DE102017100331A1

DE102017100331A1 - Befestigungsanordnung zum Verbinden von Bauteilen, Bauteilverbindung und Scherenhubtisch

Info

Publication number: DE102017100331A1
Application number: DE102017100331.2A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kehler
Original assignee: FLEXLIFT HUBGERAETE GmbH; Flexlift Hubgerate GmbH
Current assignee: FLEXLIFT HUBGERAETE GmbH; Flexlift Hubgerate GmbH
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2037-01-11
Also published as: DE102017100331B4

Abstract

Eine Befestigungsanordnung zum Verbinden von Bauteilen (13, 14), insbesondere von Scherenhubtischteilen, umfasst eine Expansionshülse (2), welche zum Einsetzen in eine Öffnung (15) der zu verbindenden Bauteile (13, 14) vorgesehen ist, sowie ein Weitungsmittel, welches einen Außenabschnitt (5) mit einem Außendurchmesser (D1) besitzt, der größer als der Innendurchmesser (d2) eines Innenabschnitts (11) der Expansionshülse (2) ist. Der Innenabschnitt (11) und der Außenabschnitt (5) sind dazu ausgebildet, durch Einpressen des Weitungsmittels in die Expansionshülse (2) zumindest abschnittsweise ineinanderzugreifen und dabei die Expansionshülse (2) wenigstens bereichsweise radial auszudehnen. Das Weitungsmittel als gewindeloser Einpressbolzen (3) ist so ausgebildet, dass der Innenabschnitt (11) der Expansionshülse (2) und der Außenabschnitt (5) des Einpressbolzens (3) jeweils die Form eines geraden Kreiszylinders aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zum Verbinden von Bauteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Bauteilverbindung zwischen einem ersten Bauteil und wenigstens einem zweiten Bauteil mittels einer solchen Befestigungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 10 sowie einen Scherenhubtisch mit den Merkmalen von Anspruch 11.
Aus einzelnen Bauteilen zusammengesetzte Strukturen bedürfen geeigneter Verbindungen, um diese in der jeweils erforderlichen Weise miteinander zu fügen. Die dabei verwendeten Verbindungsarten können in lösliche, wie etwa Verschraubungen, und unlösliche Ausführungen unterteilt werden. Insbesondere die unlösliche Verbindung metallischer Bauteile erfolgt zumeist stoffschlüssig mittels einer Verschweißung. Je nach geforderter Toleranz der so miteinander gefügten Metallbauteile gehen dem eigentlichen Verschweißen allerdings weitergehende Maßnahmen voraus, um diese zunächst in deren Ausrichtung exakt zu positionieren. Dies vor dem Hintergrund, dass eine nachträgliche Korrektur quasi ausgeschlossen ist. Zudem kann die Schweißwärme dazu führen, dass sich die Verbindung selbst oder die Bauteile in unerwünschter Weise verziehen.
Eine weitere Möglichkeit zur unlösbaren Verbindung von Bauteilen ist durch deren Vernieten gegeben. Hierzu benötigen die miteinander zu verbindenden Bauteile entsprechende Öffnungen, durch welche hindurch die Niete eingeführt wird. Üblicherweise durchdringt ein gesetzter Niet diese Öffnungen und schließt die miteinander zu verbindenden Bauteile zwischen seinen verdickten Enden ein; es entsteht ein Formschluss. Wird die Niete zuvor erhitzt, erzeugt deren durch Abkühlung bewirkte Schrumpfung einen zusätzlichen Kraftschluss. Weitergehende Nietverbindungen sehen ein bereichsweises Spreizen der Niete innerhalb der Bauteilöffnungen vor, um diese darin zu verspannen.
Die DD 253 281 A1 und DE 10 2009 037 817 A1 sowie GB 10 615 81 A zeigen jeweils klassische Nietverbindungen, bei denen ein mit einem endseitigen Setzkopf ausgestatteter Niet zunächst durch fluchtende Öffnungen zweier miteinander zu verbindender Bauteile geführt wird. Anschließend wird dessen dem Setzkopf gegenüberliegendes freies Ende derart zu einem Schließkopf plastisch verformt, dass die beiden Bauteile zwischen Setz- und Schließkopf eingegliedert sind.
