-
Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem zur Festlegung zweier Bauteile einer Leuchte jeweils in einem flächigen Bereich mit dünner Materialstärke, wie die eines Gehäuseblechteils, eines Reflektorteils oder eines Federblechs der Leuchte, aneinander, von denen eines der Bauteile als erstes Bauteil mit einer ersten Befestigungsöffnung und das andere Bauteil als zweites Bauteil mit einer zweiten Befestigungsöffnung ausgeführt sind, mit einer ein Schraubelement aufweisenden Schraubverbindung, wobei das Schraubelement in einer Einführrichtung von der ersten Befestigungsöffnung zu der zweiten Befestigungsöffnung hin in einer Verbindungsposition die erste Befestigungsöffnung durchgreift, wobei die erste Befestigungsöffnung einen sie begrenzenden Öffnungsrand aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Leuchte mit dem Befestigungssystem.
-
Üblicherweise wird bei einem derartigen Befestigungssystem mit Einschrauben des Schraubelements durch dasselbe ein Innengewinde in der zweiten Befestigungsöffnung eingeschnitten, über das Schraubelement kraftübertragungswirksam angreift. Da das Innengewinde infolge der dünnen Materialstärke nur sehr wenige Windungen und eine geringe Gewindetiefe aufweisen kann, kommt es häufig dazu, dass die Schraubverbindung dem zur Verbindung angewandten Drehmoment nicht standhält und das Schraubelement in der Regel unter Zerstörung des Innengewindes „durchdreht”, wodurch ein weiterer Montageaufwand notwendig wird. Zur Reparatur der Schraubverbindung kann die zweite Befestigungsöffnung in Einführrichtung hinten mit einem zusätzlichen Schraubteil, beispielsweise in Form einer Schraubenmutter oder eines Bauteiles mit Innengewinde, hinterlegt werden, in das Schraubelement gewindeschlüssig eingreift. Häufig ist daher vorsorglich bereits vor der Montage der beiden Bauteile ein derartiges Schraubelement vorgesehen, das in Einführrichtung hinten fluchtend zur zweiten Befestigungsöffnung an derselben festgelegt ist, wobei auf ein Innengewinde in der zweiten Befestigungsöffnung verzichtet werden kann.
-
In
US 2 561 473 A wird ein gattungsgemäßes Befestigungssystem zur Festlegung zweier Bauteile beschrieben, wobei in Einführungsrichtung hinter den beiden Bauteilen ein Federteil mit einer von dem Schraubelement durchgreifenden Durchgangsöffnung angeordnet ist. Der Öffnungsrand der Durchgangsöffnung greift in Funktion einer Mutter vollständig in einen Gewindegang des Schraubelements ein und stutzt sich unter Selbsthemmung der Schraubverbindung in der Verbindungsposition darin ab.
-
In
US 3 108 371 A ist das Profil des Öffnungsrandes der Durchgangsöffnung dem Außengewinde des Schraubelementes angepasst, wodurch die Selbsthemmung der Schraubverbindung und damit deren Drehmomentübertragung verbessert werden.
-
Ähnlich beschreibt
US 2 266 049 A ein Befestigungssystem, wobei hier anstatt einer Schraube ein Bolzen eingesetzt wird, an dem das Federteil radial innen seitlich verkantet.
-
Gemäß der
DE 32 36 161 A1 weist das Befestigungssystem als erstes Bauteil eine Unterlegscheibe mit radialem Schlitz und radial außen schräg in den Schlitz hineinragende federnde Laschen auf, die mit seitlichem Einschieben des Schraubelementes in den Schlitz federelastisch aufbiegen und die Unterlegscheibe radial unverlierbar an dem Schraubelement in dem Schlitz halten.
-
DE 89 05 417 U1 beschreibt ein Befestigungssystem mit einer Montageplatte als erstes Bauteil, die an eine Grundplatte als zweites Bauteil mehrfach verschraubt werden sollen. Als Montagehilfe ist pro vorgesehenes Schraubelement zwischen Montageplatte und Grundplatte ein Federteil vorgesehen, das das Schraubelement axial federbeweglich hält und mit Erreichen der zugeordneten Schrauböffnung in dieselbe hineinbewegt. Aufgabe der Erfindung ist, ein gattungsgemäßes Befestigungssystem bereitzustellen, das einfach aufgebaut und montierbar ist und das dennoch einem gegenüber dem Stand der Technik erhöhten Drehmoment standhält.
