze beim Verspannen ihre ordnungsgemäße Lage beibehält. So können bei einer erfindungsgemäßen Spannpratze die Stützabschnitte aufgrund des geringen Gesamtgewichtes des zur Herstellung der Pratze verwendeten Metallblechs ohne weiteres so breit ausgelegt werden, dass beim Verspannen eine großflächige Auflagefläche zwischen dem jeweiligen Bauteil und dem zugeordneten Stützabschnitt gewährleistet ist. Hierdurch wird nicht nur eine gleichmäßigere Verteilung der Spannkräfte erreicht, sondern auch der Reibwiderstand erhöht, der den beim Verspannen aufgebrachten Montagekräften entgegenwirkt. Auf diese Weise ist die lagerichtige Ausrichtung der Spannpratze gesichert, ohne dass es dazu zusätzlicher Mittel bedarf.
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Die Umformung des Blechzuschnitts zu der erfindungsgemäßen Spannpratze kann beispielsweise als Tiefzieh- oder Pressoperation durchgeführt werden, wobei dieser Umformvorgang in Abhängigkeit von der Verformbarkeit und den auszuprägenden mechanischen Eigenschaften des jeweils verwendeten Blechs im kalten oder warmen Zustand durchgeführt werden kann.
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Mit der Erfindung steht demgemäß eine Spannpratze zur Verfügung, die nicht nur kostengünstig herstellbar ist und ein geringes Gewicht besitzt, sondern darüber hinaus auch einen hohen Gebrauchswert besitzt und sich auf einfache Weise lagesicher montieren lässt.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass sie es ohne Weiteres ermöglicht, für die Herstellung der Spannpratze ein Stahlblech zu verwenden. Heute zur Verfügung stehende Stahlbleche besitzen eine so gute Kombination aus hoher Festigkeit und optimaler Verformbarkeit, dass schon aus dünnem Stahlblech erfindungsgemäß geformte Spannpratzen den in der Praxis sich stellenden Anforderungen genügen. Solche in erfindungsgemäßer Weise hergestellte Spannpratzen weisen dann ein besonders geringes Gewicht bei hohem Nutzwert auf. Eine lange Verwendbarkeit auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen kann bei aus Stahlblech hergestellten Spannpratzen dabei dadurch gewährleistet werden, dass die Stahlbleche mit einer Korrosionsschutzbeschichtung versehen sind. Bei dieser Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine Verzinkung oder eine andere geeignete metallische Beschichtung handeln, die einen ausreichenden Schutz des Stahls gegen einen korrosiven Angriff gewährleistet. Dabei erweist es sich im Hinblick auf die Minimierung der Herstellkosten als besonders vorteilhaft, dass sich erfindungsgemäße Spannpratzen aus verzinktem Blechmaterial herstellen lassen, es also nicht erforderlich ist, nach der Umformung zu der Spannpratze eine kostenträchtige Einzelstückverzinkung oder desgleichen vorzunehmen.
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Alternativ ist es auch möglich, eine erfindungsgemäße Spannpratze aus einem Blech herzustellen, das aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung besteht. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise für leichtere Anwendungen Spannpratzen zur Verfügung stellen, die ein minimiertes Gewicht aufweisen.
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Umformtechnisch besonders einfach lassen sich erfindungsgemäße Spannpratze dadurch herstellen, dass ihr Mittelabschnitt gleichmäßig gekrümmt zwischen den Stützabschnitten verläuft. Grundsätzlich hat eine Formgebung, bei der die Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten der Spannpratze gleichmäßig gekrümmt und sprungfrei verlaufen, den Vorteil, dass sich solche Formen durch ein Umformen eines Blechs leicht herstellen lassen und Spannungen im Bereich der Übergänge zwischen den einzelnen Formteilen der Spannpratze minimiert sind.
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Dementsprechend sieht eine weitere praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass bei einer erfindungsgemäßen Spannpratze der Mittelabschnitt sprungfrei in die Stützabschnitte übergeht. Dazu können ihre Stützabschnitte ausgehend von dem Mittelabschnitt in Richtung ihrer jeweiligen freien Seitenfläche gleichmäßig gekrümmt verlaufen.