Aus der DE 32 28 189 A1 geht eine Nietverbindung hervor, welche einen Spreizkörper und eine Spreizleiste umfasst. Der zur Anordnung in einer Bauteilbohrung vorgesehene Spreizkörper weist einen ringförmigen Setzkopf mit zwei daran angeordneten Spreizarmen auf. Der Setzkopf besitzt eine sich durch diesen axial hindurch erstreckende rechteckige Öffnung, in welche die ebenfalls rechteckige ausgestaltete Spreizleiste aufnehmbar ist. An den Spreizarmen sind an deren Innenflächen sich gegenüberliegende Vorsprünge ausgebildet, durch welche der lichte Abstand zwischen den Spreizarmen abschnittsweise reduziert ist. Die Spreizleiste ist über die Öffnung des Setzkopfes zwischen die Spreizarme einpressbar. Dabei werden die Spreizarme derart in voneinander weg weisende Richtungen einer gemeinsamen Ebene verdrängt, dass der Spreizkörper gegenüber lokalen Innenflächenbereichen der Bauteilbohrung verspannbar ist.
Eine ähnliche Ausgestaltungsform ist der DE 10 2014 218 866 A1 zu entnehmen, deren Spreizkörper keine einander zugewandten Vorsprünge, sondern eine an den Außenseiten der Spreizarme voneinander weg weisende Rillenstruktur besitzt. Um die Spreizarme beim Einpressen des Spreizstiftes voneinander weg zu verlagern, umfasst der Spreizstift selbst eine verdickte Spitze, deren Außendurchmesser größer als der Abstand zwischen den Spreizarmen ist.
Die DE 298 20 121 U1 lehrt die Ausgestaltung eines Spreizniets, welcher einen Nietkopf an daran angelenkte Spreizfüße besitzt. Der Nietkopf weist eine Öffnung auf, in die hinein ein Spreizstift einpressbar ist. Beim Einpressen des Spreizstiftes werden die Spreizfüße derart radial nach außen auseinandergedrückt, so dass diese beispielsweise innerhalb einer Bohrung verklemmbar sind. Dabei weist der Spreizstift ein Rastelement auf, welches den Spreizstift in seiner eingepressten Lage innerhalb des Spreizniets fixiert.
Die DE 296 17 939 U1 offenbart eine Befestigungsanordnung, welche dem Fixieren von Gegenständen auf einer gelochten Auflageplatte dient.
Die Befestigungsanordnung weist eine in Längsrichtung geschlitzte Hülse auf, wobei die Schlitze an einem seiner Enden beginnen und sich über einen Teilabschnitt der Hülse erstrecken. Innerhalb der Hülse ist ein Gewindebolzen angeordnet, dessen seinem Bolzenkopf gegenüberliegender Außengewindeabschnitt mit dem Innengewinde eines konisch geformten Spreizkörpers im Eingriff steht. Zwischen Bolzenkopf und Hülse ist eine Unterlegscheibe integriert, so dass der Bolzenkopf über die Unterlegscheibe auf der Hülse abstützbar ist. Der demgegenüber an dem die Schlitze aufweisenden Ende der Hülse gelegene Spreizkörper verjüngt sich in Richtung des Bolzenkopfes derart, dass dieser bei einer Rotation des Gewindebolzens aufgrund der Steigung der ineinandergreifenden Gewinde in die Hülse hinein verlagerbar ist. Dabei wird der geschlitzte Abschnitt der Hülse radial nach außen geweitet, so dass dieser innerhalb einer Öffnung der Auflageplatte bereichsweise form- und kraftschlüssig verspannbar ist.
Die zuvor genannten bekannten Verbindungsarten weisen gegenüber einer Verschweißung den Vorteil einer hohen Maßhaltigkeit auf. Aufgrund deren Ausgestaltung ist der innerhalb der Öffnungen erreichbare Kraft- und Formschluss nur bereichsweise realisierbar, so dass die Verbindungen mitunter nur geringe Belastungen zwischen den so miteinander gefügten Bauteilen übertragen können. Insbesondere die letztgenannte Ausführung einer Befestigungsanordnung benötigt eine Vielzahl an Einzelteilen. Zwar lassen sich durch die konischen Flächen der Hülse und des Spreizkörpers hohe radiale Kräfte innerhalb der Bauteilöffnungen erzeugen, allerdings ist zu deren Aufbringung und Beibehaltung der Einsatz eines Gewindebolzens notwendig. Dieser stützt den Spreizkörper an der außenliegenden Unterlegscheibe ab, da dieser sich aufgrund fehlender Selbsthemmung ansonsten aus seiner Lage heraus verlagern würde, woraufhin sich die aufgebaute Spannung abbauen und die Verbindung versagen würde.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsanordnung sowie eine damit herstellbare Bauteilverbindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass diese eine dauerhaft unlösbare und mit hoher Maßhaltigkeit sowie wenigen Einzelteilen realisierbare Verbindung ermöglichen, welche zudem einen maximalen Kraft- und Formschluss zu den so miteinander zu verbindenden Bauteilen aufweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Befestigungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der abhängigen Ansprüche. Weiterhin wird diese Aufgabe mit einer Bauteilverbindung gemäß den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst. Weiter betrifft die Erfindung ebenfalls einen Scherenhubtisch mit den Merkmalen von Anspruch 11.
