DE10237551A1

DE10237551A1 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10237551A1
Application number: DE2002137551
Authority: DE
Inventors: Günter Schwesig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-17
Also published as: DE10237551B4

Abstract

Eine Befestigungsvorrichtung (1) umfasst einen einen Durchbruch (8) aufweisenden Bauteilträger (2) und ein Bauteil (4) mit einem ein Außengewinde (14) aufweisenden Gewindezapfen (13), welcher den Durchbruch (8) durchgreift und mit einem auf das Außengewinde (14) aufschraubbaren Befestigungsteil (3) am Bauteilträger (2) fixierbar ist. Das Befestigungsteil (3) umfasst eine Befestigungshülse (5) und eine auf dieser verschiebbare Schiebehülse (7), wobei die Befestigungshülse (5) ein mit dem Außengewinde (14) des Gewindezapfens (13) korrespondierendes Innengewinde (6) aufweist, welches in Umfangsrichtung geteilt ist und durch Verschiebung der Schiebehülse (7) in Richtung zum Bauteilträger (2) hin in Eingriff mit dem Außengewinde (14) bringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung mit einem einen Durchbruch aufweisenden Bauteilträger, insbesondere einem Montageblech, und mit einem Bauteil mit einem ein Außengewinde aufweisenden Gewindezapfen, welcher den Durchbruch durchgreift und mit einem auf das Außengewinde aufschraubbaren Befestigungsteil am Bauteilträger fixierbar ist. Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 38 07 626 A1 bekannt.

Bauteile wie elektrische oder elektromechanische Geräte, beispielsweise Taster oder Anzeigeelemente, sind häufig direkt an einem Bauteilträger, beispielsweise einem Montageblech aus Aluminium, angeschraubt. Hierbei kann beispielsweise das Bauteil von der Vorder- oder Bedienseite des Montageblechs auf dieses aufgesetzt sein, wobei ein Gewindezapfen des Bauteils einen im Allgemeinen kreisförmigen Durchbruch des Montageblechs durchgreift. Der Gewindezapfen ist auf der Rückseite des Montageblechs mit einem Befestigungsteil, beispielsweise einer Sechskantmutter, festgeschraubt. Bei einer alternativen Ausbildung des Bauteils wird dieses von der Rückseite des Montageblechs in dieses eingesetzt und auf der Vorderseite verschraubt. Dabei umgreift das aufschraubbare Befestigungsteil den mit einem Außengewinde versehenen, auf der Vorderseite des Montageblechs angeordneten Teil des Bauteils, so dass in diesem Fall quasi das gesamte Bauteil oder zumindest ein wesentlicher Teil dessen als Gewindezapfen ausgebildet ist.