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Die selbsttätige Ausrichtung der Spannpratze bei der Montage kann dabei dadurch unterstützt werden, dass die Stützabschnitte jeweils so gekrümmt sind, dass ihre Seitenfläche jeweils von der den zu verspannenden Bauteilen zugeordneten Unterseite der Spannpratze her wegweisend ausgebildet sind.
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Ebenfalls der problemlosen Herstellung bei gleichzeitig optimaler Belastbarkeit dient es, wenn die bei einer erfindungsgemäßen Spannpratze vorhandene jeweilige Aussteifungswange in einem gleichmäßig gekrümmten Übergangsbereich in den Mittelabschnitt und die Stützabschnitte sprungfrei übergeht. Dabei versteht es sich von selbst, dass bei einer erfindungsgemäßen Spannpratze erforderlichenfalls zwei Aussteifungswangen vorhanden sind, um die erforderliche Formstabilität zu sichern, wobei sich dann vorzugsweise jeweils eine der beiden Aussteifungswangen entlang einer Längsseite des Mittelabschnitts der Spannpratze erstreckt.
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Eine besonders einfach zu montierende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spannpratze, bei der auch die Gefahr einer Verwechslung der jeweils richtigen Ausrichtung ausgeschlossen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pratze spiegelsymmetrisch in Bezug auf ihre Längs- und Querachse ausgebildet ist. Um eine möglichst vielseitige Einsatzmöglichkeit zu schaffen und dabei eine besonders einfache, fehlerfreie Montage zu gewährleisten, ist die zum Durchführen des jeweiligen Spannmittels vorgesehene Öffnung vorzugsweise mindestens in Bezug auf die Länge der Spannpratze mittig im Mittelabschnitt der Spannpratze angeordnet. Um dabei auch eine möglichst symmetrische Belastung der Spannpratze im montierten Zustand zu gewährleisten, kann die Öffnung für das Spannelement auch in Bezug auf die Breite der Spannpratze mittig angeordnet sein. Eine universelle Verwendbarkeit der Spannpratze ergibt sich demnach dann, wenn die Öffnung sowohl in Bezug auf die Länge als auch in Bezug auf die Breite der Spannpratze mittig, d. h. an zentraler Stelle im Mittelabschnitt der Spannpratze positioniert ist.
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Den voranstehenden Erläuterungen entsprechend weist ein Lastkraftfahrzeug ein Bauteil auf, das mittels einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spannpratze und einem Spannelement an dem Lastkraftfahrzeug befestigt ist, indem das Spannelement durch die Öffnung der Spannpratze geführt und mit seinem einem Endabschnitt an einem Bauteil des Fahrwerks des Lastkraftfahrzeugs angeschlagen ist, während sein anderer Endabschnitt gegen die Spannpratze verspannt ist, so dass der eine Stützabschnitt an dem zu befestigenden Bauteil und der andere Stützabschnitt der Spannpratze am Bauteil des Fahrwerks abgestützt ist und sich der Mittelabschnitt der Spannpratze frei zwischen den Stützabschnitten erstreckt. Dabei ist es für die Wirksamkeit und die Ausnutzung der Vorzüge einer erfindungsgemäßen Spannpratze unerheblich, ob sie mit ihrem einen Endabschnitt von oben oder von unten gegen das Fahrwerkbauteil und das zu befestigende Bauteil drückt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 eine Spannpratze in perspektivischer Ansicht;
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2 die Spannpratze in einem Längsschnitt;
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3 die Spannpratze in einem Querschnitt entlang der in 2 eingezeichneten Schnittlinie;
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4 die Spannpratze in Draufsicht;
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5 einen Ausschnitt eines Lastfahrzeugs mit einem daran befestigten Bauteil in seitlicher Ansicht;
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6 einen anderen Ausschnitt eines Lastfahrzeugs mit einem daran befestigten Bauteil in seitlicher Ansicht.