Erfindungsgemäß ist eine Befestigungsanordnung zum Verbinden von Bauteilen vorgesehen, wobei es sich bei den Bauteilen bevorzugt um Scherenhubtischteile bzw. Bauteile eines Scherenhubtisches handeln kann. Die miteinander zu verbindenden Bauteile können als Voll- oder Hohlprofile vorliegen.
Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung umfasst einen Expansionskörper in Form einer Expansionshülse sowie ein mit der Expansionshülse korrespondierendes Weitungsmittel.
Die Expansionshülse ist dazu vorgesehen, in eine Öffnung der miteinander zu verbindenden Bauteile eingesetzt zu werden. Besonders bevorzugt kann die Expansionshülse rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Die zur Aufnahme der Expansionshülse vorgesehenen Öffnungen der Bauteile können in besonders bevorzugter Weise als Passöffnungen oder -bohrungen ausgeführt sein, wobei sie ein geringes Übermaß relativ zu der Expansionshülse aufweisen.
Das Weitungsmittel besitzt einen Außenabschnitt mit einem Außendurchmesser, der größer als ein Innendurchmesser eines Innenabschnitts der Expansionshülse ist. Der Innenabschnitt und der Außenabschnitt sind dazu ausgebildet, durch Einpressen des Weitungsmittels in die Expansionshülse zumindest abschnittsweise ineinanderzugreifen. Durch das Einpressen des Weitungsmittels und dessen den Innendurchmesser der Expansionshülse übersteigenden Außendurchmesser ist die Expansionshülse wenigstens bereichsweise radial ausdehnbar, so dass diese gegen die Innenfläche(n) der Öffnung(en) der miteinander zu verbindenden Bauteile verspannbar ist.
Erfindungsgemäß ist das Weitungsmittel als gewindeloser Einpressbolzen ausgebildet, wobei der Innenabschnitt der Expansionshülse und der Außenabschnitt des Einpressbolzens jeweils die Form eines geraden Kreiszylinders besitzen.
Der sich hieraus ergebende Vorteil liegt darin begründet, dass sich mit der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung trotz eines Minimums an Einzelteilen ein Maximum an Kraft- und Formschluss zu den so miteinander zu verbindenden Bauteilen erzielen lässt.
Aufgrund der kreiszylindrischen Ausgestaltung der in einer Pressverbindung miteinander stehenden Abschnitte der Expansionshülse und des Einpressbolzens ergibt sich zwischen diesen eine ausschließlich in radiale Richtung ausgerichtete Spannung, so dass eine Selbsthemmung eintritt. Mit anderen Worten ergeben sich hierbei keinerlei parallel zur Längsachse der Expansionshülse verlaufende Kräfte, welche eine unerwünschte Lageveränderung des Einpressbolzens innerhalb der Expansionshülse bewirken könnten. Das Aufrechterhalten der radialen Spannung bedarf insofern keiner wie im Stand der Technik mitunter notwendigen Aufbringung einer Zugkraft.
Aufgrund des rotationssymmetrisch um die Längsachse der Expansionshülse herum verlaufenden Innen- und Außenabschnitts ist ferner keine Begrenzung in der Länge der Befestigungsanordnung gegeben, so wie sie bei konischen Ausgestaltungen vorliegt. Denn aufgrund des sich stetig verjüngenden Verlaufs eines Konus müsste dieser mit zunehmender Länge einen ebenfalls zunehmenden Durchmesser erhalten, wodurch sich Dimensionen ergeben können, die insbesondere in Bauteilen mit kleineren Abmessungen nicht mehr sinnvoll unterzubringen sind.
Insgesamt ergibt sich so eine dauerhaft unlösbare und mit hoher Maßhaltigkeit realisierbare Verbindung.
Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens kann die Expansionshülse einen Setzkopf besitzen, welcher gegenüber den radialen Abmessungen der Expansionshülse umfangsseitig vorspringt. In vorteilhafter Weise kann der Setzkopf endseitig der Expansionshülse angeordnet sein, so dass dieser eine nahezu vollständige Anordnung der Expansionshülse innerhalb der Öffnung(en) der Bauteile zulässt und diese um eine Öffnung herum an einem der Bauteile abstützt. Je nach Anforderung kann der Setzkopf so ausgebildet sein, dass dieser als das Expansionsrohr einseitig verschließende Platte oder als Kragen ausgebildet ist. Insbesondere letztgenannte Ausführungsform ermöglicht es, dass der die Expansionshülse naturgemäß durchziehende Kanal zu seinen beiden Enden hin offen ist. Dies ermöglicht beispielsweise das Einbringen des Einpressbolzens von beiden Enden der Expansionshülse aus. Auch ist so ein Überstand des eingesetzten Einpressbolzens aus der Expansionshülse heraus ermöglicht.
Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung kann der Einpressbolzen einen Schließkopf besitzen, welcher gegenüber den radialen Abmessungen des Einpressbolzens umfangsseitig vorspringt. In vorteilhafter Weise kann der Schließkopf endseitig des Einpressbolzens angeordnet sein, so dass dieser eine nahezu vollständige Anordnung des Einpressbolzens in die Expansionshülse zulässt und den Einpressbolzen beispielsweise um eine Öffnung herum an einem der Bauteile abstützt.
In Kombination mit der Anordnung eines Setzkopfes an der Expansionshülse können so die miteinander zu verbindenden Bauteile zwischen dem Setzkopf und dem Schließkopf des in die Expansionshülse eingepressten Einpressbolzens eingegliedert sein.
Um das radiale Ausdehnen bzw. Aufweiten der Expansionshülse zu erleichtern und/oder zu steuern, kann diese wenigstens eine Nut besitzen, welche in einer Wandung der Expansionshülse angeordnet ist. In besonders vorteilhafter Weise kann die Nut dabei parallel zur Längsachse der Expansionshülse verlaufen und sich über einen Abschnitt oder über die gesamte Länge der Expansionshülse hinweg erstrecken. Dabei kann die Wandung der Expansionshülse vollständig durch die Nut durchtrennt sein. Bei der Anordnung von mehr als einer Nut wird es als sinnvoll angesehen, dass wenigstens eine dieser Nuten nur teilweise in die Wandung des Expansionskörpers hinein gerichtet ist. Dies meint, dass die Wandung im Bereich der Nut in ihrem Querschnitt reduziert aber ansonsten intakt ist. Hierdurch sind die sich an diese Nut anschließenden Umfangsabschnitte der Expansionshülse noch miteinander verbunden, so dass diese als einstückiges Bauteil verarbeitet werden kann.
In besonders bevorzugter Weise kann die Nut oder können die Nuten sich wenigstens über eine Länge der Expansionshülse erstrecken, welche der Einstecklänge des Einpressbolzens in die Expansionshülse entspricht. Die Nut(en) können sich bevorzugt bis zu wenigstens einem Ende der Expansionshülse erstrecken. Selbstverständlich ist auch eine Ausgestaltung denkbar, bei der die Nut(en) zu beiden Enden der Expansionshülse hin beabstandet sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung kann der Einpressbolzen stirnseitig auf ein Maß unterhalb des Innendurchmessers des Innenabschnitts der Expansionshülse verjüngt sein.
Die so geschaffene Verjüngung des Einpressbolzens ermöglicht dessen Führung innerhalb des Kanals der Expansionshülse. Insbesondere das Einführen des Einpressbolzens in die Expansionshülse wird hierdurch deutlich erleichtert. Die Verjüngung kann durch eine umlaufende Fase ausgebildet sein, was die Anordnung eines sich zum freien Ende des Einpressbolzens hin im Durchmesser verschlankenden Konus meint. Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann die Verjüngung aus einem umlaufenden Querschnittssprung gebildet sein. Unter einem Querschnittssprung wird im Rahmen der Erfindung eine abrupte Verkleinerung des Durchmessers verstanden, wobei die Umfangsflächen vor und hinter dem Querschnittssprung parallel zueinander verlaufen.
Die Erfindung sieht vor, dass der Einpressbolzen zusätzlich zu seinem ersten Außenabschnitt wenigstens einen weiteren zweiten Außenabschnitt besitzen kann. Der zweite Außenabschnitt weist dabei ebenfalls die Form eines geraden Kreiszylinders auf. Der Außendurchmesser des zweiten Außenabschnitts ist dabei kleiner als der Außendurchmesser des ersten Außenabschnitts ausgebildet, so dass sich zwischen den beiden Außenabschnitten ein Querschnittssprung ergibt. Durch die Anordnung wenigstens eines zusätzlichen Außenabschnitts kann eine verbesserte Pressverbindung erreicht werden.
In einer Weiterführung hinsichtlich der Anordnung von zwei oder mehr Außenabschnitten des Einpressbolzens sieht die Erfindung es als besonders vorteilhaft an, wenn der zweite Außenabschnitt zwischen der stirnseitigen Verjüngung und dem ersten Außenabschnitt des Einpressbolzens angeordnet ist.
Auf diese Weise ergibt sich eine quasi Abstufung im jeweiligen Durchmesser des Einpressbolzens.