Durch die Verschraubung des Gewindezapfens ist das Bauteil in jedem Fall an einer Oberfläche des im Allgemeinen flächigen Bauteilträgers festgezogen. Die Montage mittels einer Verschraubung ist jedoch relativ zeitaufwändig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach handhabbare Befestigungsvorrichtung mit einem einen Gewindezapfen aufweisenden Bauteil und einem einen Durchbruch aufweisenden Bauteilträger anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Hierbei weist ein Bauteil einen Gewindezapfen mit einem Außengewinde auf, wobei auch das Bauteil insgesamt in Form eines Gewindezapfens ausgebildet sein kann. Der Gewindezapfen durchgreift einen Durchbruch eines Bauteilträgers und ist an diesem mittels eines auf das Außengewinde aufschraubbaren Befestigungsteils fixierbar. Das Befestigungsteil weist dabei eine Befestigungshülse sowie eine auf dieser verschiebbare Schiebehülse auf. Die Befestigungshülse weist ein mit dem Außengewinde des Befestigungszapfens korrespondierendes Innengewinde auf, welches in Umfangsrichtung geteilt ist, beispielsweise in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Achse des Gewindezapfens einfach oder mehrfach geschlitzt ist. Das Innengewinde der Befestigungshülse ist, indem auf dieser die Schiebehülse in Richtung zum Bauteilträger hin verschoben wird, in Eingriff mit dem Außengewinde des Befestigungszapfens bringbar. Zumindest der das Innengewinde tragende Teil der Befestigungshülse weist somit eine Nachgiebigkeit oder Beweglichkeit auf. Das Innengewinde kann zum einen eine Position einnehmen, in der dieses zumindest teilweise ohne Schraubbewegung auf das Außengewinde des Gewindezapfens aufsetzbar oder über das Außengewinde hinweg auf den Gewindezapfen aufschiebbar ist, und zum anderen eine Position einnehmen, nämlich bei zum Bauteilträger hin verschobener Schiebehülse, in welcher das Innen- und Außengewinde etwa in der Art einer herkömmlichen Mutter und Schraube zusammenwirken.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine zuverlässige Befestigung eines Bauteils, beispielsweise eines Tasters, an einem Bauteilträger, beispielsweise einem Aluminiumblech, durch eine Verschraubung erreichbar ist. Die Ver schraubung ermöglicht es, das Bauteil je nach Anwendungsfall an Bauteilträgern unterschiedlicher Dicke zu befestigen. Hierbei sollte das Bauteil ein Außengewinde mit einer ausreichenden Länge aufweisen, wobei eine auf dieses Gewinde aufschraubbare Mutter um so weiter aufzuschrauben ist, je dünner der Bauteilträger ist. Zwar ist das in diesem Fall überstehende Gewinde im Allgemeinen nicht nachteilig, jedoch bedeutet die Verschraubung einen erheblichen Zeitaufwand bei der Montage. Eine wesentlich schnellere Montage wäre prinzipiell durch eine Steck- oder Schnappverbindung möglich. Jedoch ist eine solche Verbindung im Allgemeinen nur mit Teilen exakt vorgegebener Abmessungen herstellbar. Eine Anwendung bei Bauteilträgern variabler Dicke ist somit nicht vorgesehen. Zudem reicht die mechanische Belastbarkeit einer Steck- oder Schnappverbindung im Allgemeinen nicht an diejenige einer herkömmlichen Schraubverbindung heran. Ein weiterer Nachteil einer Steck- oder Schnappverbindung ist darin zu sehen, dass insbesondere mechanisch relativ hoch belastbare Ausführungsformen derartiger Verbindungen häufig nicht oder nur eingeschränkt wieder lösbar sind. Sofern eine Lösbarkeit vorgesehen ist, ist zudem zum Lösen der Verbindung häufig ein anderes Werkzeug als zum Herstellen der Verbindung zu verwenden. Darüber hinaus ist, da die Anpresskräfte bei einer Steckoder Schnappverbindung typischerweise geringer als bei einer Schraubverbindung sind, bei einem runden Bauteil bzw. bei einem Bauteil mit einem runden Befestigungszapfen eine verdrehsichere Montage nur schwer realisierbar.

Eine Befestigungsvorrichtung zur Fixierung eines Bauteils an einem Bauteilträger sollte daher den wesentlichen Vorteil einer Steck- oder Schnappverbindung, nämlich die kurze Montagezeit, aufweisen, ohne diesen Vorteil mit den genannten Nachteilen derartiger Verbindungen zu verknüpfen. Dies ist mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung dadurch erreicht, dass durch Verschiebung der Schiebehülse auf der Befestigungshülse ein Kraftschluss zwischen dem Innengewinde der Befestigungshülse und dem Außengewinde des Befestigungs zapfens herstellbar sowie lösbar ist. Die Schiebehülse kann hierbei stets, auch wenn der Kraftschluss zwischen Rußen- und Innengewinde gelöst ist, auf der Befestigungshülse verbleiben.

