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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines ersten Bauteils in einem Toleranzbehafteten Abstand mit einem zweiten Bauteil, mit einem am ersten Bauteil befestigbaren Stützteil und mit einem Distanzteil, das mit dem Stützteil derart über Steigungsflächen miteinander verbunden ist, das es durch eine Drehmitnahme von einem in einer Öffnung des Distanzteiles eingreifenden Befestigungsschraubelement bei dessen Drehung von einer Grundstellung in eine den Abstand ausfüllende Stützstellung mitgeschleppt wird.
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Aus der
DE 34 36 166 A1 sind Toleranzausgleichselemente bekannt, die im Wesentlichen aus drei Teilen bestehen. Ein Stützteil ist mit einem ersten Bauteil verbunden. Ein Distanzteil ist über eine Linksgewindepaarung mit dem Stützteil verbunden. In einer Öffnung des Distanzteiles steckt ein Federelement.
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Bei der aus der
DE 101 17 851 A1 her bekannten Verbindungsvorrichtung werden die Federelemente vom Distanzteil ausgebildet.
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Bei der aus der
DE 103 54 062 A1 vorbekannten Verbindungsvorrichtung ist das Stützteil über einen Clips, der ein Gegengewinde in Form eines Innengewindeteiles aufweist mit einem ersten Bauteil verbindbar.
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Bei dem aus der
DE 10 2007 056 457 A1 her bekannten Toleranzausgleichselement weist das Stützteil ein Innengewinde auf, in das sich eine Verbindungsschraube eindrehen lässt.
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Den aus den zuvor zitierten Druckschriften her bekannten Toleranzausgleichselementen ist es gemeinsam, dass das Befestigungsschraubelement eine ein Außengewinde aufweisende Verbindungsschraube ist, die durch eine Öffnung des zweiten Bauteiles hindurch gesteckt wird und die in ein dem ersten Bauteil zugeordnetes Innengewinde eingeschraubt werden kann. Beim Einschrauben des Außengewindes der Verbindungsschraube in das Innengewinde des ersten Bauteiles wird das Distanzteil aus einer Grundstellung in eine Stützstellung mitgeschleppt. Dies erfolgt über eine reibschlüssige Kopplung zwischen der Außenmantelfläche des Gewindeschaftes der Befestigungsschraube und Drehmomenteinbringzonen eines drehfest mit dem Distanzteil verbundenen Federelementes. Der Gewindeschaft der Befestigungsschraube muss dabei in das Innengewinde des ersten Bauteiles eingeschraubt werden. Dies erfordert eine gewisse Eindringtiefe der Gewindeschraube in das erste Bauteil. Dies wiederum erfordert entweder eine hohe Materialstärke des das Innengewinde ausbildenden ersten Bauteils oder eine auf der Rückseite des ersten Bauteils angeordnete Mutter, wie es die
DE 103 54 062 A1 beschreibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden, insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, ohne dass auf der von der Befestigungsseite wegweisenden Seite des Bauteils zusätzliche Gewindeelemente erforderlich sind.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Zunächst und im Wesentlichen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung mit einem am ersten Bauteil befestigten, einen Gewindeschaft ausbildenden Stehbolzen verwendet wird. Der Stehbolzen kann an einem dünnwandigen ersten Bauteil befestigt und insbesondere mit dem Bauteil verstemmt sein. Er ragt in die Öffnung des Distanzteiles hinein und liegt zwischen den Drehmomenteinbringzonen des Federelements. Das Befestigungsschraubelement ist als auf den Stehbolzen aufschraubbares Mutternelement ausgebildet, das eine hülsenförmige Drehmomentübertragungszone aufweist, die beim Aufschrauben des Mutternteils auf den Gewindeschaft des Stehbolzens in Reibschlussmitnahme zu