In Zusammenhang mit der Anordnung von zwei oder mehr Außenabschnitten des Einpressbolzens sieht eine weitergehende Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Expansionshülse ebenfalls eine Abstufung in der Ausgestaltung ihres Kanals aufweisen kann. So kann die Expansionshülle zusätzlich zu ihrem ersten Innenabschnitt wenigstens einen weiteren zweiten Innenabschnitt besitzen, welcher ebenfalls die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist. Dabei ist der Innendurchmesser dieses zweiten Innenabschnitts kleiner als der Innendurchmesser des ersten Innenabschnitts ausgebildet.
Vorteilhafterweise können die mehreren Innenabschnitte der Expansionshülle und die mehreren Außenabschnitte des Einpressbolzens so entlang der Längsachse der Expansionshülse aufeinander abgestimmt sein, dass diese im eingepressten Zustand des Einpressbolzens miteinander korrespondieren. Besonders bevorzugt können die Außenabschnitte jeweils das gleiche Übermaß in Bezug auf den korrespondierenden Innenabschnitt der Expansionshülse aufweisen.
Die Erfindung geht davon aus, dass die Expansionshülse und der Einpressbolzen zumindest bereichsweise aus dem gleichen Werkstoff oder aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sein können. Die Entscheidung über die Wahl des jeweils geeigneten Werkstoffs obliegt dem zuständigen Fachmann, der beispielsweise auf Basis der jeweiligen Anforderungen an die Befestigungsanordnung und die zu übertragenden Kräfte die jeweils geeignete Werkstoffwahl oder -paarung vornehmen wird.
Die nunmehr vorgestellte Erfindung schafft eine Befestigungsanordnung, welche insbesondere eine überaus vorteilhafte Alternative zum sonst notwendigen Verschweißen von miteinander zu verbindenden Metallbauteilen bietet. Aufgrund der mit hoher Präzision herstellbaren Öffnungen in den Bauteilen und der ebenfalls hohen Präzision in der Fertigung der Befestigungsanordnung ist es möglich, ohne aufwendiges vorheriges Ausrichten und Positionieren der Bauteile diese mit hoher Maßhaltigkeit miteinander zu verbinden. Durch die Abstimmung von Öffnungen und Expansionshülse der Befestigungsanordnung sind Passverbindungen realisierbar, welche eine schnell herzustellende und dauerhafte Verbindung selbst für höchste Beanspruchungen garantieren.
Die Erfindung ist ferner auf eine Bauteilverbindung zwischen einem ersten Bauteil und wenigstens einem zweiten Bauteil gerichtet, welche mittels einer wie zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung realisierbar ist. In besonders bevorzugter Weise kann es sich bei den Bauteilen um solche eines Scherenhubtisches und insofern um Scherenhubtischteile handeln.
Hierbei ist die Expansionshülse der Befestigungsanordnung in miteinander fluchtende Öffnungen der Bauteile eingesetzt, bei denen es sich in besonders bevorzugter Weise um Passöffnungen oder -bohrungen handeln kann. Mittels des in die Expansionshülse zumindest teilweise eingepressten Einpressbolzens ist die Expansionshülse wenigstens bereichsweise radial ausgedehnt, so dass diese einen Kontakt zur der Innenfläche der Öffnungen aufweist. Dabei ist der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen so eng an den Außendurchmesser der Expansionshülse toleriert, dass die zunächst ohne eingepressten Einpressbolzen in die Öffnungen eingeführte Expansionshülse nach dem Einpressen des Einpressbolzens zumindest abschnittsweise gegen die Innenflächen der Öffnungen in den Bauteilen form- und kraftschlüssig abgestützt ist.
Ebenso ist die Erfindung auf einen Scherenhubtisch mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gerichtet. Für Einzelheiten wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 - 7 und der darin gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße zweiteilige Befestigungsanordnung in einer Seitenansicht,
2 die Befestigungsanordnung aus 1 in einer perspektivischen Ansicht,
3 eine perspektivische Ansicht einer Expansionshülle der Befestigungsanordnung in einer Variante aus den 1 und 2,
4 eine alternative Ausgestaltung der Expansionshülle aus den 1 bis 3 in ebenfalls perspektivischer Darstellungsweise,
5 eine erfindungsgemäße Bauteilverbindung mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung im Querschnitt,
6 eine alternative Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung aus den 1, 2 und 5 im Schnitt sowie
7 eine alternative Ausgestaltung des Einpressbolzens der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer Seitenansicht.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 1 in einer Seitenansicht. Die Befestigungsanordnung 1 dient der dauerhaften Verbindung von wenigstens zwei hier nicht näher gezeigten Bauteilen. Erkennbar setzt sich die Befestigungsanordnung 1 aus zwei Teilen zusammen, bei denen es sich um eine Expansionshülse 2 und einen Einpressbolzen 3 handelt. Beide Teile sind vorliegend als um eine Längsachse x der Expansionshülse 2 herum rotationssymmetrisch ausgebildete Körper ausgestaltet, was insbesondere in Fig. 2 näher ersichtlich ist.