Die Befestigungshülse und die Schiebehülse sind vor dem Aufsetzen auf den Gewindezapfen vorzugsweise derart vormontiert, dass in einer entsprechenden Vormontageposition, d.h. bei zusammengesetzter Befestigungs- und Schiebehülse, jedoch ohne Krafteinwirkung auf das aus diesen Hülsen gebildete Befestigungsteil, dessen Innengewinde ohne Drehung, insbesondere ohne Berührung, über das Außengewinde des Befestigungszapfens schiebbar ist. Hierdurch ist ein schnelles Aufsetzen des Befestigungsteils auf den Gewindezapfen ohne die Gefahr einer Beschädigung eines Gewindes ermöglicht. Eine besondere Montagefreundlichkeit ist dadurch erreicht, dass lediglich ein einziges, bereits zusammengesetztes Befestigungsteil auf den Gewindezapfen aufzusetzen ist. Dabei umfasst die Befestigungshülse eine Anzahl, vorzugsweise drei, jeweils einen Teil des Innengewindes aufweisender Innengewindesegmente, welche in der Vormontageposition gespreizt sind, d.h. einen spitzen Winkel > 0° einschließen, wobei sich die einzelnen Innengewindesegmente zu derjenigen Seite der Befestigungshülse hin öffnen, welche dem Bauteilträger zugewandt ist.

Die Innengewindesegmente der Befestigungshülse sind vorteilhafterweise durch Federkraft gespreizt, wobei insbesondere bei Ausbildung der Befestigungshülse aus Kunststoff die Federkraft durch die elastischen Eigenschaften des Materials der Befestigungshülse selbst, d.h. ohne zusätzliche Federelemente hergestellt sein kann. Die elastische Beweglichkeit oder Verformbarkeit der Innengewindesegmente hat insbesondere den Vorteil, dass sich diese beim Lösen der Verbindung zwischen dem Innengewinde der Befestigungshülse und dem Außengewinde des Gewindezapfens durch das Verschieben der Schiebehülse vom Bauteilträger weg selbsttätig wieder spreizen, so dass auch eine sehr einfache und schnelle Demontage der Befestigungsvorrichtung ermöglicht ist.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist zumindest ein Innengewindesegment, vorzugsweise jedes Innengewindesegment, einen Steg auf, welcher in eine korrespondierende Mitnehmernut der Schiebehülse eingreift. Die Breite des Steges ist dabei vorzugsweise geringer als die Breite des Innengewindesegmentes, kann jedoch auch mit der Breite des Innengewindesegmentes zusammenfallen. Ebenso kann auch die Schiebehülse einen Steg aufweisen, welcher in eine Nut eines Innengewindesegmentes eingreift. In jedem Fall ist hierdurch eine feste Winkelkorrelation zwischen der Befestigungshülse und der Schiebehülse hergestellt, d.h. bei einer Drehung eines dieser Teile, beispielsweise mittels eines Schraubenschlüssels, dreht sich das jeweils andere Teil zwangsweise mit. Ist die Schiebehülse zum Bauteilträger hin verschoben, so dass das Innengewinde der Befestigungshülse in der Art einer herkömmlichen Mutter den Gewindezapfen umgreift, so ist das Befestigungsteil mit einem Werkzeugangriff an der Schiebehülse und/oder an der Befestigungshülse festschraubbar sowie lösbar.

In fertigungstechnisch vorteilhafter Weise sind die Innengewindesegmente der Befestigungshülse an einem Haltering, welcher auf der dem Bauteilträger abgewandten Seite des Befestigungsteils angeordnet ist, gehalten. Hierbei ist der Haltering vorzugsweise einstöckig mit den an diesen angeformten Innengewindesegmenten ausgebildet. Indem der Außendurchmesser des Halterings größer als der Innendurchmesser der Schiebehülse gewählt wird, fungiert der Haltering zugleich als Verliersicherung oder Endanschlag für die Schiebehülse. Die Außenkontur des Halterings ist vorzugsweise kreisförmig und nicht für den Angriff eines Werkzeugs, etwa eines Schraubenschlüssels, vorgesehen. Die kreisförmige Ausbildung der Außenkontur des Halterings ermöglicht eine gute Anpassung des Halterings an die Kontur des Gewindezapfens.