-
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass das Schraubelement unter Gewindeeingriff an und/oder in der zweiten Befestigungsöffnung kraftübertragungswirksam angreift und dass der Öffnungsrand der ersten Befestigungsöffnung gegen Einführrichtung aus einer Ebene des flächigen Bereiches des ersten Bauteiles hochgewölbt oder abgewinkelt ausgebildet ist, in der Verbindungsposition zumindest teilumfänglich radial nach innen unter Vorspannung an dem Schraubelement angreift und in der Verbindungsposition unter Ausbildung zumindest eines Teils der Vorspannung gegen Einführrichtung gegen einen Anschlag geführt angeordnet ist.
-
Infolge dieser Vorspannung kann ein Teil des in die Schraubverbindung eingebrachten Drehmomentes von dem ersten Bauteil aufgenommen werden, wodurch die Schraubverbindung entsprechend entlastet werden kann. Der Öffnungsrand wird unter der Vorspannung radial gegen das Schraubelement gepresst, wodurch zusätzlich eine Selbsthemmung des Verbindungssystems gegen ein Lösen desselben erzielt wird. Damit kann insgesamt ein erhöhtes Drehmoment in die Schraubverbindung eingebracht werden, ohne dass dieselbe beschädigt oder sogar zerstört wird. Zumindest der flächige Bereich des ersten Bauteils kann vorteilhaft aus einem Federblechmaterial hergestellt sein. Damit kann mit Gegendrücken des Öffnungsrands mit der Richtungskomponente radial nach innen und/oder der axialen Richtungskomponente gegen das Schraubelement eine erhöhte Federvorspannung aufgebaut werden, die dafür sorgt, dass die Vorspannung auch bei häufigen Lastwechseln an der Schraubverbindung erhalten bleibt und ein Lösen derselben praktisch unmöglich macht.
-
In einer bevorzugten Weiterbildung des Befestigungssystems kann der Öffnungsrand der ersten Befestigungsöffnung gegen Einführrichtung aus einer Ebene des flächigen Bereichs des ersten Bauteils hochgewölbt oder abgewinkelt ausgebildet sein. Hierbei kann der Öffnungsrand in einem Winkel aus der Ebene hochgewölbt oder abgewinkelt angeordnet sein. Der Wert des Winkels kann ≤ 60°, vorzugsweise ≤ 45° oder idealerweise ≤ 20° sowie jeweils größer 0° betragen.
-
Das Schraubelement kann einen Schraubenschaft mit einem Außengewinde aufweisen.
-
Die erste Befestigungsöffnung kann nach dem Hochwölben oder Abwinkeln des Öffnungsrandes einen Durchmesser aufweisen, der gleich dem oder, zur Schaffung eines Schlupf, geringfügig größer als der Außendurchmesser des Außengewindes des Schraubelements ist. Damit kann das Schraubelement zur Montage unaufwendig in die erste Befestigungsöffnung eingeführt werden.
-
In der Verbindungsposition kann der Öffnungsrand unter Ausbildung zumindest eines Teils der Vorspannung gegen Einführrichtung gegen einen Anschlag geführt angeordnet sein. Die Schraube oder ein an der Schraube festgelegtes Anschlagelement kann somit einen Anschlag bilden. Gegen diesen Anschlag kann der Öffnungsrand mit Einführung der Schraube in Einführrichtung in die Verbindungsposition hinein unter Ausbildung zumindest eines Teils der Vorspannung geführt angeordnet sein. Damit kann der Öffnungsrand spielfrei gegen das Schraubelement gepresst werden.
-
Der Öffnungsrand kann somit zumindest bezüglich der Einführrichtung mit einer radialen Richtungskomponente radial nach innen und/oder einer axialen Richtungskomponente gegen das Schraubelement gedrückt werden. Vorzugsweise ist die radiale Richtungskomponente die Hauptrichtungskomponente der Vorspannung. Vorzugsweise weist die radiale Richtungskomponente der Vorspannung einen Betrag auf, der mindestens ein Zweifaches oder Dreifaches des Betrages der axialen Richtungskomponente ist. Idealerweise übersteigt der Betrag der radialen Richtungskomponente den der axialen Richtungskomponente um ein Vielfaches.