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Die aus einem verzinkten Stahlblechzuschnitt durch Kaltpressformen geformte, in ihrer Längsrichtung L und Querrichtung Q spiegelsymmetrisch ausgebildete Spannpratze 1 weist in Draufsicht gesehen eine längliche Grundform auf. An ihren in Längsrichtung L gesehen seitliche Enden ist jeweils ein Stützabschnitt 2, 3 ausgebildet. Zwischen den Stützabschnitten 2, 3 erstreckt sich ein Mittelabschnitt 4. An ihren Längsseiten L1, L2 erstreckt sich zudem jeweils eine Aussteifungswange 5, 6 über die gesamte Länge der Spannpratze 1.
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Der Mittelabschnitt 4 beschreibt einen gleichmäßig gekrümmten Bogen und geht jeweils in einer sprungfreien Rundung in die Stützabschnitte 2, 3 über. Ausgehend von dem Mittelabschnitt 4 sind diese mit einem gegenüber dem Krümmungsradius des Mittelabschnitts 4 deutlich kleineren Radius ebenfalls gleichmäßig so gekrümmt, dass ihre freien Seitenflächen 7, 8 jeweils nach seitlich und oben gerichtet von der Unterseite U der Spannpratze 1 weggerichtet sind. Von der Unterseite U her gesehen ist der Mittelabschnitt 4 dementsprechend konkav eingewölbt, während die Stützabschnitte 2, 3 konvex ausgewölbt sind. Die der Unterseite U zugeordneten Flächen der Stützabschnitte 2, 3 bilden so die Stützflächen 9, 10, über die sich die Spannpratze 1 im fertig montierten Zustand an der Außenfläche des dem jeweiligen Stützabschnitt 2, 3 zugeordneten Bauteils B1, B2 abstützt (5).
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An zentraler, in Bezug auf ihre in Längrichtung L gemessene Länge und ihre Breite B jeweils mittig ausgerichteter Stelle ist in den Mittelabschnitt 4 eine von der Oberseite O der Spannpratze 1 zur Unterseite U führende quadratische Öffnung 11 eingeformt.
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Sämtliche an der Spannpratze 1 vorhandenen Übergangsbereiche sind so ausgeformt, dass scharfkantige Übergänge zwischen den jeweils aneinandergrenzenden Formteilen vermieden werden. Dies trägt nicht nur zur Vermeidung übermäßiger Belastungen des Stahlblechs, aus dem die Spannpratze 1 besteht, bei, sondern verhindert auch sicher ein Abplatzen oder Aufreißen der auf dem Stahlblech vor seiner Umformung zu der Spannpratze 1 bereits vorhandenen Korrosionsschutzbeschichtung.
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Auch die Übergangsbereiche 12, 13 vom Mittelabschnitt 4 und den Stützabschnitten 2, 3 zu der jeweiligen längsseitigen, sichelförmigen Aussteifungswange 5, 6 sind dementsprechend gleichmäßig abgerundet.
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Zum Befestigen des Bauteils B1, bei dem es sich beispielsweise um ein Teil eines hier weiter nicht dargestellten Halters für ein hier ebenfalls nicht gezeigtes Ersatzrad oder eine zur Aufbewahrung von Transportpaletten bestimmte Box eines Sattelaufliegers handeln kann, an dem Bauteil B2, bei dem es sich beispielsweise um einen Chassis-Träger des betreffenden Sattelaufliegers handeln kann, wird in eine an dem Bauteil B2 entsprechend vorbereitete Öffnung eine als Spannelement 14 verwendete Ankerschraube mit ihrem Schraubenkopf so eingehängt, dass das Spannelement 14 dort gegen die die Öffnung umgebende Wand des Bauteils B2 abgestützt ist. Der Übersichtlichkeit halber ist in den 5 und 6 das Spannelement 14 hier als gestrichelte Linie dargestellt.
