-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltespange umfassend eine Flachleiste mit einer oder mehreren schlüssellochförmigen Öffnungen, welche jeweils einen ersten Öffnungsabschnitt und einen zweiten Öffnungsabschnitt aufweisen, wobei der erste Öffnungsabschnitt einen größeren Öffnungsquerschnitt als der zweite Öffnungsabschnitt aufweist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Befestigungsanordnung mit einer solchen Haltespange.
-
Die Verwendung von schlüssellochförmigen Öffnungen ist in der Befestigungstechnik allgemein bekannt. Im Bereich des ersten Öffnungsabschnitts mit größeren Öffnungsquerschnitt kann ein Befestigungselement eingeführt werden. Durch seitliche Relativverschiebung eines verjüngten Abschnitts des Befestigungselements in den zweite Öffnungsabschnitt, dessen lichte Weite kleiner ist als ein nicht-verjüngter Bereich des Befestigungselements, erfolgt eine Festlegung desselben in der ursprünglichen Einführrichtung. Ein Beispiel für eine solche Befestigung ist in
US 1,784,766 offenbart. Das Befestigungsmittel ist dort eine Befestigungsschraube, deren Kopf im Bereich des zweite Öffnungsabschnitt eine Axialsicherung bewirkt.
-
Die vorliegende Erfindung geht von der Problemstellung aus, einen Wärmetauscher an einem Kraftfahrzeug festzulegen. Üblicherweise wird der Wärmetauscher mittels zwei Befestigungsschrauben und zwei Unterlegscheiben an einer aufbaufesten Struktur angeschraubt. Eine solche Schraubbefestigung ist jedoch handhabungstechnisch aufwändig. Deswegen wurde nach einfacheren Alternativen gesucht.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Haltespange mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Diese zeichnet sich aus, dass an mindestens einer der einen oder mehreren schlüssellochförmigen Öffnungen der erste Öffnungsabschnitt und der zweite Öffnungsabschnitt durch einen dritten Öffnungsabschnitt verbunden sind, wobei der dritte Öffnungsabschnitt durch zwei einander gegenüberliegende Seitenwände begrenzt wird, welche jeweils durch einen Steg aus dem Material der Flachleiste gebildet sind, wobei die Stege die schlüssellochförmige Öffnung zumindest im Bereich des dritten Öffnungsabschnitts jeweils gegenüber einer seitlichen angeordneten Entlastungsöffnung abgrenzen und bei seitlichem Hindurchführen eines Bolzens durch den dritten Öffnungsabschnitt, von dem ersten Öffnungsabschnitt in den zweiten Öffnungsabschnitt oder umgekehrt, elastisch in Richtung der jeweiligen Entlastungsöffnung verlagerbar sind.
-
Bei der Montage kann die Haltespange mit dem ersten Öffnungsabschnitt auf einen am Wärmetauscher befindlichen Bolzen aufgesteckt werden. Durch seitliche Relativverschiebung gelangt der Bolzen unter Überwindung der Stege in den zweiten Öffnungsabschnitt. Die Stege sorgen dabei für eine Verrastung des Bolzens und verhindern, dass sich die Haltespange von allein lösen kann. Ein solcher Montageablauf ist handhabungstechnisch deutlich einfacher und schneller als eine Verschraubung.
-
Im Idealfall kann auf diese Weise eine Befestigung an mehreren Befestigungsstellen gleichzeitig erfolgen, indem an der Haltespange eine entsprechende Anzahl von schlüssellochförmigen Öffnungen vorgesehen wird. Werden mehrere Befestigungsstellen mit einer einzigen Haltespange versorgt, kann die Verrastung mittels Stegen auf eine Teilmenge der schlüssellochförmigen Öffnungen beschränkt bleiben. Die anderen schlüssellochförmigen Öffnungen können in herkömmlicher Weise ohne dritten Öffnungsabschnitt und Stege ausgeführt sein. Es muss betont werden, dass eine Haltespange jedoch auch nur mit einer einzigen schlüssellochförmigen Öffnung ausgeführt werden kann, welche dann mit den Stegen ausgestattet ist.
-
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
-
So kann der erste Öffnungsabschnitt sich in Richtung des dritten Öffnungsabschnitts verjüngen, wobei die von den Entlastungsöffnungen hinterlegten Stege die Verjüngung des ersten Öffnungsabschnitts bilden. Dies erleichtert die seitliche Relativverschiebung beim Verrasten.