den Drehmomenteinbringzonen des Federelementes tritt. Das Mutternteil kann einen Mutternkopf mit beispielsweise einer Sechskantaußenkontur aufweisen. Von einer Breitseite des Mutternkopfes ragt ein Hülsenteil ab. Das Hülsenteil kann mit einem Innengewinde versehen sein und besitzt eine Außenmantelfläche, die die Drehmomentübertragungszone ausbildet. Bei der Montage des Toleranzausgleichselementes wird das Stützteil mit vollständig eingeschraubtem Distanzteil auf den Stehbolzen des ersten Bauteiles aufgesteckt. Es sind Fesselungsmittel vorgesehen, um das Toleranzausgleichselement an das erste Bauteil zu fixieren. Die Fesselungsmittel wirken dabei mit dem Außengewinde des Stehbolzens zusammen. Die Fesselungsmittel können von Haltezungen ausgebildet sein, die dem Federelement zugeordnet sind. Das Federelement kann von einem U-förmig geformten Blattfederstreifen ausgebildet sein. Die beiden U-Schenkel bilden mit ihren aufeinanderzuweisenden Flächen die Drehmomenteinbringzonen aus. Von diesen Flächenelementen ragen in Achsrichtung der Schraubbewegung Haltezungen ab. Die Haltezungen können von Abwinklungen gebildete Fixierflanken aufweisen. Letztere können eine Firstkante ausbilden, die sich in die Gewindegänge des Gewindeschaftes des Stehbolzens legen. Es kann darüber hinaus ein Drehfixierelement vorgesehen sein. Dieses kann von einem Drehsicherungsvorsprung ausgebildet sein, der in eine Ausnehmung des ersten Bauelementes eingreift. Die axiale Länge des Gewindeabschnitts des Stehbolzens kann geringer sein als die Bauhöhe des Toleranzausgleichselementes in der Grundstellung. Bei dieser Variante besitzt das Mutterelement einen entsprechend langen Bund, der auch ein Innengewinde aufweist. Hat der Stehbolzen einen längeren Gewindeschaft, so braucht lediglich der Kopf des Mutternelementes ein Innengewinde aufweisen. Der sich an den Kopf anschließende hülsenförmige Bund kann dann entsprechend dünnwandig ausgebildet sein, weil er lediglich eine Drehmitnahmefunktion hat. Es ist vorteilhaft, dass die Vorrichtung an dünnwandigen Bauteilen verwendet werden kann, ohne dass auf der von der Befestigungsseite wegweisenden Seite des Bauteils zusätzliche Gewindeelemente erforderlich sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Toleranzausgleichselementes, das auf einen Stehbolzen 9 aufgesetzt ist, der außenseitig an einer C-förmigen Schiene sitzt, wobei der Boden der C-förmigen Schienennut eine Lauffläche für eine Rolle ausbilden kann;
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2 einen Schnitt gemäß der Linie II–II in 1 mit einem Toleranzausgleichselement in der Grundstellung;
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3 eine Darstellung gemäß 2, wobei ein Mutternelement 8 bereichsweise auf den Gewindeschaft 10 des Stehbolzens 9 aufgeschraubt ist und das Distanzteil 4 in Richtung auf ein zweites Bauteil 2 mitgeschleppt ist;
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4 eine Folgedarstellung zu 3, wobei das Distanzteil 4 bis in seine Abstützstellung an das zweite Bauteil 2 mitgeschleppt ist;
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5 eine Folgedarstellung zu 4, wobei das Mutternelement 8 bis in eine Spannstellung auf den Stehbolzen 9 aufgeschraubt ist, in welcher der Kopf 11 des Mutternelementes 8 auf dem zweiten Bauteil 2 liegt;
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6 eine perspektivische Darstellung eines Mutternelementes 8;
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7 eine perspektivische Darstellung eines Federnelementes 16;
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8 eine Darstellung gemäß 2 eines zweiten Ausführungsbeispieles und
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9 eine Darstellung gemäß 5 eines zweiten Ausführungsbeispiels.