-
Der Öffnungsrand kann beispielsweise unter plastischer Verformung aus der Ebene hochgewölbt oder abgewinkelt angeordnet sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Befestigungssystems kann der Öffnungsrand aus umfänglichen Öffnungssegmenten aufgebaut sein. Diese Öffnungssegmente können relativ zueinander bewegbar ausgebildet sein. Es können mindestens zwei Öffnungssegmente vorgesehen sein. Kraftmechanisch günstig können die Öffnungssegmente umfänglich gleich beabstandet zueinander angeordnet sein. Zur Ausbildung der ersten Befestigungsöffnung können die Öffnungssegmente radial innen jeweils kreisbogenförmig ausgebildet sein.
-
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Öffnungssegmente jeweils federzungenartig ausgebildet sind. Hierbei können die federzungenartig ausgebildeten Öffnungssegmente jeweils basisseitig einstückig mit dem ersten Bauteil verbunden sein. Sie können an der Basisseite federwirksam schwenkbeweglich angeordnet sein.
-
Von der ersten Befestigungsöffnung ausgehend können Einschnitte in den Flächenbereich des ersten Bauteils eingebracht sein. Mittels der Einschnitte können die Öffnungssegmente gebildet sein. Es können die Einschnitte bezüglich der ersten Befestigungsöffnung radial und/oder bezüglich der ersten Befestigungsöffnung im Wesentlichen radial nach außen verlaufend ausgebildet sein. Sie können radial innen jeweils einen Öffnungsabschnitt des Öffnungsrandes ausbilden.
-
Zur Ausbildung der ersten Befestigungsöffnung kann in ein für das erste Bauteil vorgesehenes Blech eine Durchgangsöffnung eingebracht sein, von der aus die Einschnitte radial nach außen eingebracht werden können. Erste Befestigungsöffnung und Einschnitte können auch in einem Schritt in das erste Bauteil eingestanzt oder per Energiestrahl, wie Laser, geschnitten sein. Nach Einbringen der Einschnitte können die dadurch gebildeten Öffnungssegmente in einem bestimmten Winkel aus der Blechebene bzw. der Ebene des flächigen Bereichs mit dünner Materialstärke gegen Einführrichtung in einem bestimmten Winkel hochgewölbt oder abgewinkelt werden. Die Ränder eines Einschnitts können jeweils über den Einschnitt aneinander anliegen. Die Einschnitte können bezüglich der Längsachse l radial paarweise einander gegenüber stehend angeordnet sein. Alternativ können die Einschnitte oder einige der Einschnitte zur ersten Befestigungsöffnung hin auseinanderlaufend, d. h. sich spreizend ausgebildet sein. Die erste Befestigungsöffnung und die Einschnitte können somit insgesamt eine Sternform bilden. Damit können auf sehr einfache Weise und sehr materialsparend die Öffnungssegmente erstellt werden.
-
Es liegt auf der Hand, dass in dem Flächenbereich mit dünner Materialstärke und/oder weiteren flächigen Bereichen mit dünner Materialstärke des ersten Bauteiles eine Vielzahl von ersten Befestigungsöffnungen mit umfänglichen Öffnungssegmenten eingebracht werden können, über die jeweils ein Befestigungssystem realisiert werden kann, wobei die einzelnen Befestigungssysteme sich hinsichtlich ihrer Dimensionierung und Anzahl der Einschnitte auch unterscheiden können.
-
Vorteilhaft können die Öffnungssegmente in ihrer Form zumindest ähnlich oder vorteilhaft einfach kongruent zueinander ausgebildet sein.
-
Kraftgeometrisch und fertigungstechnisch vorteilhaft, können für die erste Befestigungsöffnung vier Öffnungssegmente vorgesehen sein. Hierbei können die Öffnungssegmente jeweils paarweise radial einander gegenüber liegend angeordnet sein.
-
Zum besseren Angriff der Öffnungssegmente radial nach innen an das Schraubelement können die Öffnungssegmente sich radial innen unter Erreichung ihrer Verbindungsposition an dem Schraubelement zumindest elastisch verformen und somit spielfrei an demselben anliegen. Die Öffnungssegmente können sich mit Erreichen ihrer Verbindungsposition auch radial innen in das Schraubelement eingraben.