-
Ferner können sich die Stege bis in den Bereich des zweiten Öffnungsabschnitts hinein erstrecken, so dass in der verrasteten Position ein Rückfedern der Stege ein etwaiges Spiel aufhebt und Klappern vermeidet.
-
In einer weiteren besonderen Ausführungsart weist die schlüssellochförmige Öffnung eine geschlossene umlaufende Kontur auf, so dass die Flachleiste relativ verwindungssteif bleibt.
-
Vorzugsweise beträgt maximale lichte Weite des zweiten Öffnungsabschnitts das 1,2 bis 1,5-fache der maximalen lichten Weite des dritten Öffnungsabschnitts, um einerseits ein sicheres Verrasten zu gewährleisten, andererseits die Kräfte für die benötigte Relativverschiebung nicht zu groß werden zu lassen.
-
Weiter vorzugsweise beträgt die maximale lichte Weite des ersten Öffnungsabschnitts das 1,5 bis 2,0-fache der maximalen lichten Weite des zweiten Öffnungsabschnitts. Hierdurch wird ein zuverlässiges Halten in Einschubrichtung gewährleistet.
-
Die vorstehend erläuterte Haltespange kommt im Rahmen einer Befestigungsanordnung zum Einsatz, welche neben der Haltespange ferner einen Bolzen mit einem verjüngten Abschnitt umfasst, wobei der Bolzen in den ersten Öffnungsabschnitt einführbar ist, der verjüngte Abschnitt des Bolzens eine größere Weite als die lichte Weite des dritten Öffnungsabschnitts aufweist und der Bolzen mit seinem verjüngten Abschnitt aus dem ersten Öffnungsabschnitt durch seitliche Relativverschiebung durch den dritten Öffnungsabschnitt hindurch, unter Überwindung der Stege, in den zweiten Öffnungsabschnitt verlagerbar ist.
-
In einer besonderen Ausführungsart dieser Befestigungsanordnung ist ferner eine Buchse vorgesehen, welche aus Elastomermaterial besteht oder eine Hülse aus Elastomermaterial aufweist, sowie ferner eine Öffnung zur Hindurchführung des Bolzens und eine Stirnseite zur Anlage der mit dem verjüngten Abschnitt des Bolzens in Eingriff befindlichen Haltespange aufweist. Hiermit wird eine schnelle und einfache Ankopplung eines thermisch und/oder schwingungstechnisch zu isolierenden Bauteils ermöglicht. Die Haltespange ist hierbei selbstsichernd.
-
Das Bauteil kann beispielsweise ein Wärmetauscher, jedoch auch eine andere Struktur sein.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine räumliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Haltespange nach der Erfindung,
- 2 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Montage der Haltespange,
- 3 ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungsanordnung mit einer Haltespange,
- 4 einen ersten Schritt eines Montageablaufs zur Befestigung eines Wärmetauschers an einem aufbauseitigen Halter mittels einer Haltespange nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 5 einen weiteren Schritt des Montageablaufs, und in
- 6 einen abschließenden Schritt des Montageablaufs.
-
1 zeigt eine Haltespange 1 zur Festlegung eines oder mehrerer Bolzen 12, welche, wie in den 2 bis 6 beispielhaft, gezeigt als Befestigungs- und Sicherungsmittel eingesetzt werden kann.
-
Die Haltespange 1 ist als Flachleiste 2 ausgebildet und kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Insbesondere kann diese als Stanzteil ausgeführt sein.
-
An der Flachleiste 2 ist sind ein oder mehrere schlüssellochförmige Öffnungen 3 ausgebildet. Diese schlüssellochförmige Öffnungen 3 weisen jeweils eine vorzugsweise geschlossene umlaufende Kontur auf.
-
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei solche Öffnungen 3 vorgesehen. Jedoch kann deren Anzahl bei Bedarf auch größer oder kleiner gewählt werden. In einfachsten Fall weist die Haltespange 1 lediglich eine einzige schlüssellochförmige Öffnung 3 auf.