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Das erste Bauteil 1 hat die Form einer im Querschnitt C-förmigen Schiene. Der Boden der C-förmigen Schienennut bildet die Laufläche für eine Rolle aus und ist durchgängig eben. Im Boden der C-förmigen Nut steckt ein mit einem Außengewindeschaft 10 versehener Stehbolzen 9. Der Stehbolzen 9 ist derart in einer Öffnung des ersten Bauteiles 1 verstemmt, dass er gegenüber dem ersten Bauteil 1 drehfest, axialfest und bündig in der zur Befestigungsseite rückwärtigen Seite des ersten Bauteiles 1 also in der Lauffläche der C-Nut liegt.
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Die C-förmige Schiene 1 wird mit dem Toleranzverschraubungselement in einem toleranzbehafteten Abstand A mit einem zweiten Bauteil 2 verschraubt. Hierzu wird das Toleranzelement auf den Stehbolzen 9 aufgesetzt, wobei es mittels Haltezungen 15 am Außengewinde 10 des Stehbolzens 9 fixiert ist. Ein Drehsicherungsvorsprung 20 greift in eine Ausnehmung 21 des ersten Bauteiles 1 ein, um das Toleranzverschraubungselement drehfest am ersten Bauteil 1 zu fixieren.
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Das Toleranzverschraubungselement besitzt ein Stützteil 3. Das Stützteil 3 besitzt ein aus Kunststoff gefertigtes Befestigungsringteil 18, welches den Drehsicherungsvorsprung 20 ausbildet, der als in die Ausnehmung 21 eingreifender Zapfen ausgebildet ist. Das Befestigungsringteil 18 nimmt in seiner Ringöffnung ein Gewinderingteil 19 aus Metall auf. Das Gewinderingteil 19 besitzt eine größere axiale Bauhöhe als das Befestigungsringteil 18 und in seiner Ringöffnung ein Linksinnengewinde 5.
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In das Linksinnengewinde 5 ist ein Distanzteil 4 eingeschraubt. Das Distanzteil 4 besteht ebenfalls aus Stahl und besitzt ein linksgängiges Außengewinde 6, mit dem das Distanzteil in der in der 2 dargestellten Grundstellung vollständig in das Innengewinde 5 des Stützteiles 3 eingeschraubt ist. Auf seiner zum zweiten Bauteil 2 weisenden Seite bildet das Distanzteil 4 einen Kragen aus, der mit seiner zum zweiten Bauteil 2 weisenden Stirnfläche eine Stützfläche 14 ausbildet.
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Das Distanzteil 4 besitzt eine zentrale Öffnung, in der ein Federelement 16 eingeclipst ist. Das in der 7 dargestellte Federelement besteht aus einem zu einem U gebogenen Blattfederelement. Das Blattfederelement bildet zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende U-Schenkel aus mit ebenen, aufeinanderzuweisenden Wandungen, die Drehmomenteinbringzonen 17 ausbilden. An diese ebenen Wandungen schließen sich in Achsrichtung verlaufende Haltezungen 15 an. Die Haltezungen 15 bestehen aus mehreren in einem Winkel zueinander stehenden Flankenabschnitten. Zwei endseitige Flankenabschnitte bilden Fixierflanken 24 aus, die unter Ausbildung einer Firstkante 25 aufeinander treffen. Die beiden sich gegenüberliegenden Haltezungen 15 bilden aufeinanderzuweisende Firstkanten 25 aus.
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An den den Haltezungen 15 gegenüberliegenden Rändern der U-Schenkel befinden sich Auswölbungen 23, die mit der angefasten Stirnfläche 26 des Bundes 13 eines Mutternelementes 8 zusammenwirken.
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Das Distanzteil 4 wird mit nicht dargestellten Transportsicherungsmitteln in der in 2 dargestellten Grundstellung gehalten. In dieser Grundstellung bildet die aus den vorgenannten Elementen bestehende Toleranzausgleichsverschraubung ihre geringste Bauhöhe. Beim Aufsetzen des Toleranzausgleichselementes auf den Stehbolzen 9 greifen die Firstkanten 25 und die daran sich anschließenden Abschnitte der Fixierflanken 24 in die Gewindegänge des Gewindeschaftes 10 des Stehbolzens 9.
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Bei dem in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Gewindeschaft 10 des Stehbolzens 9 eine axiale Länge, die geringer ist, als die Bauhöhe des Toleranzverschraubungselementes in der Grundstellung.
