DE102017105338A1

DE102017105338A1 - Mutter für eine Schraubverbindung, Schraubverbindung mit der Mutter, sowie WC-Sitzgarnitur mit der Schraubverbindung

Info

Publication number: DE102017105338A1
Application number: DE102017105338.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Freiberger
Original assignee: Hamberger Industriewerke GmbH
Current assignee: Hamberger Industriewerke GmbH
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2037-03-15
Also published as: AT518841A3; AT518841B1; AT518841A2; DE102017105338B4

Abstract

Offenbart ist eine Mutter zur Sicherung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik, insbesondere zur Verschraubung mit einer erschwert zugänglichen Gewindeschraube, Gewindestange oder Gewindespindel, mit einem in Axialrichtung ansteigenden Innengewinde, das in wenigstens zwei Umfangsabschnitte separiert ist, die in Radialrichtung relativ zueinander beweglich ausgebildet sind, so dass über ihre Bewegung nach radial innen ein Eingriff mit einem Außengewinde ausbildbar ist. Auch offenbart sind eine Schraubverbindung mit einer Gewindeschraube, -stange oder -spindel und der genannten Mutter, sowie eine WC-Sitzgarnitur mit einer derartigen Schraubverbindung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mutter für eine Schraubverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere zur Befestigung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik, eine Schraubverbindung mit der Mutter gemäß Anspruch 15, sowie eine WC-Sitzgarnitur mit der Schraubverbindung gemäß Anspruch 16
Herkömmliche Muttern für Schraubverbindungen sind einstückig ausgestaltet und werden an einem Endabschnitt eines Außengewindes aufgesetzt und von dort entlang dem Gewindegang schraubend bewegt.
In Einbaulagen, in denen der Gewindebolzen schwer zugänglich oder nicht einsehbar ist, können für den Bediener das sichere Ansetzen der Mutter und deren Schraubbewegung erschwert sein. Beispielshaft sei die Befestigung einer WC-Sitzgarnitur genannt. Bei dieser durchsetzt ein Gewindebolzen eine WC-Keramik. Dieser trägt an einer Oberseite der Keramik einen Dorn zum Befestigen eines WC-Sitzgelenks einer WC-Sitzgarnitur. Unterseitig tritt der Gewindebolzen aus der Keramik aus. Für den Bediener erweist sich hierbei das „Erfühlen“ des Gewindeeingriffs ohne Sicht auf die Mutter als Problem. Darüber hinaus sind die vom Bediener einzunehmende Körperhaltung und die unter diesen Bedingungen auszuführende Schraubbewegung der Mutter für den Bediener ermüdend.
Eine Schraubenmutter der Anmelderin, die dieses Problem löst, ist unter dem Namen „Fast Fix“ bekannt. Diese Mutter ist quer zu ihrer Gewindelängsachse in zwei zusammenwirkende Teile geteilt. Ein Teil ist als eine einfache Manschette bzw. Unterlegscheibe ausgeführt, die auf den Gewindebolzen aufgesteckt wird. Ein zweiter Teil der Mutter trägt einen auf den Gewindebolzen aufschiebbaren Bedienring, von dem sich umfänglich verteilt angeordnet, in Axialrichtung hin zur Manschette, Zinken erstrecken, die in Radialrichtung biegeelastisch verformbar sind. Freie Endabschnitte der Zinken sind radial innen jeweils mit einem Umfangsabschnitt eines Innengewindes versehen. Die Zinken sind elastisch genug, das Innengewinde beim Aufschieben am Außengewinde abgleiten zu lassen, bis Endabschnitte der Zinken in die Manschette eintauchen. Bei Drehung des Bedienringes greifen dann die Gewindeabschnitte der Zinken und ziehen das Mutterteil, das das Innengewinde trägt, in die Manschette ein. Dabei verhindert die Manschette die Aufweitung der Zinken nach radial außen, wodurch der Gewindeeingriff stets gewährleistet bleibt. Diese Mutter kann der Bediener somit bis zum Anschlag aufschieben, bevor die eigentliche Verschraubung mit dem Gewindebolzen erfolgt. Ihm bleiben das komplizierte Erfühlen des korrekten Gewindeeingriffs und der lange Schraubweg bis zum Anschlag erspart.