Das Festschrauben des Befestigungsteils auf dem Gewindezapfen ermöglicht dagegen vorzugsweise die Schiebehülse. Diese weist hierzu beispielsweise eine sechseckige Außenkontur auf, welche das Ansetzen eines gebräuchlichen Schraubenschlüssels ermöglicht. Ebenso kann die Schiebehülse eine beliebige andere Form, beispielsweise mit Vertiefungen, aufweisen, welche das Ansetzen eines entsprechend geformten Werkzeugs, beispielsweise mit in die Vertiefungen eingreifenden Zapfen, ermöglicht. Alternativ kann auch ein Anziehen der Schiebehülse von Hand vorgesehen sein. Hierzu kann die Schiebehülse am Umfang beispielsweise eine Rändelung aufweisen oder Flügel in der Art einer Flügelmutter aufweisen. In jedem Fall ist ein Festschrauben des Befestigungsteils mittels der Schiebehülse erst dann vorgesehen, wenn die Schiebehülse auf der Befestigungshülse zur Oberfläche des Bauteilträgers hin verschoben ist. Die Krafteinleitung in das Innen- sowie das Außengewinde der Befestigungshülse bzw. des Befestigungszapfens erfolgt daher auf kurzem Wege nahe der Oberfläche des Bauteilträgers. Auf den Haltering wirkt dagegen kein Drehmoment ein. Die Verbindung oder der Übergang zwischen den Innengewindesegmenten und dem Haltering ist daher durch das Festschrauben der Schiebehülse nicht biegebelastet. Es ist daher ausreichend, den Übergangsbereich zwischen den Innengewindesegmenten und dem Haltering dünnwandig auszubilden und auf eine nur geringe mechanische Belastung auszulegen. Insbesondere kann auf die Ausbildung eines Innengewindes in einem Teil der Befestigungshülse, welcher der Oberfläche des Bauteilträgers abgewandt ist, d.h. dem Haltering zugewandt ist, verzichtet werden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die einzelnen Innengewindesegmente jeweils nur durch einen Mitnehmersteg, welcher schmaler als das jeweilige Innengewindesegment ist, am Haltering gehalten. Auf diese Weise ist eine besonders leichte Beweglichkeit der Innengewindesegmente gegeben. Die Innengewindesegmente können beim Verschieben der Schiebehülse zur Oberfläche des Bauteilträgers hin mit sehr geringem Kraftaufwand aufeinander zu gebogen und damit an das Außengewinde des Gewindezapfens angepasst werden.

In der Vormontageposition des Befestigungsteils liegt die Schiebehülse vorzugsweise am Haltering der Befestigungshülse an. Wird die Befestigungshülse in dieser Vormontageposition auf den Gewindezapfen aufgesetzt, so soll vermieden werden, dass sich die Schiebehülse schon hierbei derart auf der Befestigungshülse verschiebt, dass die Innengewindesegmente nach innen gebogen werden und damit in das Außengewinde des Gewindezapfens eingreifen. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist daher vorgesehen, dass die Schiebehülse, sofern diese linear, ohne Drehung, auf dem Gewindezapfen zur Oberfläche des Bauteilträgers hin verschoben wird, zunächst mit einer Stirnfläche der Schiebehülse zur Anlage an einer Schiebekante der Befestigungshülse, vorzugsweise einer Schiebekante an jedem Innengewindesegment der Befestigungshülse, kommt. Dies ist bevorzugt dadurch realisiert, dass der Mitnehmersteg, welcher das Innengewindesegment mit dem Haltering verbindet, in Umfangsrichtung der Befestigungshülse schmaler ausgebildet ist als ein an den Mitnehmersteg anschließender Steg auf dem Innengewindesegment, welcher mit der Mitnehmernut der Schiebehülse zusammenwirkt. Vorzugsweise ist der Mitnehmersteg etwa halb so breit wie der an diesen anschließende Steg auf dem Innengewindesegment. Hierbei geht eine erste seitliche Kante des Mitnehmersteqes geradlinig in eine seitliche Kante des an diesen anschließenden Steges über, während die zweite seitliche Kante des Mitnehmersteges parallel zur ersten seitlichen Kante verläuft und an der Schiebekante mittig auf den Steg trifft. Die Mitnehmernut der Schiebehülse ist damit etwa doppelt so breit wie der Mitnehmersteg der Befestigungshülse. Das Innengewindesegment ist durch den Mitnehmersteg zumindest geringfügig asymmetrisch am Haltering angelenkt.