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Die Verbindung des zweiten Bauteiles 2 mit dem ersten Bauteil 1 erfolgt mit Hilfe eines in der 6 dargestellten Mutternelementes 8. Das Mutternelement 8 besitzt einen Kopf 11, der eine Sechskantaußenkontur aufweist. An eine Stirnseite des Kopfes 11 ist ein hülsenförmiger Bund 13 ansgeformt, der in dem in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel über seine gesamte Innenwandung mit einem Innengewinde 12 versehen ist.
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Zur Befestigung des zweiten Bauteiles 2 am ersten Bauteil 1 wird der hülsenförmige Bund 13 des Mutternelementes 8 durch die Öffnung 22 des zweiten Bauteiles 2 hindurch gesteckt, bis das Innengewinde 12 gegen das Außengewinde 10 des Stehbolzens 9 trifft. Bei einer darauf folgenden Drehung des Mutternelementes 8 schraubt sich der Bund 13 auf den Gewindeschaft 10 und tritt dabei in den Bereich der Drehmomenteinbringzone 17 ein. Das Federelement 16 wird dabei leicht gespreizt. Dabei wird über das drehfest am Distanzteil 4 befestigte Federelement 16 ein Drehmoment auf das Distanzteil 4 übertragen. Das Distanzteil 4 wird drehmitgeschleppt und über die in 3 dargestellte Zwischenstellung wird die in 4 dargestellte Stützstellung erreicht, in der die Stützfläche 14 am zweiten Bauteil 2 anschlägt. Ohne Drehmitnahme des Distanzteils 4 wird dann das Mutternelement 8 in die in 5 dargestellte Fesselungsstellung gedreht, bis der Kopf 11 des Mutternelementes 8 auf dem zweiten Bauteil 2 aufliegt und dieses gegen die Stützfläche 14 verspannt.
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Der 5 ist zu entnehmen, dass in der Endphase des Aufschrauben des Mutternelementes 8 auf den Stehbolzen 9 die angefaste Stirnseite 26 die beiden Fixierflanken 24 der Haltezungen 25 auseinander spreizt.
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In der in 2 dargestellten Grundstellung können die Drehmomenteinbringzonen 17 am Außengewinde des Gewindeschaftes 10 anliegen. Beim Einstecken des Bundes 13 in die Öffnung 7 des Distanzteiles 4 werden die Drehmomenteinbringzonen 17 auseinandergespreizt. Hierzu tritt die Stirnfläche 26 in die Auswölbungen 23.
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Das in den 8 und 9 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur durch die Länge des Stehbolzens 9. Dieser ist so lang, dass er die Öffnung 22 des zweiten Bauelementes 2 durchdringt. Das Mutternelement 8 unterscheidet sich von dem Mutternelement des ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Bund 13 kein Innengewinde aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Innengewinde 12 auf den Bereich des Kopfes 11 beschränkt. Der Bund 13 bildet bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich eine Drehmomentübertragungszone aus. Er kann deshalb eine sehr geringe Wandstärke aufweisen.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Bauteil
- 2
- zweites Bauteil
- 3
- Stützteil
- 4
- Distanzteil
- 5
- Innengewinde (linksgängig)
- 6
- Außengewinde (linksgängig)
- 7
- Öffnung
- 8
- Mutternelement
- 9
- Stehbolzen
- 10
- Gewindeschaft
- 11
- Kopf
- 12
- Innengewinde
- 13
- Bund
- 14
- Stützfläche
- 15
- Haltezungen
- 16
- Federelement
- 17
- Drehmomenteinbringzone
- 18
- Befestigungsringteil
- 19
- Gewinderingteil
- 20
- Drehsicherungsvorsprung
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Öffnung
- 23
- Auswölbung
- 24
- Fixierflanke
- 25
- Firstkante
- 26
- Stirnfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3436166 A1 [0002]
- DE 10117851 A1 [0003]
- DE 10354062 A1 [0004, 0006]
- DE 102007056457 A1 [0005]