Der Einpressbolzen 3 weist an seinem der Expansionshülse 2 abgewandten freien Ende einen Schließkopf 4 auf, welcher gegenüber dem Einpressbolzen 3 umfangsseitig radial vorspringt. Der Schließkopf 4 erstreckt sich dabei scheibenförmig senkrecht zur Längsachse x. Der als gewindeloser Schaft ausgestaltete Rest des Einpressbolzens 3 teilt sich in einen Außenabschnitt 5 und eine dem Schließkopf 4 gegenüberliegende Verjüngung 6 des der Expansionshülse 2 zugewandten freien Endes des Einpressbolzens 3 auf.
Der einen gleichbleibenden Außendurchmesser D1 aufweisende Außenabschnitt 5 weist die Form eines geraden Kreiszylinders auf, wobei er sich zwischen dem Schließkopf 4 und der Verjüngung 6 erstreckt. Vorliegend nimmt der Außenabschnitt 5 rund 88% der Gesamtlänge L1 des Einpressbolzens 3 ein. Die Verjüngung 6 ist erkennbar als umlaufender Querschnittssprung gegenüber dem Außendurchmesser D1 des Außenabschnitts 5 ausgestaltet, so dass diese eine gegenüber dem Außendurchmesser D1 kleineren Durchmesser besitzt.
Die Expansionshülse 2 weist an ihrem dem Einpressbolzen 3 abgewandten freien Ende einen Setzkopf 7 auf, welcher gegenüber der Expansionshülse 2 umfangsseitig radial vorspringt. Der Setzkopf 7 erstreckt sich dabei scheibenförmig senkrecht zur Längsachse x. In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Setzkopf 7 als eine die Expansionshülse 2 einseitig verschließende Platte ausgebildet. Die Gestalt einer Wandung 8 der Expansionshülse 2 verleiht dieser die Form eines geraden Kreiszylinders, so dass die Expansionshülse 2 in eine bevorzugt als Passung mit geringem Spiel ausgestaltete Öffnung der hier nicht gezeigten zu verbindenden Bauteile eingesetzt werden kann.
Innerhalb der Wandung 8 der Expansionshülse 2 sind vorliegend insgesamt vier Nuten 9 gleichmäßig um die Längsachse x herum angeordnet, welche sich parallel zur Längsachse x der Expansionshülse 2 erstrecken.
Erkennbar durchtrennen die Nuten 9 dabei die Wandung 8 der Expansionshülse 2 vollständig. Die am dem Setzkopf 7 abgewandte freien Ende der Expansionshülse 2 beginnenden Nuten 9 weisen eine Länge L2 auf, welche im Wesentlichen einer Länge L3 des Außenabschnitts 5 des Einpressbolzens 3 entspricht.
3 ist die Expansionshülse 2 aus den 1 und 2 in einer veränderten Ausgestaltung hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der Nuten 9 zu entnehmen. In der hier gezeigten perspektivischen Darstellung der Expansionshülse 2 sind insgesamt drei Nuten 9 gleichmäßig um die Längsachse x herum innerhalb der Wandung 8 angeordnet. Dabei ist die Wandung 8 der Expansionshülse 2 nicht vollständig durchtrennt, da die Nuten 9 nur teilweise in diese hinein angeordnet sind. Erkennbar erstrecken sich die Nuten 9 vorliegend über die gesamte Länge der Expansionshülse 2, wobei sie auch den Setzkopf 7 zumindest teilweise durchtrennen.
Anhand der hier gezeigten Ausführungsform soll verdeutlicht werden, dass die Expansionshülse 2 naturgemäß einen Kanal 10 besitzt, welcher der Aufnahme des Einpressbolzens 3 dient. In diesem Zusammenhang weist die Expansionshülse 2 grundsätzlich einen Innenabschnitt 11 auf, welcher einen gegenüber dem Außendurchmesser D1 des Außenabschnitts 5 des Einpressbolzens 3 kleineren Innendurchmesser d2 besitzt. Ebenso wie der Außenabschnitt 5 des Einpressbolzens 3 besitzt der Innenabschnitt 11 der Expansionshülse 2 die Form eines geraden Kreiszylinders. In dieser Ausgestaltung sind der Innenabschnitt 11 und der Außenabschnitt 5 dazu ausgebildet, durch Einpressen des Einpressbolzens 3 in den Kanal 10 der Expansionshülse 2 zumindest abschnittsweise ineinanderzugreifen und dabei die Expansionshülse 2 wenigstens bereichsweise radial auszudehnen.