Bevorzugt befinden sich die Befestigungshülse und die Schiebehülse in der Vormontageposition in einer derart festgeleg ten Winkelposition zueinander, dass der Mitnehmersteg in einen Teil der Mitnehmernut eingreift, während ein an die Mitnehmernut angrenzender Bereich der Stirnfläche der Schiebehülse mit der Schiebekante, welche den Steg auf dem Innengewindesegment begrenzt, derart zusammenwirkt, dass die Schiebehülse im Bereich des Halterings auf der Befestigungshülse blockiert ist. Diese Blockierung ist lösbar, indem die Schiebehülse derart auf der Befestigungshülse verdreht wird, dass der Steg auf dem Innengewindesegment mit der Mitnehmernut der Schiebehülse fluchtet. Der Kraftfluss zwischen der Stirnfläche der Schiebehülse und der bzw. den Schiebekante bzw. Schiebekanten der Befestigungshülse ist somit durch eine geringfügige Drehung der Schiebehülse relativ zur Befestigungshülse herstellbar sowie lösbar. Zur Fixierung der Schiebehülse in der Vormontageposition in einer einen Kraftfluss zwischen Schiebehülse und Schiebekante ermöglichenden Winkelposition ist bevorzugt eine Schnappverbindung, insbesondere mit einer Einschnappkalotte auf dem Mitnehmersteg und einer korrespondierenden Einschnappvertiefung im Bereich der Mitnehmernut der Schiebehülse vorgesehen. Diese Schnappverbindung verhindert ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Schiebehülse in der Vormontageposition, ist jedoch durch gezielte Verdrehung der Schiebehülse auf der Befestigungshülse leicht lösbar.

Wenn die Schiebehülse aus dieser ersten Schnappverbindung gelöst ist und zur Oberfläche des Bauteilträgers hin verschoben ist, so ist dort bevorzugt eine zweite Schnappverbindung in einer Montageendposition vorgesehen, welche insbesondere in gleicher Weise wie die erste Schnappverbindung ausgebildet ist und dieselbe Einschnappvertiefung an der Mitnehmernut der Schiebehülse nutzt. Hierdurch ist ein unbeabsichtigtes Zurückrutschen der Schiebehülse zum Haltering hin verhindert.

Die Befestigungshülse, insbesondere deren Innengewindesegmente, weisen bevorzugt auf der dem Bauteilträger zugewandten Seite einen Umfangsvorsprung auf, welcher als einfach oder mehrfach durchbrochener Haltering fungiert. Damit ist zusätzlich zum Haltering, an welchem die Innengewindesegmente angelenkt sind, eine weitere Verliersicherung für die Schiebehülse auch auf der gegenüberliegenden Seite der Befestigungshülse gegeben.