Die Lösung birgt aber den Nachteil, dass aufgrund des verwendeten Materials Kunststoff eine Festigkeit der Schraubverbindung vergleichsweise gering ist. Darüber hinaus relaxiert Kunststoff im Zuge seiner Alterung, die Schraubverbindung kann sich also lösen. Um dem entgegenzuwirken, muss die Schraubverbindung immer wieder nachgezogen werden.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Mutter für schwer zugängliche Schraubverbindungen – insbesondere im Sanitärbereich – zu schaffen, die bei gleichbleibend einfacher Bedienung und geringen Kosten eine haltbarere Schraubverbindung ermöglicht. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, eine Schraubverbindung mit der Mutter, sowie eine WC-Sitzgarnitur mit einer derartigen Schraubverbindung zu schaffen.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch eine Mutter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, die zweite durch eine Schraubverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und die dritte durch eine WC-Sitzgarnitur mit den Merkmalen des Anspruchs 16.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Mutter sind in den Patentansprüchen 2 bis 14 beschrieben.
Eine Mutter, die insbesondere zur Verschraubung mit einer erschwert zugänglichen Gewindeschraube, Gewindestange oder Gewindespindel geeignet ist, hat ein in Axial- oder Verschraubungsrichtung ansteigendes Innengewinde. Dieses ist in wenigstens zwei Umfangsabschnitte geteilt, die in Radialrichtung – also quer zur Axialrichtung – relativ zueinander beweglich ausgebildet sind. Über diese Relativbewegung ist somit nach radial innen ein Eingriff der Umfangsabschnitte mit einem Außengewinde ausbildbar. Das bringt mit sich, dass über ihre Bewegung nach radial außen die Umfangsabschnitte außer Eingriff mit dem Außengewinde bringbar sind oder der Eingriff zumindest reduzierbar ist. Erfindungsgemäß ist an der Mutter eine Achseinrichtung, insbesondere eine Schwenkachse, ausgebildet, um die die Umfangsabschnitte zueinander in Eingriff schwenkbar sind.
Anders als beim Stand der Technik sind die Umfangsabschnitte des Innengewindes mit dem Außengewinde somit mittels einer Bewegung in Eingriff gebracht, die anstatt auf der elastischen Deformierung der Mutter oder eines Mutterabschnitts auf der Verschwenkung der einzelnen Umfangsabschnitte zueinander beruht. Anders ausgedrückt: Die Umfangsabschnitte des Innengewindes sind erfindungsgemäß, anstatt fest und elastisch deformierbar, gelenkig miteinander verbunden. Dies ermöglicht bei gleichbleibend einfacher Bedienbarkeit und geringen Fertigungskosten die Verwendung härterer oder zäherer Materialien, wie beispielsweise Metall. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Bauweise bei geeigneter Materialwahl eine haltbarere Schraubverbindung.
In einer Weiterbildung ist die Mutter in Abschnitte oder Mutterabschnitte geteilt, wobei jedem Mutterabschnitt einer der Umfangsabschnitte zugeordnet ist. Dabei erweist es sich für die Fertigung als vorteilhaft, wenn die Mutterabschnitte mit ihrem jeweiligen Umfangsabschnitt einstückig ausgebildet sind.
Vorzugsweise erstreckt sich eine Schwenkachse der Achseinrichtung quer zur Axialrichtung der Mutter.
In einer Weiterbildung erstrecken sich die Mutterabschnitte – bezogen auf die Axialrichtung – beidseitig der Achseinrichtung oder Schwenkachse. An ersten Endabschnitten der Mutterabschnitte ist dann jeweils einer der Umfangsabschnitte des Innengewindes angeordnet, wohingegen an gegenüberliegenden, zweiten Endabschnitten der Mutterabschnitte – also in Axialrichtung jenseits der Achseinrichtung oder Schwenkachse – an den Mutterabschnitten jeweils ein Bedienabschnitt zur Betätigung der Verschwenkung vorgesehen ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Achseinrichtung von den Mutterabschnitten selbst, ohne zusätzliche Hilfsmittel oder Zusatzteile, ausbildbar oder ausgebildet. Eine derartige Lösung erweist sich in der Fertigung, in der Montage und im Betrieb als besonders einfach, kostengünstig und haltbar.
Hierzu ist in einer Weiterbildung die Achseinrichtung durch eine Anlage der Mutterabschnitte aneinander ausbildbar oder ausgebildet. Es müssen also keine weiteren Bauteile wie Lager, Achsbolzen oder dergleichen zur Ausbildung des Schwenkgelenks / der Schwenkachse vorgesehen sein.
Hierbei erweist sich eine Weiterbildung als vorteilhaft, in der die Achseinrichtung oder die Schwenkachse über wenigstens einen Linienkontakt oder zumindest zwei Punktkontakte der Mutterabschnitte miteinander ausbildbar oder ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist einer der Mutterabschnitte am anderen Mutterabschnitt, oder sind beide aneinander, wippend gelagert. Eine Betätigung der Wippe oder wippenden Lagerung erweist sich als besonders einfach und intuitiv.