Die in den 1 und 2 ersichtliche Verjüngung 6 des Einpressbolzens 3 ist dabei so ausgestaltet, dass diese auf ein Maß unterhalb des Innendurchmessers d2 des Innenabschnitts 11 der Expansionshülse 2 herabgesetzt ist.
4 zeigt eine weitere Variante der Expansionshülse 2, welche keinerlei Nuten 9 besitzt.
5 ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Bauteilverbindung 12 zu entnehmen, welcher vorliegend zwei übereinander angeordnete Bauteile 13, 14 und eine wie zuvor gezeigte Befestigungsanordnung 1 umfasst. Erkennbar weisen die beiden Bauteile 13, 14 miteinander fluchtende Öffnungen 15 auf, in denen die Expansionshülse 2 angeordnet ist. Dabei stützt sich die Expansionshülse 2 mit ihrem Setzkopf 7 auf den Rand der Öffnung 15 des ersten Bauteils 13 ab, während sich der Schließkopf 4 des Einpressbolzens 3 auf dem Rand der Öffnung 15 des zweiten Bauteils 14 abstützt. Auf diese Weise sind die beiden Bauteile 13, 14 zwischen Setzkopf 7 und Schließkopf 4 der Befestigungsanordnung 1 eingegliedert.
Aufgrund des in die Expansionshülse 2 eingepressten Einpressbolzens 3 ist die Expansionshülse 2 derart radial ausgedehnt, dass diese gegen die Innenflächen der Öffnungen 15 in den Bauteilen 13, 14 form- und kraftschlüssig abgestützt ist.
6 zeigt eine alternative Zusammensetzung der Befestigungsanordnung 1 im Schnitt.
Hierbei ist der Einpressbolzen 3 so in die Expansionshülse 2 eingepresst, dass deren Setzkopf 7 und Schließkopf 4 im direkten Kontakt zueinander stehen. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise für die Anordnung der Befestigungsanordnung 1 in einer Öffnung 15 in Form eines hier nicht näher gezeigten Sacklochs vorgesehen.
7 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Einpressbolzens 3 in einer Seitenansicht. Erkennbar besitzt der hier ersichtliche Einpressbolzen 3 zusätzlich zu seinem ersten Außenabschnitt 5 einen weiteren zweiten Außenabschnitt 16. Der zweite Außenabschnitt 16 weist ebenfalls die Form eines geraden Kreiszylinders auf, wobei ein Außendurchmesser D3 des zweiten Außenabschnitts 16 kleiner als der Außendurchmesser D1 des ersten Außenabschnitts 5 ist.
In dieser Ausgestaltung ist der zweite Außenabschnitt 16 zwischen der stirnseitigen Verjüngung 6 und dem ersten Außenabschnitt 5 des Einpressbolzens 3 angeordnet. In Bezug auf die Gesamtlänge L1 des Einpressbolzens 3 nimmt der erste Außenabschnitt rund 47% und der zweite Außenabschnitt 16 rund 39% von dieser ein.
In nicht näher gezeigter Weise kann die Expansionshülse 2 zusätzlich zu ihrem ersten Innenabschnitt 11 wenigstens einen zweiten Innenabschnitt in Form eines geraden Kreiszylinders besitzen, wobei ein Innendurchmesser des zweiten Innenabschnitts kleiner als der Innendurchmesser d2 des ersten Innenabschnitts 11 ist. Die ersten und zweiten Innenabschnitte 11 sowie Außenabschnitte 5, 16 können bevorzugt im eingepressten Zustand miteinander korrespondieren.