Häufig ist eine Montage des Bauteils in einer definierten Winkelposition zum Bauteilträger erforderlich. Die Befestigungsvorrichtung ist daher nach einer bevorzugten Weiterbildung mit einer Verdrehsicherung ausgebildet. In einer besonders einfachen und wirkungsvollen Ausbildung umfasst diese Verdrehsicherung hierbei mindestens einen spitzen Stift, welcher beim Befestigen des Bauteils am Bauteilträger in dessen Oberfläche zumindest geringfügig eindrückbar ist. Der Stift befindet sich hierbei auf der dem Befestigungsteil gegenüberliegenden Seite des Bauteilträgers. Auf der Seite des Bauteils, welche den Stift bzw. die Stifte trägt, ist vorzugsweise eine an die Oberfläche des Bauteilträgers anpressbare Dichtung vorgesehen, welche voreilenden Charakter hat. Dies bedeutet, dass beim Fixieren des Bauteils durch Festschrauben der Schiebehülse zunächst die Dichtung an die Oberfläche des Bauteilträgers gepresst wird. Anschließend, beim weiteren Festziehen der Schiebehülse und damit des gesamten Befestigungsteils, wird der zur Verdrehsicherung vorgesehene Stift an die Oberfläche des Bauteilträgers angedrückt, so dass die Spitze des Stiftes zumindest geringfügig in den Bauteilträger eindringt und damit jegliche Verdrehung des Bauteils relativ zum Bauteilträger sicher verhindert. Durch den voreilenden Charakter ist sichergestellt, dass die Wirkung der Dichtung unabhängig von der Härte des Bauteilträgers, d.h. unabhängig davon, wie weit die Spitze des Stiftes in den Bauteilträger eindringt, gegeben ist.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass durch die zweiteilige, vormontierte Ausbildung eines anstatt einer Mutter zu verwendenden Befestigungsteiles, welches aus einer Befestigungshülse und einer auf dieser in einer festge legten Winkelposition gelagerten Schiebehülse zusammengesetzt ist, eine besonders einfache, schnelle und zugleich stabile Montage eines einen Gewindezapfen aufweisenden Bauteils an einem Bauteilträger ermöglicht ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
1 eine Befestigungsvorrichtung mit einem Bauteilträger und einem Bauteil sowie einem Befestigungsteil,
2 das Befestigungsteil mit einer Befestigungshülse und einer Schiebehülse,
3 die Befestigungshülse in Vorderansicht,
4a, 4b die Schiebehülse in Vorder- bzw. Seitenansicht,
5a, 5b die Befestigungsvorrichtung mit fixiertem Befestigungsteil,
6 die Befestigungsvorrichtung mit festgezogenem Befestigungsteil.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine in 1 dargestellte Befestigungsvorrichtung 1 umfasst einen Bauteilträger 2 in Form eines Aluminiumbleches sowie ein hieran mit Hilfe eines Befestigungsteils 3 befestigtes Bauteil 4, welches beispielsweise als Befehlsgerät, z.B. Taster, Tastenschalter, Drehschalter, Schlüsselschalter oder als Anzeigegerät, z.B. Leuchtmelder ausgebildet sein kann. Das Befestigungsteil 3 allein ist in 2 dargestellt und umfasst eine Befestigungshülse 5 mit einem Innengewinde 6 sowie eine auf der Befestigungshülse 5 verschiebbar angeordnete Schiebehülse 7 in Form einer Sechskantschiebehülse.