-
Wie in 1 gut zu erkennen, sind die beiden schlüssellochförmigen Öffnungen 3 etwas unterschiedlich ausgestaltet. Die in 1 linke Öffnung weist ein einfaches Schlüssellochprofil auf, wohingegen die rechte Öffnung 3 mit einer zusätzlichen Verraststruktur versehen ist.
-
Beide schlüssellochförmigen Öffnungen 3 weisen jeweils einen ersten Öffnungsabschnitt 4 und einen zweiten Öffnungsabschnitt 5 auf, wobei der erste Öffnungsabschnitt 4 einen größeren Öffnungsquerschnitt als der zweite Öffnungsabschnitt 5 besitzt.
-
Durch den ersten Öffnungsabschnitt 4 kann ein Bolzen 12 eingeführt werden, dessen größter Querschnitt kleiner als der Öffnungsquerschnitt des ersten Öffnungsabschnitts 4, jedoch größer als der Öffnungsquerschnitt des zweiten Öffnungsabschnitts 5 ist. Ein verjüngter Abschnitt 16 des Bolzens 12 ist durch seitliche Relativverschiebung in Längsrichtung Ader schlüssellochförmigen Öffnung 3 in den zweiten Öffnungsabschnitt 5 verlagerbar. In dieser Position wird eine Sicherung senkrecht zur Flachleiste 2 bewirkt.
-
Im Unterschied zur in 1 linken schlüssellochförmigen Öffnung 3 weist die rechte schlüssellochförmigen Öffnung 3 einen dritten Öffnungsabschnitt 6 auf, welcher den ersten Öffnungsabschnitt 4 und den zweiten Öffnungsabschnitt 5 miteinander verbindet.
-
Der dritte Öffnungsabschnitt 6 wird durch zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 7 begrenzt, welche sich jeweils in den ersten und zweiten Öffnungsabschnitt 4 und 5 fortsetzten.
-
Zumindest im Bereich des dritten Öffnungsabschnitts 6 werden diese Seitenwände 7 durch jeweils einen Steg 8 aus dem Material der Flachleiste 2 gebildet.
-
Jeder Steg 8 grenzt die schlüssellochförmige Öffnung 3 zumindest im Bereich des dritten Öffnungsabschnitts 6 gegenüber einer seitlich angeordneten Entlastungsöffnung 9 ab.
-
In Bezug auf die Längsachse Ader schlüssellochförmige Öffnung 3 liegen sich die beiden Entlastungsöffnung 9 vorzugsweise spiegelbildlich gegenüber. Sie weisen zur schlüssellochförmige Öffnung 3 dazwischen keine Verbindung auf.
-
Durch die Hinterlegung der Stege 8 mit jeweils einer Entlastungsöffnung 9 gewinnen die Stege 8 eine gewisse Elastizität vor allem in Richtung quer zur Längsachse A.
-
Bei einem seitlichen Hindurchführen eines Bolzens 12, d.h. bei einer Relativverschiebung in Längsrichtung A, durch den dritten Öffnungsabschnitt 6, von dem ersten Öffnungsabschnitt 4 in den zweiten Öffnungsabschnitt 5 oder umgekehrt, federn die Stege 8 elastisch in Richtung der jeweiligen Entlastungsöffnung 9 ein und werden nach ihrer Überwindung wieder entlastet.
-
In Bezug auf den zweiten Öffnungsabschnitt 5 kann zur Vermeidung von Klappergeräuschen eine gewisse Restspannung der Stege 8 aufrechterhalten bleiben.
-
Die geringere lichte Weite w3, quer zur Längsachse A betrachtet, im dritten Öffnungsabschnitt 6 im Vergleich zum zweiten Öffnungsabschnitt 5 sichert die Haltespange 1 gegen ein seitliches Lösen.
-
Zur Erleichterung der Überwindung der Stege 8 bei einer seitlichen Relativverschiebung in Längsrichtung A kann der erste Öffnungsabschnitt 4 sich in Richtung des dritten Öffnungsabschnitt 5 verjüngen. Dazu können die von den Entlastungsöffnungen 9 hinterlegten Stege 8 die Verjüngung 10 des ersten Öffnungsabschnitts 4 bilden.
-
Weiterhin können sich die Stege 8 bis in den Bereich des zweiten Öffnungsabschnitts 5 fortsetzen, so dass der Bolzen in dem zweiten Öffnungsabschnitt 5 in der Ebene der Flachleiste 2 spielfrei gehalten ist.