-
Zur Ausbildung der federzungenartigen Öffnungssegmente können dieselben radial außen mit einer Basisseite mit dem ersten Bauteil verbunden sein. Hierbei können die Öffnungssegmente an der Basisseite oder im Bereich der Basisseite gegen Einführrichtung hochgewölbt oder abgewinkelt bzw. umgebogen ausgebildet sein. Die Öffnungssegmente können mit der Basisseite und den Schnitträndern der zugeordneten Einschnitte als Dreiecksseiten eine im Wesentlichen dreieckige Form aufweisen. Hierbei können die Schnittränder zu einem freien Ende zusammenlaufen, das durch den zugehörigen Abschnitt des Öffnungsrandes kreisbogenförmig abgeflacht ist.
-
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Befestigungssystems kann das Schraubelement zur Ausbildung des Anschlages eine Ringnut für einen vorzugsweise verrastenden Eingriff des Öffnungsrandes, insbesondere der Öffnungssegmente des Öffnungsrandes, der ersten Befestigungsöffnung in die Verbindungsposition hinein aufweisen. Damit kann die Ringnut als Anschlag, insbesondere als Rastanschlag, für die Öffnungssegmente dienen. Hierbei können sich die Öffnungssegmente in der Verbindungsposition in der Ringnut abstützen.
-
Die erste Befestigungsöffnung kann vor Befestigung der Bauteile mittels des Befestigungssystems einen minimalen Durchmesser aufweisen, der kleiner, vorzugsweise geringfügig kleiner, als ein maximaler Außendurchmesser des Außengewindes des Schraubelementes ist. Dadurch kann der Öffnungsrand unter Eingreifen des Schraubelementes in die erste Befestigungsöffnung vorzugsweise elastisch geweitet werden und hierüber bereits eine bestimmte elastische Vorspannung erzeugen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Verrastung des Öffnungsrandes in die Ringnut hinein vorgesehen ist, da der Öffnungsrand infolge dieser Vorspannung mit Erreichen der Ringnut in dieselbe hineingezogen wird und somit sicher und dauerhaft verrastet. Zum radialen Angriff des Öffnungsrandes an dem Schraubelement in der Verbindungsposition kann der minimale Durchmesser der ersten Befestigungsöffnung vor Einführen des Schraubelementes größer als ein Durchmesser der Ringnut an ihrem Nutengrund ausgebildet sein. Zum leichteren Einführen des Schraubelementes in die erste Befestigungsöffnung kann das in Einführrichtung hintere Ende des Schraubelementes konisch zulaufend ausgebildet sein.
-
Die Ringnut kann an einem Schraubenschaft des Schraubelementes vorgesehen sein. Der Schraubenschaft kann ein Außengewinde für das zweite Bauteil aufweisen. Die Ringnut kann in Einführrichtung vorn an dem Außengewinde vorgesehen sein. Damit kann der Öffnungsrand mit Drehung des Schraubelementes an dem Außengewinde geführt in die Ringnut hinein anschlagen, insbesondere verrasten. Anstatt der Ringnut kann auch eine beliebig andere Maßnahme an dem Schraubelement vorgesehen sein, das geeignet ist, als Anschlag für die Öffnungssegmente in der Verbindungsposition zu dienen. Hierbei kann beispielsweise auch ein umfänglicher an dem Schraubenschaft vorzugsweise festgesetzter Ring als Anschlag für die Öffnungssegmente dienen. Es kann auch das Ende des Außengewindes des Schraubenschaftes als Anschlag dienen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Befestigungssystems kann das Schraubelement einen sich an den Schraubenschaft anschließenden Schraubenkopf aufweisen. Damit können die Öffnungssegmente gegen Einführrichtung mit Einschrauben des Schraubelementes in die zweite Befestigungsöffnung unterseitig gegen den Schraubenkopf geführt werden. Hier heißt unterseitig, dass die Öffnungssegmente in Einführrichtung hinten an dem Schraubkopf anschlagen. Hierbei kann auf das Einbringen einer oben beschrieben Ringnut verzichtet werden.
-
Die Ringnut kann in Einführrichtung an den Schraubenkopf anschließen. Damit können die Öffnungssegmente weiter lagestabilisiert werden und, abhängig von der Tiefe der Ringnut, mit Einrasten in die Ringnut darüber hinaus in eine weiter zur Waagerechten geneigten Position gebracht werden, in der sie verstärkt einen Teil des eingebrachten Drehmoments in das erste Bauteil einleiten können. Wie aus einer Kräftegeometriebetrachtung ersichtlich, ist der radiale Anteil der Vorspannung, mit der der Öffnungsrand in der Verbindungsposition radial innen an dem Schraubelement anschließt umso größer, je geringer der Winkel ist, in dem die Öffnungssegmente zur Ebene des flächigen Bereichs angestellt sind.