Insbesondere bei Weiterbildungen, bei denen die Ausbildung der Achseinrichtung oder Schwenkachse allein auf der Anlage der Mutterabschnitte aneinander beruht, also keine weiteren Achselemente wie Achsbolzen etc. vorgesehen sind, erweist sich eine Weiterbildung vorteilhaft, bei der die Mutterabschnitte miteinander eine Verzahnung aufweisen, über die zumindest ihre Axialposition zueinander festlegbar oder festgelegt ist. Auf diese Weise ist eine Relativposition der Umfangsabschnitte, trotz deren Schwenkbarkeit, zumindest in Axialrichtung definiert, sodass deren korrekter Eingriff mit dem Außengewinde sicherstellt ist.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Verzahnung an einem der Mutterabschnitte wenigstens eine Verzahnungsausnehmung und am anderen der Mutterabschnitte wenigstens einen, auf die Verzahnungsausnehmung abgestimmten, eingreifenden Zahn aufweist. Dabei sind der Zahn und die Verzahnungsausnehmung natürlich derart ausgestaltet, dass sie die Verschwenkung zulassen. Dies ist beispielsweise durch ein ausreichendes Spiel, insbesondere Axialspiel, zwischen Zahn und Verzahnungsausnehmung und / oder durch eine zylinderabschnittsförmige Ausbildung des Zahns und der Verzahnungsausnehmung realisiert, wobei die Zylinderachse mit der Achseinrichtung oder Schwenkachse zusammenfällt.
Eine bevorzugte Form der Mutterabschnitte ist die von hülsenförmigen oder teilzylindrischen Halbschalen. Derartige Geometrien sind auf einfachste Weise in Kunststoff oder Blech, beispielsweise durch Spritzgießen, Tiefziehen, Pressen, Stanzen fertigbar. Die einfache Geometrie der Mutterabschnitte ermöglicht dabei eine kostengünstige, werkzeugfallende Fertigung.
In einer bevorzugten Weiterbildung, sind zumindest die Umfangsabschnitte, insbesondere zudem auch die gesamten Mutterabschnitte, metallisch ausgebildet. Die metallische Ausführung hat den Vorteil größerer Härte und dass sie, verglichen mit der Kunststoffausführung, keine Relaxierung aufweist. Somit lockert sich die Verbindung der Mutter mit dem Außengewinde mit der Zeit nicht. Gegenüber der Kunststoffvariante weist die Metallvariante somit den Vorteil auf, dass die Schraubverbindung nicht nachgezogen werden muss. Einmal montiert, sorgt die Schraubverbindung der metallischen Mutter mit einem metallischen Außengewinde durch Setzung im Gewinde für eine feste und dauerhafte Befestigung. Als Metall der Mutter bietet sich insbesondere Edelstahl (V2A) an.
In einer Weiterbildung, die die Handhabung der Mutter vereinfacht, weist diese zusätzlich ein Rückstellelement auf, über das die Umfangsabschnitte in Richtung dem Eingriff oder in entgegengesetzter Richtung vorspannbar, insbesondere vorgespannt sind. Auf diese Weise ist ein standardisierter Grundzustand der Mutter, entweder „in Eingriff“ oder „außer Eingriff“, bereitstellbar, von dem ausgehend ein Bediener die Verschraubung der Mutter wiederholt vornehmen kann.
Bevorzugt ist das Rückstellelement elastisch ausgebildet, insbesondere zugelastisch. Hierbei kann ein Elastomer oder Gummi als einfaches, günstiges und wartungsfreies Element Verwendung finden.
In einer bevorzugten Weiterbildung, insbesondere bei Verwendung von hülsenförmigen Halbschalen als Mutterabschnitte, ist die Mutter oder sind die Mutterabschnitte vom Rückstellelement zumindest teilumfänglich umgriffen. Das Rückstellelement kann beispielsweise ein Elastomer- oder Gummiring, insbesondere ein O-Ring sein.
Um dieses zumindest teilumfänglich umgreifende Rückstellelement an der Mutter, insbesondere in Axialrichtung, positionstreu zu sichern, weist in einer Weiterbildung zumindest einer der Mutterabschnitte oder Halbschalen eine Außenumfangsnut auf, in der das Rückstellelement, insbesondere der O-Ring, aufgenommen ist.
Über das beispielsweise als O-Ring ausgeführte Rückstellelement sind in einer bevorzugten Weiterbildung die lose gefügten Mutterabschnitte in Anlage miteinander zu einer kompakten Einheit gespannt und zusammengehalten.