-
Hierfür ist es von Vorteil, wenn die maximale lichte Weite w2 des zweiten Öffnungsabschnitts 5 das 1,2 bis 1,5-fache der maximalen lichten Weite w3 des dritten Öffnungsabschnitts 6 beträgt.
-
Ferner beträgt die maximale lichte Weite w1 des ersten Öffnungsabschnitts 4 das 1,5 bis 2,0-fache der maximalen lichten Weite des zweiten Öffnungsabschnitts 5.
-
2 und 3 zeigen eine Befestigungsanordnung 11 mit einer Haltespange 1 der vorstehend erläuterten Art im Verbund mit zwei Bolzen 12. Mit dieser Befestigungsanordnung 11 kann ein Bauteil 13, im vorliegenden Beispiel ein Wärmetauscher an einem Halter 14 befestigt werden. Der Halter 14 ist Teil eines Kraftfahrzeugaufbaus oder an einem solchen befestigt.
-
Die Bolzen 12 sind an dem Bauteil 13 angeordnet. Wie insbesondere 3 zeigt, sitzen die Bolzen 12 jeweils auf einem Sockel 15. Sie sind jeweils zylindrisch ausgebildet und weisen ferner jeweils einen verjüngten Abschnitt 16 in der Art einer Ringnut auf.
-
Die Bolzen 12 sind jeweils durch eine Buchse 17 hindurchgeführt, die ihrerseits am Halter 14 festgelegt ist. Die Buchse 17 weist einen Innendurchmesser D auf, welcher dem maximalen Außendurchmesser d des Bolzens 12 entspricht, so dass der Bolzen 12 bis auf Anschlag des Sockels 15 gegen die Buchse 17 durch die Buchse 17 hindurchgesteckt werden kann. In dieser hindurchgesteckten Position liegt der verjüngte Abschnitt 16, insbesondere die bauteilseitige Schulter der Ringnut, auf der Höhe der bauteilabseitigen Stirnwand 18 der Buchse 17.
-
Die Buchse 17 kann insgesamt aus einem Elastomermaterial gefertigt sein oder aber zumindest eine Hülse aus Elastomermaterial aufweisen, so dass die Flachleiste 2 der Haltespange 1 im montierten Zustand gemäß 3 gegen das Elastomermaterial der Buchse 17 anliegt. Genauso kann sich die Buchse 17 über Elastomermaterial auf dem Sockel 15 abstützen. Ein metallischer Kontakt ist hierbei vorzugsweise vermieden.
-
Durch Verrasten der Haltespange 1 mit dem verjüngten Abschnitt 16 mindestens eines der Bolzen 12 ist die Haltespange 1 gegenüber den Bolzen 12 gegen Verlieren gesichert und gleichzeitig das Bauteil 13 an dem Halter 14 festgelegt.
-
Anhand der 4 bis 6 soll nun der Montageablauf zur Befestigung des Bauteils 13 am Halter 14 näher erläutert werden.
-
In 4 ist links gezeigt, wie das Bauteil 13 mit seinen Bolzen 12 an den Halter 14 angenähert wird. Ferner ist angedeutet, dass diese Bolzen 12 in einer linearen Fügebewegung F1 axial in die Buchsen 17 eingesteckt werden, bis die Sockel 15 in Anlage gegen die Buchsen 17 gelangen. Letzteres entspricht der in 4 rechts gezeigten Position.
-
In einem weiteren Schritt wird, wie in 5 gezeigt, die Haltespange 1 in einer weiteren linearen Fügebewegung F2 senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Flachleiste 2 auf die Bolzen 12 aufgesteckt. Dabei werden die Bolzen 12 in die ersten Öffnungsabschnitte 4 der schlüssellochförmigen Öffnungen 3 eingeführt.
-
In einem weiteren Schritt wird, wie in 6 gezeigt, die Haltespange 1 in der Erstreckungsebene der Flachleiste 2 seitlich verschoben, wie durch F3 angedeutet, so dass sich zwischen den Bolzen 12 und der Haltespange 1 eine Relativbewegung in Längsrichtung A der schlüsselförmigen Öffnungen 3 ergibt. Dabei befinden sich die verjüngten Abschnitte 16 der Bolzen 12 in Eingriff mit der Haltespange 1, welche ihrerseits gegen die bauteilabseitigen Stirnwände 18 der Buchsen 17 anliegt.