-
Die beiden Bauteile können in der Verbindungsposition mit ihren flächigen Bereichen mit den Befestigungsöffnungen aneinander anliegen oder in der Verbindungsposition über einen Beabstandungselement, beispielsweise in Form einer Hülse, relativ zueinander lagefixiert angeordnet sein.
-
Bauteile können unterschiedliche Materialstärke in ihrem jeweiligen flächigen Bereich aufweisen. Materialstärke des flächigen Bereichs des ersten Bauteiles kann geringer als die des flächigen Bereichs des zweiten Bauteils sein.
-
Die Materialstärke kann kleiner/gleich 1,0 mm sein, vorzugsweise eine Dicke in einem Bereich von 0,4–0,8 mm oder in einem Bereich von 0,4 bis 0,6 oder um 0,5 mm aufweisen.
-
In einer alternativen Lösung der Aufgabe kann eine Leuchte mit zumindest einem Befestigungssystem gemäß einer der zuvor und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen zur Verbindung zweier Bauteile vorgesehen sein. Das erfindungsgemäße Befestigungssystem kann vorteilhaft bei einer Leuchte eingesetzt werden. Hierüber können dünnwandige Montageteile, insbesondere Gehäuseblechteile oder Reflektorteile an der Leuchte lagefixiert werden. Insbesondere können dünnwandige Bauteile, über die bestimmte Kräfte übertragen werden müssen, übertragungskraftsicher an der Leuchte lagefixiert werden. Hierzu zählen beispielsweise aus federelastischem Blech gestanzte Federelemente oder Führungselemente zur verrastenden Festlegung von Leuchtenteilen aneinander. Dies kann beispielsweise die Festlegung eine Montageplatte an einem Montagekörper einer Leuchte mittels einer dünnwandiger Rastfeder betreffen, wobei die Rastfeder als erstes Bauteil ausgebildet und mittels des Befestigungssystems an dem etwas dickwandigeren Montagekörper festgelegt ist. Die Rastfeder kann zur Halterung der Montageplatte an derselben verrasten.
-
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand einer in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Befestigungssystems näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Befestigungssystems mit einem Schraubelement in einer Einführposition,
-
2 eine Längsschnittansicht des Befestigungssystems gemäß 1 jedoch in einer Verbindungsposition,
-
3a eine Draufsicht auf das Befestigungssystem gemäß 1 jedoch ohne Schraubelement,
-
3b eine Draufsicht auf ein erstes Bauteil mit erster Befestigungsöffnung des Befestigungssystems vor Fertigstellung,
-
4 eine Querschnittsansicht gemäß dem Schnittverlauf IV-IV in 2,
-
5 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Befestigungssystems mit Schraubelement und Ringnut in der Einführposition,
-
6 eine Längsschnittansicht des Befestigungssystems gemäß 5 jedoch in der Verbindungsposition,
-
7 eine Längsschnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Befestigungssystems mit Schraubelement und Ringnut in der Einführposition,
-
8 eine Längsschnittansicht des Befestigungssystems gemäß 7 jedoch in der Verbindungsposition und
-
9a und 9b jeweils eine perspektivische Draufsicht auf einen Montagekörper einer Leuchte mit einer mittels des Befestigungssystem verbundener Rastfeder bzw. mit der durch die Rastfeder gehaltenen Montageplatte.
-
In den 1–8 werden verschiedene Ansichten insgesamt drei Ausführungsformen eines Befestigungssystems 1 zur Verbindung zweier Bauteile jeweils in einem flächigen Bereich 2 mit dünner Materialstärke gezeigt, von denen eines der Bauteile als erstes Bauteil 3.1 mit einer ersten Befestigungsöffnung 4.1 und das andere Bauteil als zweites Bauteil 3.2 mit einer zweiten Befestigungsöffnung 4.2 ausgeführt sind. Tatsächlich sind die beiden Bauteile 3.1, 3.2 jeweils ein Blech dünner Materialstärke hier im Bereich von 0,5 bis 0,8 mm, wobei das Bauteil 3.1 dünner als das zweite Bauteil 3.2.