Eine Anordnung des Rückstellelementes, bezogen auf die Axialrichtung, ist je nach erwünschter Grundstellung der Umfangsabschnitte des Innengewindes („in Eingriff“, bzw. nach radial innen verschwenkt, oder „außer Eingriff“, bzw. nach radial außen verschwenkt) verschieden. In einer Variante, in der die Achseinrichtung zwischen dem Rückstellelement und den Umfangsabschnitten angeordnet ist, liegt eine Grundstellung „außer Eingriff“ vor, sofern das Rückstellelement ein zugelastisches Element ist. Im anderen Fall, in dem das Rückstellelement zwischen der Achseinrichtung und den Umfangsabschnitten angeordnet ist, liegt eine Grundstellung „in Eingriff“ vor, sofern das Rückstellelement ein zugelastisches ist.
In einer Weiterbildung weist die Mutter eine gesonderte Manschette, Unterlegscheibe oder einen gesonderten Ring oder dergleichen auf, die oder der eine zum Außengewinde etwa koaxiale Ausnehmung hat, in die die Umfangsabschnitte, insbesondere die ersten Endabschnitte, an denen die Umfangsabschnitte des Innengewindes angeordnet sind, insbesondere zumindest abschnittsweise axial eintauchbar sind. Über die Manschette ist somit eine Bewegung der Umfangsabschnitte nach radial außen gehemmt. Auf diese Weise sind nach radial außen wirkende Flankenkräfte des Gewindeeingriffs beim Verschrauben des Innengewindes auf dem Außengewinde radial außen abgestützt. Die Flankenkräfte führen demnach nicht dazu, die Umfangsabschnitte des Innengewindes um die Achseinrichtung nach radial außen „außer Eingriff“ zu schwenken. In anderen Worten: Die Umfangsabschnitte des Innengewindes sind über die Manschette fest in ihrer Radialposition gehalten.
In einer Weiterbildung ist die Manschette starr, insbesondere metallisch ausgebildet. Alternativ dazu kann sie elastisch ausgebildet sein.
Ist sie elastisch ausgebildet, ist über sie beispielsweise auch die zuvor beschriebene Funktion des Rückstellelementes ausbildbar. In diesem Fall sind über sie die Umfangsabschnitte in Richtung dem Eingriff elastisch vorspannbar, insbesondere vorgespannt. Zur Montage werden die beiden Mutterabschnitte auf das Außengewinde aufgeschoben, bis die Umfangsabschnitte des Innengewindes – oder die ersten Endabschnitte, an denen die Umfangsabschnitte angeordnet sind – zumindest abschnittsweise in die Ausnehmung der Manschette eintauchen. Auf diese Weise kann insbesondere auf das zuvor geschilderte elastische Rückstellelement verzichtet werden.
Als Manschette ist in dieser Druckschrift ganz allgemein ein Element mit der Ausnehmung zu verstehen, die vom Außengewinde durchsetzbar ist. Es kann beispielsweise ringförmig ausgestaltet sein. Dabei kann es in Axialrichtung flacher sein als in einer Richtung quer dazu, sodass es beispielsweise scheibenförmig ausgestaltet ist. Dies ist insbesondere eine vorteilhafte Form, wenn die Manschette zusätzlich als Dichtung fungiert. Alternativ kann das Element in Axialrichtung höher sein als in einer Richtung quer dazu. In diesem Fall hat die Manschette beispielsweise die Form einer Hülse.
In einer Weiterbildung ist die Manschette als eine insbesondere scheibenförmige Dichtung ausgebildet. Insbesondere kann so über die Dichtung eine Schraubverbindung, insbesondere zur Sicherung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik, gegen die Keramik abgedichtet werden.
In einer Weiterbildung ist zwischen den die Umfangsabschnitte tragenden ersten Endabschnitten, selbst in einer Schwenkposition „in Eingriff“, eine Umfangslücke ausgebildet. Somit sind die Endabschnitte nicht miteinander in Anlage. Weisen die Endabschnitte einen größeren Durchmesser auf als die Ausnehmung der Manschette, kann diese die Endabschnitte bei deren insbesondere zumindest abschnittsweisem Eintauchen in die Ausnehmung – insbesondere elastisch – nach radial innen deformieren, so dass der Eingriff verstärkt ist.
Eine erfindungsgemäße Schraubverbindung, insbesondere zur Sicherung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik, hat eine Mutter, die gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgestaltet ist. Zudem hat sie eine Gewindeschraube, Gewindestange oder Gewindespindel, mit der die Mutter verschraubbar oder verschraubt ist.
Vorzugsweise ist mit der Gewindeschraube ein Kopplungselement, insbesondere ein Scharnierdorn verbunden, der mit der WC-Sitzgarnitur, insbesondere mit einem WC-Sitzgelenk der WC-Sitzgarnitur, koppelbar ist.
Eine erfindungsgemäße WC-Sitzgarnitur hat wenigstens eine Schraubverbindung die gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgestaltet ist. Dabei ist ein WC-Sitzgelenk der WC-Sitzgarnitur mit der Gewindeschraube, insbesondere über den Scharnierdorn, koppelbar oder gekoppelt.