Bezugszeichenliste

1 -: Befestigungsanordnung
2 -: Expansionshülse von 1
3 -: Einpressbolzen von 1
4 -: Schließkopf von 3
5 -: erster Außenabschnitt von 3
6 -: Verjüngung von 3
7 -: Setzkopf von 2
8 -: Wandung von 2
9 -: Nut in 8 von 2
10 -: Kanal von 2
11 -: Innenabschnitt von 2
12 -: Bauteilverbindung
13 -: erstes Bauteil von 12
14 -: zweites Bauteil von 12
15 -: Öffnung in 13 und 14
16 -: zweiter Außenabschnitt von 3
D1 -: Außendurchmesser von 5
d2 -: Innendurchmesser von 11
D3 -: Außendurchmesser von 16
L1 -: Gesamtlänge von 3
L2 -: Länge von 9
L3 -: Länge von 5
L4 -: Länge 16
x -: Längsachse von 2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DD 253281 A1 [0004]
DE 102009037817 A1 [0004]
GB 1061581 A [0004]
DE 3228189 A1 [0005]
DE 102014218866 A1 [0006]
DE 29820121 U1 [0007]
DE 29617939 U1 [0008]

Claims

Befestigungsanordnung zum Verbinden von Bauteilen (13, 14), insbesondere von Scherenhubtischteilen, umfassend eine Expansionshülse (2), welche zum Einsetzen in eine Öffnung (15) der zu verbindenden Bauteile (13, 14) vorgesehen ist, sowie ein Weitungsmittel, welches einen Außenabschnitt (5) mit einem Außendurchmesser (D1) besitzt, der größer als der Innendurchmesser (d2) eines Innenabschnitts (11) der Expansionshülse (2) ist, wobei der Innenabschnitt (11) und der Außenabschnitt (5) dazu ausgebildet sind, durch Einpressen des Weitungsmittels in die Expansionshülse (2) zumindest abschnittsweise ineinanderzugreifen und dabei die Expansionshülse (2) wenigstens bereichsweise radial auszudehnen, dadurch gekennzeichnet, dass das Weitungsmittel als gewindeloser Einpressbolzen (3) ausgebildet ist, wobei der Innenabschnitt (11) der Expansionshülse (2) und der Außenabschnitt (5) des Einpressbolzens (3) jeweils die Form eines geraden Kreiszylinders aufweisen.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionshülse (2) einen insbesondere endseitig angeordneten Setzkopf (7) besitzt, welcher gegenüber der Expansionshülse (22) umfangsseitig vorspringt, wobei der Setzkopf (7) als die Expansionshülse (2) einseitig verschließende Platte oder als Kragen ausgebildet ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressbolzen (3) einen insbesondere endseitig angeordneten Schließkopf (4) besitzt, welcher gegenüber dem Einpressbolzen (3) umfangsseitig vorspringt.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wandung (8) der Expansionshülse (2) wenigstens eine Nut (9) angeordnet ist, welche sich zumindest abschnittsweise parallel zur Längsachse (x) der Expansionshülse (2) erstreckt, wobei die Nut (9) nur teilweise in die Wandung (8) hinein gerichtet ist oder diese vollständig durchtrennt.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressbolzen (3) stirnseitig auf ein Maß unterhalb des Innendurchmessers (d2) des Innenabschnitts (11) der Expansionshülse (2) verjüngt ist, wobei die Verjüngung (6) durch eine umlaufende Fase und/oder einen umlaufenden Querschnittssprung gebildet ist.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressbolzen (3) zusätzlich zu seinem ersten Außenabschnitt (5) wenigstens einen zweiten Außenabschnitt (16) in Form eines geraden Kreiszylinders besitzt, wobei ein Außendurchmesser (D3) des zweiten Außenabschnitts (16) kleiner als der Außendurchmesser (D1) des ersten Außenabschnitts (5) ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenabschnitt (16) zwischen der stirnseitigen Verjüngung (6) und dem ersten Außenabschnitt (5) des Einpressbolzens (3) angeordnet ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionshülse (2) zusätzlich zu ihrem ersten Innenabschnitt (11) wenigstens einen zweiten Innenabschnitt in Form eines geraden Kreiszylinders besitzt, wobei ein Innendurchmesser des zweiten Innenabschnitts kleiner als der Innendurchmesser (d2) des ersten Innenabschnitts (11) ist.
Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionshülse (2) und der Einpressbolzen (3) zumindest bereichsweise aus dem gleichen Werkstoff oder aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind.
Bauteilverbindung zwischen einem ersten Bauteil (13) und wenigstens einem zweiten Bauteil (14), insbesondere zwischen Bauteilen eines Scherenhubtisches, mittels einer Befestigungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, deren Expansionshülse (2) in miteinander fluchtende Öffnungen (15) der Bauteile (13, 14) eingesetzt und mittels des in die Expansionshülse (2) zumindest teilweise eingepressten Einpressbolzens (3) wenigstens bereichsweise radial ausgedehnt ist, wobei der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen (15) so eng an den Außendurchmesser der Expansionshülse (2) toleriert ist, dass die zunächst ohne eingepressten Einpressbolzen (3) in die Öffnungen (15) eingeführte Expansionshülse (2) nach dem Einpressen des Einpressbolzens (3) zumindest abschnittsweise gegen die Innenflächen der Öffnungen (15) in den Bauteilen (13, 14) form- und kraftschlüssig abgestützt ist.
Scherenhubtisch, welcher aus einer Mehrzahl Bauteilen (14) hergestellt ist, wobei wenigstens zwei Bauteile, insbesondere strukturelle, die Statik des Scherenhubtisches betreffende Bauteile über eine Bauteilverbindung nach Anspruch 10 miteinander verbunden sind.