-
Das Befestigungssystem 1 weist zudem ein Schraubelement 5 auf, das in einer Einführrichtung e von der ersten Befestigungsöffnung 4.1 zu der zweiten Befestigungsöffnung 4.2 hin in einer Verbindungsposition gemäß den 2, 6 und 8 die erste Befestigungsöffnung 4.1 durchgreift und, jeweils unter Gewindeeingriff, hier jeweils in ein in der zweiten Befestigungsöffnung 4.2 hier durch das Schraubelement 5 mit dem Eingriff eingeschnittenes Innengewinde 6 kraftübertragungswirksam an. Das Schraubelement 5 weist hier einen Schraubenschaft 5.1 mit Außengewinde 7 und, gemäß den 1 bis 4, einen den Schraubenschaft 5.1 überragenden Schraubenkopf 5.2 auf. Lediglich in der 3, einer Draufsicht auf das Befestigungssystem 1, ist das Schraubelement 5 fortgelassen.
-
Um ein gegenüber dem Stand der Technik erhöhtes Drehmoment in die Schraubverbindung einbringen zu können, ist vorgesehen, dass die erste Befestigungsöffnung 4.1 einen sie begrenzenden Öffnungsrand 8 aufweist, der in Verbindungsposition gemäß den 2, 6 und 8 radial nach innen unter Vorspannung an dem Schraubelement 5, hier an dem Schraubenschaft 5.1, angreift. Damit kann ein Teil des eingebrachten Drehmoments über eine Kraftaufnahme am Öffnungsrand 8 in das erste Bauteil 3.1 eingeleitet und eine Selbsthemmung des Befestigungssystems erzielt werden. Somit kann eine festere und stabilere Schraubverbindung zwischen den beiden Bauteilen 3.1, 3.2 geschaffen werden, ohne dass insbesondere das Innengewinde 6 der zweiten Befestigungsöffnung 4.2 bezüglich der Längsachse l des Befestigungssystems 1 axial stärker belastet wird.
-
Wie in den Längsschnittsansichten gemäß den 1, 2 und 5 bis 8 ersichtlich, ist der Öffnungsrand 8 gegenüber einer Blechebene E des ersten Bauteils 3.1 in einem Winkel β angewinkelt. Der Winkel β ist hier kleiner 30°.
-
In den 3a und 3b wird die besondere Gestaltung des Öffnungsrandes 8 deutlich. In 3b ist eine Draufsicht auf das erste Bauteil 3.1 in einer Phase vor der Fertigstellung gezeigt. Hierbei sind in einem Schritt die erste Befestigungsöffnung 4.1 und die Einschnitte 9 in das Blech für das erste Bauteil 3.1 gestanzt, wobei die erste Befestigungsöffnung 4.1 in diesem Stadium der Herstellung einen ersten Durchmesser d1 aufweist. Mittels dieser Einschnitte 9 wird der Öffnungsrand 8 in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen des Befestigungssystems 1 in vier gleiche, hier darüber hinaus kongruente Öffnungssegmente 10 segmentiert. Die Einschnitte 9 weisen hier jeweils eine Dreiecksform mit sich zur ersten Befestigungsöffnung 4.1 hin wegspreizenden Rändern auf. Somit weisen die erste Befestigungsöffnung 4.1 und die Einschnitte 9 hier insgesamt eine Sternform mit vier „Strahlen” auf.
-
Die Öffnungssegmente 10 sind nach dem Ausstanzen bezüglich ihrer freien Enden 11 mit dem Öffnungsrand 8 radial voneinander beabstandet angeordnet, wobei ihre Beabstandung kleiner als der zweite Durchmesser d2 der zweiten Befestigungsöffnung 4.2 bzw. der Durchmesser des Außengewindes 4 ist. Die Öffnungssegmente 10 werden in einem weiteren Schritt gegen Einführrichtung e jeweils um eine vorgesehene, hier gestrichelt dargestellte Biegeachse b so zu der Blechebene E abgewinkelt, dass sie bezüglich ihrer freien Enden 11 mit dem Öffnungsrand 8 radial zumindest soweit voneinander beabstandet sind, wie der zweite Durchmesser d2 der zweiten Befestigungsöffnung 4.2 bzw. der Durchmesser des Außengewindes 4 misst. Gemäß 3a ist diese Beabstandung der freien Enden 11 größer als der zweite Durchmesser d2. In Folge des Abwinkelns der Öffnungssegmente 10 jeweils an ihrer vorgesehenen Biegeachse b, werden die Einschnitte 9 V-förmig aufgeweitet. Wie den Figuren unmittelbar entnehmbar, weisen die freien Enden 11 radial innen entsprechend der eingestanzten ersten Befestigungsöffnung 4.1 jeweils einen kreisbogenförmigen Verlauf auf.