Die Anmelderin behält sich vor, ein Patent- oder Gebrauchsmusterbegehren auf ein WC-Sitzgelenk mit der erfindungsgemäßen Schraubverbindung zu richten.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mutter zur Befestigung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer Mutter mit einer Gewindestange in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
2 Halbschalen der Mutter gemäß 1 in vergrößerter Darstellung,
2a das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit vormontierter Mutter, vor deren Verschraubung mit der Gewindestange,
3 die Mutter gemäß 2a mit ausgeschwenkten Umfangsabschnitten des Innengewindes, vor ihrer Verschraubung mit der Gewindestange
4 die Mutter gemäß 3 auf die Gewindestange aufgeschoben, „außer Eingriff“,
5 die Mutter gemäß 4 „in Eingriff“ mit der Gewindestange, und
6 die Mutter gemäß den vorangegangenen Figuren, verschraubt mit der Gewindestange.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Mutter 1 zusammen mit einem Gewindebolzen 2, auf den sie aufzuschrauben ist, in einer Explosionsdarstellung. Der Gewindebolzen 2 dient im gezeigten Ausführungsbeispiel zusammen mit der Mutter 1 der Befestigung eines WC-Sitzgelenks einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik (nicht dargestellt). Dabei ist der Gewindebolzen 2 von der Oberseite durch eine Durchgangsausnehmung der Keramik durchgesteckt und tritt an der Unterseite der Keramik aus (nicht dargestellt). Dieser Ort ist im Allgemeinen für Bediener nur erschwert zugänglich.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Mutter 1 unterstützt den Bediener bei der Montage und bietet ihm trotz schlechter Zugänglichkeit und Sicht auf den Gewindebolzen 2 eine komfortable Handhabung. Um die Einbausituation an einer WC-Sitzgarnitur (nicht dargestellt) realitätsgetreu darzustellen, sind die 1 bis 6 so gestaltet, dass die Mutter von unten auf den Gewindebolzen 2 zu montieren ist.
Die Mutter 1 weist gemäß dem Ausführungsbeispiel vier Teile auf. Zunächst sind zwei hülsenförmige Halbschalen 4 und 6 zu nennen, deren funktionale Geometrie weiter unten erläutert wird. An dieser Stelle ist zunächst wichtig zu erkennen, dass die Halbschalen 4, 6 jeweils einen in Axialrichtung 12 endseitigen Umfangsabschnitt 8, 10 eines Innengewindes (als solches explizit nicht dargestellt) aufweisen. Die Umfangsabschnitte 8, 10 geraten bei späterer Montage der Mutter 1 mit dem Außengewinde 14 des Gewindebolzens 2 in Eingriff.
Des Weiteren weist die Mutter 1 eine ovale als Unterlegscheibe ausgestaltete Manschette oder Unterlegscheibe 16 auf, die eine zur Längsachse 18 der Schraubverbindung koaxiale Durchgangsausnehmung 20 hat. In die Durchgangsausnehmung 20 sind Endabschnitte der Halbschalen 4, 6, an denen die Umfangsabschnitte 8, 10 ausgebildet sind, eintauchbar. Dadurch sind die Umfangsabschnitte 8, 10 in ihrer radialen Bewegung nach radial außen gehemmt, so dass sie auch bei hohen Anzugsmomenten mit dem Außengewinde 14 in sicherem Eingriff bleiben.
Des Weiteren weist die Mutter 1 ein als elastischen O-Ring ausgestaltetes Rückstellelement 22 auf, dessen Funktion im weiteren Verlauf der Beschreibung näher skizziert wird.
2 zeigt die beiden Halbschalen 4, 6 gemäß 1 in vergrößerter Darstellung. Zur Orientierung sind wiederum die Längsachse 18 der Schraubverbindung und die Axialrichtung 12 eingezeichnet. Die beiden Halbschalen 4, 6 sind gestanzt und werkzeugfallend aus V2A hergestellt. Die beiden Halbschalen 4, 6 sind überwiegend, bis auf geringe Abweichungen, zu einer Ebene, die von der Längsachse 18 und einer von deren Normalen aufgespannt ist, symmetrisch ausgebildet. Von einer Vollsymmetrie weichen sie im Ausführungsbeispiel aus zwei Gründen ab: Zum Einen zur Ausbildung einer Achseinrichtung 30, die ein Verschwenken der Umfangsabschnitte 8 und 10 des Innengewindes vorgesehen ist. Zum Anderen zur Ausbildung einer Verzahnung 38, 40, 42, über die eine axiale und radiale Relativposition der beiden Halbschalen 4, 6 zueinander gesichert ist.