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Bei der in 5 dargestellten Montagesituation wird die Spannpratze 1 nun auf das Spannelement 14 gesetzt, indem das Spannelement 14 durch die Öffnung 11 geführt wird. Das Spannelement 14 hat dazu einen Schaft, dessen Querschnitt eine der Form der Öffnung 11 entsprechenden Querschnittsform aufweist, wobei die Abmessungen der Öffnung 11 und des Schafts so aufeinander abgestimmt sind, dass die Spannpratze 1 mit ausreichendem Spiel leicht auf das Spannelement 14 aufgeschoben werden kann, gleichzeitig aber sichergestellt ist, dass die Lage der Spannpratze 1 in Bezug auf das Spannelement 14 durch den Formschluss zwischen dem Schaft des Spannelements 14 und der Öffnung 11 definiert ist.
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Sobald entweder der Stützabschnitt 2 auf dem Bauteil B2 oder der Stützabschnitt 3 auf dem Bauteil B1 sitzt, schwenkt bei fortgesetzter Aufsetzbewegung A die Spannpratze 1 um den betreffenden Stützabschnitt 2 bzw. 3 in Richtung des jeweils anderen Stützabschnitts 3 bzw. 2, so dass sich die Spannpratze 1 selbsttätig in die ordnungsgemäße Befestigungsposition bewegt. Aufgrund der symmetrischen Gestalt der Spannpratze 1 spielt es dabei keine Rolle, wie die Spannpratze 1 ausgerichtet wird, solange überhaupt einer der Stützabschnitte 2, 3 jeweils einem der Bauteile B1, B2 zugeordnet ist.
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Anschließend wird die Spannpratze 1 gegen die Bauteile B1, B2 mittels einer auf das Spannelement 14 aufgeschraubten, hier nicht dargestellten Mutter verspannt. Aufgrund der großen Breite B der Stützabschnitte 2, 3 verhindert die dabei zwischen den Stützabschnitten 2, 3 und dem jeweils zugeordneten Bauteils B1, B2 herrschende Reibung, dass die Spannpratze 1 in Folge des während des Verspannens aufgebrachten Drehmoments aus ihrer ordnungsgemäßen Lage bewegt wird.
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Beim in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt die Spannpratze 1 von unten sowohl gegen das zu befestigende Bauteil B1 als auch gegen das Bauteil B2, so dass das von unten an dem Bauteil B2 anliegende Bauteil B1 von der Spannpratze 1 gegen das Bauteil B2 gedrückt wird.
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Beim in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt die Spannpratze 1 dagegen von oben sowohl gegen das zu befestigende Bauteil B1 als auch gegen das von unten an dem Bauteil B1 anliegende Bauteil B2. In diesem Fall ist das Spannelement 14 durch eine in das Bauteil B2 eingeformte Öffnung geführt und mit seinem Kopf gegen die Unterseite des Bauteils B2 abgestützt, so dass das beispielsweise dem jeweiligen Fahrzeug-Chassis zugeordnete Bauteil B1 frei von zusätzlichen Öffnungen bleiben kann. Auf das durch die Öffnung des Bauteils B2 geführte Spannelement 14 wird dann die Spannpratze 1 so aufgesetzt, dass sie mit ihrem Endabschnitt 2 auf dem Bauteil B2 und mit ihrem anderen Endabschnitt 3 auf dem Bauteil B1 ruht. Anschließend wird die Spannpratze 1 in der voranstehend beschriebenen Weise verspannt, bis sie das Bauteil B1 fest am Bauteil B2 hält.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spannpratze
- 2, 3
- Stützabschnitte
- 4
- Mittelabschnitt
- 5, 6
- Aussteifungswangen
- 7, 8
- Seitenflächen der Stützabschnitte
- 9, 10
- Stützflächen
- 11
- Öffnung
- 12, 13
- Übergangsbereiche
- 14
- Spannelement
- A
- Richtung der beim Aufsetzen der Spannpratze 1 ausgeführten Bewegung
- B
- Breite der Stützabschnitte 2, 3
- B1, B2
- Bauteile
- L
- Längsrichtung der Spannpratze 1
- L1, L2
- Längsseiten der Spannpratze 1
- O
- Oberseite der Spannpratze 1
- Q
- Querrichtung der Spannpratze 1
- U
- Unterseite der Spannpratze 1