-
In 1 wird eine Längsschnittsansicht der ersten Ausführungsform des Befestigungssystems 1 mit dem Schraubelement 5 in einer Einführposition gezeigt, in der das Schraubelement mit Spiel in die erste Befestigungsöffnung 4.1 eingreift. Das erste Bauteil 3.1 ist zur Erzielung einer größeren Vorspannung in der Verbindungsposition aus einem Federblech gestanzt.
-
In der Verbindungsposition gemäß den 2, 6 und 8 ist das Schraubelement 5 mit seinem Schraubenschaft 5.1 unter Einschneiden des Innengewindes 6 (in 2, 6 und 8 nur angedeutet) und damit unter Gewindeeingriff in die zweite Befestigungsöffnung 4.2 eingeführt und durchragt dieselbe in Einführrichtung e. Hierbei sind die Öffnungssegmente 10 unterseitig gegen einen vorgesehenen Schraubenkopf 5.2 geführt und in Einführrichtung e heruntergedrückt, wodurch sie unter Vorspannung federelastisch unterseitig an einer Anlagefläche 12 des Schraubenkopfes 5.2 anliegen.
-
Deutlich 2 entnehmbar ist der geringere, hier als Verbindungswinkel β1 ausgebildete Winkel, in dem die Öffnungssegmente 10 gegenüber der Blechebene E angewinkelt sind. Er beträgt weniger als 20°. Dies wiederum macht deutlich, dass die Öffnungssegmente 10 mit den freien Enden 11 mit einer großen Vorspannung gegen das Schraubelement 5 anliegen. Unter anderem abhängig von der Größe des Verbindungswinkels β1, wird somit über die Öffnungssegmente 10 eine radiale Kraft radial nach außen in das erste Bauteil 3.1 aufgenommen.
-
Ferner werden die beiden Bauteile 3.1, 3.2 geringfügig federelastisch axial gegeneinander verspannt. Dies ist allein schon aus der Anschauung den 2, 6 und 8 entnehmbar.
-
Es wird der Öffnungsrand 8 hierüber zumindest mit einer Richtungskomponente radial nach innen und/oder einer bezüglich der Einführrichtung e axialen Richtungskomponente gegen das Schraubelement gedrückt. Damit kann schadlos insgesamt ein größeres Drehmoment als im Stand der Technik in die Schraubverbindung eingebracht und eine Selbsthemmung erzielt werden.
-
In der Ausführungsform des Befestigungssystems 1 gemäß 1 und 2 ist das Außengewinde 7 in Einführrichtung e vorn abgeflacht, damit der In den 5 und 6 bzw. in den 7 und 8 wird jeweils eine weitere Ausführungsform des Befestigungssystems 1 gezeigt. Hierbei unterscheiden sich diese Ausführungsformen des Befestigungssystems 1 in der Gestaltung des Schraubelementes 5. Gemäß 5 ist in Einführrichtung e vorn an dem Außengewinde 7 des Schraubenschaftes 5.1 eine Ringnut 13 vorgesehen, in die, wie in 6 gezeigt, die Öffnungssegmente 10 radial innen in die Verbindungsposition hinein verrasten, wobei hierbei vorteilhaft ein noch geringerer Verbindungswinkel β1 erzielt werden kann. Zum leichteren Einführen des Schraubelements 5 in die erste Befestigungsöffnung 4.1 ist das Schraubelement 5 in Einführrichtung e hinten konisch ausgebildet.
-
In der dritten Ausführungsform des Befestigungssystems 1 gemäß den 7 und 8 ist ebenfalls eine Ringnut 13 vorgesehen, wobei jedoch der Schraubenkopf 5.2 in dieser Ausführungsform den Schraubenschaft 5.1 nicht seitlich überkragt. Das Schraubelement 5 ist madenschraubenartig ausgebildet. Auch hier können die Öffnungssegmente 10 in die Verbindungsposition hinein in der Ringnut 13 verrasten.