Die Halbschalen 4, 6 weisen jeweils einen hohlzylinderförmigen Grundkörper auf, der sich von einem radial erweiterten Abschnitt 24 bzw. 25 über eine fasenartige Stufe 26 hin zum Umfangsabschnitt 8 bzw. 10 radial verjüngt. Die beiden Halbschalen 4, 6 weisen jeweils Trennflächen 28 auf, mit denen Sie aneinander in Anlage bringbar sind, sofern sich die Umfangsabschnitte 8, 10 in einer Position „in Eingriff“ mit dem Außengewinde 14 befinden (vgl. 5). Die Trennflächen 28 liegen dabei in der angesprochenen Symmetrie- oder Teilungsebene der beiden Halbschalen 4, 6.
Die Umfangsabschnitte 8, 10 bilden an der jeweiligen Halbschale 4, 6 jeweils einen ersten Endabschnitt aus. An gegenüberliegenden zweiten Endabschnitten der Halbschalen 4, 6 weisen diese jeweils laterale Flansche 34 (Halbschale 4) und 36 (Halbschale 6) auf. Die Flansche 34, 36 erstrecken sich dabei etwa mit einem halben Durchmesser der hülsenartigen Halbschalen 4, 6 nach lateral außen. Von den Flanschen 34 in Axialrichtung hin zum Umfangsabschnitt 8 springen letztgenannte 34 nach radial innen zurück und bilden so beidseitig der Längsachse 18 jeweils eine Verzahnungsausnehmung 38 aus, die in Richtung des Umfangsabschnitts 8 wiederum von einem radial nach außen vorspringenden Verzahnungsvorsprung 40 begrenzt ist.
An in Axialrichtung 12 gesehen identischer Position befinden sich, ergänzend zu den Verzahnungsausnehmungen 38 der Halbschale 4, an der Halbschale 6 Zähne 42, von denen in 2 lediglich einer sichtbar und der andere verdeckt ist. Die Zähne 42 sind dabei zum Eingriff in die Verzahnungsausnehmungen 38 der Halbschale 4 vorgesehen.
Gemäß 2 ist über die Halbschalen 4, 6 eine Achseinrichtung 30 ausgebildet, die dann wirksam ist, wenn die beiden Halbschalen 4, 6 quer zur Längsachse 18 lose gefügt sind. Dann ist gemäß den 2a bis 6 von der Achseinrichtung 30 eine Schwenkachse 32 ausgebildet, um die die Umfangsabschnitte 8, 10 in Eingriff und außer Eingriff schwenkbar sind.
Eine Zusammenschau der 2 (Explosionsdarstellung der Halbschalen 4, 6) und der 2a macht deutlich, wie die beiden Halbschalen 4, 6 lose gefügt die Schwenkachse 32 ausbilden. Beim losen Fügen der Halbschale 6 und der Halbschale 4 gerät eine quer zur Längsachse 18, etwa radial verlaufende, Kante 45 der Flansche 36 in Anlage mit einer Innenfläche 46 der Flansche 34. Die Kante 45 in Anlage mit den Innenflächen 46 bildet dann einen Linienkontakt 44 zwischen der Halbschale 4 und der Halbschale 6 aus. Dieser Linienkontakt 44 entspricht dann im gefügten Zustand der Schwenkachse 32.
Die beiden Flansche 34, 36 sind mit einem um die Schwenkachse 32 gemessen Öffnungswinkel α gegeneinander angewinkelt. Der Öffnungswinkel α ergibt sich dann, wenn die Trennflächen 28 gemäß 2 der beiden Halbschalen 4, 6 miteinander in Anlage sind, was der Verschwenkung der beiden Umfangsabschnitte 8, 10 „in Eingriff“ mit dem Außengewinde 14 gleichkommt.
2a zeigt die beiden um die Schwenkachse 32 in Richtung „in Eingriff“ verschwenkten Halbschalen 4, 6. Die Halbschalen 4, 6 sind dabei über das Rückstellelement (O-Ring 22) in diese Position vorgespannt. Dabei sind die Zähne 42 in die Verzahnungsausnehmung 38 der Halbschale 4 eingetaucht. Dadurch sind die beiden Halbschalen 4, 6 in Axialrichtung 12 gegen eine axiale Relativverschiebung gesichert. Gleichzeitig sind die Zähne 42 auf die Verzahnungsausnehmungen 38 derart abgestimmt, dass sie in Schwenkrichtung in der Verzahnungsausnehmung 38 beweglich ist.
Zusammengefasst wirken der Linienkontakt 44 und die Verzahnung 38, 40, 42 als ein Schwenkgelenk zusammen, das die Schwenkachse 32 aufweist.