-
Bei dieser seitlichen Relativverschiebung F3 gelangen die Bolzen 12 in den zweiten Öffnungsabschnitt 5. Der in 5 rechte Bolzen 12 wird hierbei unter Überwindung der Stege 8 durch den dritten Öffnungsabschnitt 6 hindurchbewegt.
-
Dabei federn die Stege 8 quer zur Richtung der seitlichen Relativverschiebung F3 elastisch ein, indem diese in die Entlastungsöffnungen 9 ausweichen, da der verjüngte Abschnitt 16 der Bolzen 12 eine größere Weite als die lichte Weite w3 des dritten Öffnungsabschnitts 6 aufweist. Nach Erreichen des zweiten Öffnungsabschnitts 5 federn die Stege 8 zurück, so dass der Bolzen 12 spielfrei in dem zweiten Öffnungsabschnitt 5 gehalten wird. Durch die Federwirkung der Stege 8 wird die Haltspange 1 in der in 6 gezeigten Position gehalten.
-
Durch Abstimmung der Höhe der verjüngten Abschnitte 16 an den Bolzen 12 auf die Dicke der Flachleiste 2 kann unter Berücksichtigung der Elastizität der Buchse 17 auch in Einführrichtung, entsprechend Fügerichtung F1, eine klapperfreie Befestigung realisiert werden.
-
Etwaige Fertigungstoleranzen können durch eine Abschrägung 19 der bauteilabseitigen Flanke des verjüngten Abschnitts 16 kompensiert werden.
-
Im Vergleich zu einer Verschraubung ist der für die Befestigung der Haltespange 1 benötigte Handhabungsaufwand deutlich geringer.
-
Zur Erleichterung der Handhabung kann an der Flachleiste 2, beispielsweise einem Endabschnitt derselben ein Griffabschnitt 20 ausgebildet sein. Dieser kann beispielsweise in einer Verdickung bestehen, welche z.B. durch Stauchen erhalten werden kann.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden mit der Haltespange 1 zwei Befestigungsstellen abgedeckt. Es reicht dabei aus, eine Verrastung an lediglich einer der beiden schlüssellochförmigen Öffnungen 3 vorzusehen. In Abwandlung hiervon kann eine Verrastung jedoch auch an beiden schlüssellochförmigen Öffnungen 3 vorgesehen sein.
-
Es ist ferner möglich, auch mehr als zwei Befestigungsstellen mit einer Haltespange 1 abzudecken, wobei die Haltespange 1 dann eine der Anzahl der Befestigungsstellen entsprechende Anzahl von schlüssellochförmigen Öffnungen 3 aufweist.
-
In einer weiteren Variante kann eine Haltespange 1 mit lediglich einer einzigen schlüssellochförmigen Öffnungen 3 versehen sein. Im vorliegenden Fall müssten dann allerdings zwei Haltespangen 1 eigens befestigt werden.
-
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Die Ausführungsbeispiele und Abwandlungen dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf das konkret beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Haltespange
- 2
- Flachleiste
- 3
- schlüssellochförmige Öffnung
- 4
- erster Öffnungsabschnitt
- 5
- zweiter Öffnungsabschnitt
- 6
- dritten Öffnungsabschnitt
- 7
- Seitenwand
- 8
- Steg
- 9
- Entlastungsöffnung
- 10
- Verjüngung
- 11
- Befestigungsanordnung
- 12
- Bolzen
- 13
- Bauteil (Wärmetauscher)
- 14
- Halter
- 15
- Sockel
- 16
- verjüngter Abschnitt
- 17
- Buchse
- 18
- Stirnwand, bauteilabseitig
- 19
- Abschrägung
- 20
- Griffabschnitt
- d
- maximaler Durchmesser des Bolzens 12
- w1
- lichte Weite des ersten Öffnungsabschnitts
- w2
- lichte Weite des zweiten Öffnungsabschnitts
- w3
- lichte Weite des dritten Öffnungsabschnitts
- A
- Längsachse
- D
- Innendurchmesser der Buchse 17
- F1
- Fügerichtung
- F2
- Fügerichtung
- F3
- Relativverschiebung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