-
Bei der zweiten und dritten Ausführungsform ist der Durchmesser d1 der ersten Befestigungsöffnung 4.1 zur besseren Verrastung in die Ringnut 13 hinein kleiner als der Außendurchmesser des Außengewindes 7 des Schraubelementes 5. Damit werden die Öffnungssegmente 10 mit Eingriff des Schraubelements 5 elastisch an dem Außengewinde 7 des Schraubelements 5 hochgebogen, um mit Erreichen der Ringnut in dieselbe unter zumindest teilweiser Entspannung hinein verschwenkend zu verrasten. Hierzu ist, was hier nicht explizit gezeigt, die in Einführrichtung e vordere Flanke der Ringnut 13 entsprechend der Schwenkbewegung der Öffnungssegmente 10 weiter gewölbt ausgebildet als die in Einführrichtung e hintere Flanke der Ringnut 13. Der erste Durchmesser der ersten Befestigungsöffnung 4.1 vor Verbindungseinsatz in dem Befestigungssystem 1 ist zugleich größer als ein Ringnutendurchmesser dr am Nutengrund der Ringnut 13 ausgebildet, um in der Verbindungsposition eine Anlage der Öffnungssegmente 10 radial innen unter Vorspannung innenseitig der Ringnut 13 an dem Nutengrund und/oder an den Innenseitenwänden derselben zu ermöglichen. Dies ist auch für die erste Ausführungsform sinnvoll, wobei als „Nutengrund” der Innendurchmesser des Außengewindes 7 dient.
-
Allen drei Ausführungsformen des Befestigungssystems 1 ist gemeinsam, dass das Schraubelement 5 in Verbindungsrichtung e vorn eine gegen Verbindungsrichtung e geöffnete Arbeitsöffnung 14 zur Einleitung eines Drehmomentes mittels eines hier nicht dargestellten in die Arbeitsöffnung 14 eingreifendes Werkzeuges aufweist.
-
9a und 9b geben beispielgebend eine Anwendungsmöglichkeit des Befestigungssystems 1 in einer Leuchte L wieder. In 9a wird eine perspektivische Draufsicht auf einen Montagekörper M der Leuchte L mit mittels des Befestigungssystem 1 verbundener Rastfeder R gezeigt. Gemäß 9b ist an der Rastfeder R eine Montageplatte P der Leuchte L festgelegt, wobei die Rastfeder R in eine an der Montageplatte P vorgesehene Rastaufnahme A eingreift. Hierbei sind die Rastfeder R als das erste Bauteil 3.1 und der Montagekörper M als das zweite Bauteil 3.2 anzusehen.
-
Dank des erfindungsgemäßen Befestigungssystems 1 können nun stärkere Kräfte zur Verrastung und Halterung der Montageplatte P über die Rastfeder R an den Montagekörper M übertragen werden. D. h. die Montageplatte P kann hierdurch stärker belastet werden, ohne dass die Gefahr gesteht, dass sich die Rastfeder R von der Montageplatte P löst.
-
Es versteht sich, dass, was hier nicht weiter gezeigt ist, weitere erfindungsgemäße Befestigungssysteme zur Halterung der Montageplatte P notwendig sind, die, jeweils beabstandet zueinander, jeweils eine Rastfeder R zur Lagefixierung der Montageplatte P an dem Montagekörper M festlegen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Befestigungssystem
- 2
- Bereich
- 3.1
- erstes Bauteil
- 3.2
- zweites Bauteil
- 4.1
- erste Befestigungsöffnung
- 4.2
- zweite Befestigungsöffnung
- 5
- Schraubelement
- 5.1
- Schraubenschaft
- 5.2
- Schraubenkopf
- 6
- Innengewinde
- 7
- Außengewinde
- 8
- Öffnungsrand
- 9
- Einschnitt
- 10
- Öffnungssegment
- 11
- freies Ende
- 12
- Anschlagfläche
- 13
- Ringnut
- 14
- Arbeitsöffnung
- b
- Biegeachse
- d1
- erster Durchmesser
- d2
- zweiter Durchmesser
- dr
- Ringnutendurchmesser
- e
- Einführrichtung
- l
- Längsachse
- β
- Winkel
- β1
- Verbindungswinkel
- A
- Rastaufnahme
- L
- Leuchte
- M
- Montagekörper
- P
- Montageplatte
- R
- Rastfeder