Der O-Ring 22 ist in einer sich jeweils an den Halbschalen 4, 6 erstreckenden Außenumfangsnut 48 aufgenommen. Diese befindet sich in Axialrichtung 12 zwischen der Schwenkachse 32 und den Umfangsabschnitten 8, 10. Daher sind die Umfangsabschnitte 8, 10 über den O-Ring 22 in die Grundposition vorgespannt, die „in Eingriff“ entspricht. Gemäß 2a weisen die beiden Flansche 34, 36 daher den Öffnungswinkel α zueinander auf.
Es folgt die Schilderung eines Montagevorgangs und Verschraubungsvorgangs der Mutter 1 mit ihren Halbschalen 4, 6, dem Rückstellelement 22 und der Manschette 16 auf den Gewindebolzen 2.
Gemäß 3 sind hierzu Endabschnitte der Halbschalen 4, 6, die die Flansche 34, 36 tragen, zunächst von einem Bediener per Hand nach radial innen zusammengepresst (vgl. 3 mit 2a). Dadurch sind die Halbschalen 4, 6, die bereits als Mutterabschnitte bezeichnet wurden, ähnlich einer Wippe, um die Schwenkachse 32 gegeneinander verschwenkt. Damit sind die Umfangsabschnitte 8, 10, die jenseits der Schwenkachse 32 auf der gegenüberliegenden Seite der Flansche 34, 36 angeordnet sind, nach radial außen verschwenkt. Die Umfangsabschnitte 8, 10 sind ähnlich einem geöffneten „Maul“ ausgeschwenkt. Die beiden Halbschalen 4, 6 sind damit bereit, ohne einen Reibwiderstand der Umfangsabschnitte 8, 10 des Innengewindes, auf das Außengewinde 14 des Gewindebolzens 2 aufgeschoben zu werden.
Dies ermöglicht dem Bediener ein schnelles Überwinden einer Länge am Gewindebolzen 2, so dass er in seiner meist ungünstigen Körperhaltung bedeutend weniger Schraubumdrehungen an der WC-Sitzgarnitur vornehmen muss. Anders ausgedrückt kann er die Halbschalen 4, 6, die vom O-Ring 22 in Zusammenwirken mit der Verzahnung 42, 38, 40 zusammengehalten sind, sehr schnell von einem Endabschnitt des Gewindebolzens 2 in Richtung einer endgültigen Verschraubungsposition in der Nähe der Manschette 16 schieben, anstatt zu schrauben.
4 zeigt den Montagezustand der Mutter 1 gemäß 3 mit nunmehr aufgeschobenen Halbschalen 4, 6. Nach wie vor sind die Umfangsabschnitte vom Bediener (nicht dargestellt) durch Pressen der beiden flanschseitigen Endabschnitte der Halbschalen 4, 6 „außer Eingriff“ gehalten.
Gemäß 5 hat nun der Bediener an einem ihm vorteilhaft erscheinenden Punkt des Gewindebolzens 2 die Betätigung der flanschseitigen Endabschnitte der Halbschalen 4, 6 gelöst. Da der O-Ring 22 zwischen der Schwenkachse 32 und den Umfangsabschnitten 8, 10 angeordnet ist und zugelastisch ausgebildet ist, verschwenkt er die Halbschalen 4, 6 aneinander um die Schwenkachse 32 derart, dass die Trennflächen 28 in Anlage und die Umfangsabschnitte 8, 10 des Innengewindes in Eingriff mit dem Außengewinde 14 geraten.
Unter ständiger Zugsicherung durch den O-Ring 22 erfolgt nun die manuelle Verschraubung der Halbschalen 4, 6 in Axialrichtung 12 hin zur Manschette 16.
Letztgenannte befindet sich in der Regel in Anlage mit einer Unterseite der Keramik und stellt im Prinzip einen Anschlag dar. Die Manschette / Unterlegscheibe 16 hat einen ellipsenförmigen Außenumfang, so dass sie beim Verschrauben selbsttätig gegen Verdrehung an einer Wandung der Keramik abgestützt ist.
6 zeigt den fertig montierten Zustand der Mutter 1, inklusive ihrer Halbschalen 4, 6, ihres O-Rings 22 und ihrer Manschette 16. Dabei ist gut zu erkennen, dass die Umfangsabschnitte 8, 10 des Innengewindes, das heißt die entsprechenden Endabschnitte der Halbschalen 4, 6, die Durchgangsausnehmung 22 durchsetzen. Dabei gerät eine außenseitige Fase 27 der Halbschalen 4, 6, die eine Außenwandung der Halbschalen an der Axialposition der Stufe 26 gemäß 2 darstellt, in Anlage mit einer Innenfase 29 der Manschette 16, von der die Durchgangsausnehmung 20 der Manschette 16 berandet ist.
Offenbart ist eine geteilte Mutter zur Sicherung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik, insbesondere zur Verschraubung mit einer erschwert zugänglichen Gewindeschraube. Dabei sind Umfangsabschnitte des Innengewindes der Mutter an einer von der Mutter ausgebildeten Schwenkachse verschwenkbar gelagert, um das Innengewinde in Eingriff mit der Gewindeschraube und außer Eingriff mit der Gewindeschraube zu bringen.
Auch offenbart sind eine Schraubverbindung mit einer Gewindeschraube, -stange oder -spindel und der genannten Mutter, sowie eine WC-Sitzgarnitur mit einer derartigen Schraubverbindung.
Bezugszeichenliste

1: Mutter
2: Gewindebolzen
4, 6: Mutterabschnitt
8, 10: Umfangsabschnitt Innengewinde
12: Axialrichtung
14: Außengewinde
16: Manschette
18: Längsachse
20: Durchgangsausnehmung
22: Rückstellelement
24, 25: radial erweiterter Abschnitt
26: Stufe
27: Fase
28: Trennfläche
29: Innenfase
30: Achseinrichtung
32: Schwenkachse
34, 36: Flansch
38: Verzahnungsausnehmung
40: Verzahnungsvorsprung
42: Zahn
44: Linienkontakt
45: Kante
46: Innenfläche
48: Außenumfangsnut

Claims

Mutter zur Sicherung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik, insbesondere zur Verschraubung mit einer erschwert zugänglichen Gewindeschraube (2), Gewindestange oder Gewindespindel, mit einem in Axialrichtung (12) ansteigenden Innengewinde (8, 10), das in wenigstens zwei Umfangsabschnitte (8, 10) separiert ist, die in Radialrichtung relativ zueinander beweglich ausgebildet sind, so dass über ihre Bewegung nach radial innen ein Eingriff mit einem Außengewinde (14) ausbildbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mutter (1) eine Achseinrichtung (30), insbesondere eine Schwenkachse (32), ausgebildet ist, um die die Umfangsabschnitte (8, 10) in Eingriff schwenkbar sind.
Mutter nach Anspruch 1, die in Mutterabschnitte (4, 6) geteilt ist, an denen jeweils einer der Umfangsabschnitte (8, 10) angeordnet ist.
Mutter nach Anspruch 2, wobei die Achseinrichtung (30) von den Mutterabschnitten (4, 6), insbesondere ohne weitere Teile, ausbildbar oder ausgebildet ist.
Mutter nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Achseinrichtung (30) durch eine Anlage der Mutterabschnitte (4, 6) aneinander ausbildbar oder ausgebildet ist.
Mutter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Achseinrichtung (30) über wenigstens einen Linienkontakt (44) oder wenigstens zwei Punktkontakte der Mutterabschnitte (4, 6) ausbildbar oder ausgebildet ist.
Mutter nach Anspruch 5, wobei vom Linienkontakt (44) oder den Punktkontakten eine Schwenkachse (32) ausgebildet ist.
Mutter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Mutterabschnitte (4, 6) quer zur Axialrichtung (12) lose gefügt sind.
Mutter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei einer (4) der Mutterabschnitte (4, 6) am anderen (6) der Mutterabschnitte (4, 6), oder beide aneinander, wippend gelagert ist oder sind.
Mutter nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Mutterabschnitte (4, 6) miteinander verzahnt sind, sodass sie aneinander in Axialrichtung (12) positionierbar oder positioniert sind.
Mutter nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Mutterabschnitte von hülsenförmigen Halbschalen (4, 6) gebildet sind.
Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest die Umfangsabschnitte (8, 10) metallisch sind.
Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Rückstellelement (22), über das die Umfangsabschnitte (8, 10) in Richtung dem Eingriff oder in entgegengesetzter Richtung vorspannbar, insbesondere vorgespannt sind.
Mutter nach Anspruch 12, wobei das Rückstellelement (22) elastisch, insbesondere zugelastisch, ist.
Mutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer gesonderten Manschette, Unterlegscheibe, einem gesonderten Ring oder dergleichen, die oder der eine Ausnehmung hat, in die die Umfangsabschnitte zumindest abschnittsweise axial eintauchbar sind.
Schraubverbindung, insbesondere zur Sicherung einer WC-Sitzgarnitur an einer Keramik, die eine Mutter (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie eine Gewindeschraube, Gewindestange oder Gewindespindel aufweist, mit der die Mutter (1) verschraubbar oder verschraubt ist.
WC-Sitzgarnitur mit wenigstens einer Schraubverbindung gemäß Anspruch 14, wobei ein WC-Sitzgelenk der WC-Sitzgarnitur mit der Gewindeschraube koppelbar oder gekoppelt ist.