Das Bauteil 4 hat insgesamt eine im wesentlichen zylindrische Form und ist durch eine kreisförmige Öffnung oder einen Durchbruch 8 des Bauteilträgers 2 steckbar und liegt an diesem auf einer Rückseite 9 mit einem Fuß 10 an. Zwischen dem Fuß 10 des Bauteils 4 und der Oberfläche des Bauteilträgers 2 ist eine ringförmige Dichtung 11, vorzugsweise aus einem Elastomer, eingelegt. Der auf einer Vorderseite 12 durch die Öffnung 8 ragende Teil des Bauteils 4 ist als Gewindezapfen 13 ausgebildet, welcher ein Außengewinde 14 trägt. Das Außengewinde 14 ist dabei lediglich über weniger als die Hälfte der über den Bauteilträger 2 herausragenden Länge L des Gewindezapfens 13 ausgebildet. Sowohl das aus der Befestigungshülse 5 und der Schiebehülse 7 zusammengesetzte Befestigungsteil 3 als auch das Bauteil 4, zumindest dessen den Fuß 10 und den Gewindezapfen 13 umfassendes Gehäuse, sind als Druckgussteile, beispielsweise aus Kunststoff, Aluminium- oder Zinklegierungen ausgebildet.
Die Befestigungshülse 5 sowie die Schiebehülse 7 als Teile des Befestigungsteils 3 sind in den 3 bzw. 4a und 4b näher dargestellt. Das Zusammenwirken des Befestigungsteils 3 mit dem Bauteil 4 ist insbesondere durch die 1 sowie 5a und 5b und 6 ersichtlich, anhand derer im Folgenden die einzelnen Schritte der Montage der Befestigungsvorrichtung 1 näher erläutert werden.
Das Befestigungsteil 3 ist bereits vor dem Aufsetzen auf den Gewindezapfen 3 vormontiert, d.h. befindet sich in einer Vormontageposition. Hierbei liegt die Schiebehülse 7 an einem Haltering 15 des Befestigungsteils 3 an. An den Haltering 15 sind einstückig drei gleichartige, gleichmäßig über den Umfang verteilte Innengewindesegmente 16 angeformt, welche jeweils einen Teil des Innengewindes 6 tragen. Die Schiebehülse 7 ist auf den Innengewindesegmenten 16 der Befestigungshülse 5 verschiebbar, wobei beidseitig jeweils eine Verliersicherung vorgesehen ist. Diese Verliersicherung ist einerseits gebildet durch den auch als Unverlierbar-Ring bezeichneten Haltering 15 und andererseits durch jeweils einen Umfangsvorsprung 17 am Freiende der drei Innengewindesegmente 16. Die einzelnen Umfangsvorsprünge 17 bilden einen aus Unverlierbar-Ringsegmenten zusammengesetzten zweiten Endanschlag, welcher dem Haltering 15 als erstem Endanschlag gegenüberliegt. Bei rechtwinkliger Ausrichtung der Innengewindesegmente 16 zum Haltering 15 (2) entspricht der Außendurchmesser D_a des Halterings 15 dem Außendurchmesser des aus den Umfangsvorsprüngen 17 gebildeten zweiten Endanschlags. Der Außendurchmesser D_a ist geringer als der Innendurchmesser D_i der Schiebehülse 7.
Im mechanisch nicht belasteten Zustand, wie in 1 dargestellt, sind die einzelnen Innengewindesegmente 16 derart gespreizt, dass das Befestigungsteil 3 ohne Drehung über das Außengewinde 14 des Gewindezapfens 13 schiebbar ist. Hierbei werden die einzelnen Innengewindesegmente 16 durch Federkraft auseinander gedrückt, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die elastischen Eigenschaften der als Kunststoffteil ausgebildeten Befestigungshülse 5 selbst gegeben ist. Alternativ können die Innengewindesegmente 16 beispielsweise durch Scharniere mit dem Haltering 15 verbunden sein und durch gesonderte Federelemente nach außen gedrückt werden. 2 zeigt die Befestigungshülse 5 mit im Vergleich zur Vormontageposition bereits nach innen gedrückten Innengewindesegmenten 16. Werden die Innengewindesegmente 16 entgegen der Federkraft weiter nach innen gedrückt, so ist die Sechskantschiebehülse 7 von der Befestigungshülse 5 abnehmbar bzw. auf diese aufschiebbar. Im Übrigen ist ein Abnehmen der Schiebehülse 7 von der Befestigungshülse 5 nicht vorgesehen, insbesondere weder bei der Montage des Befestigungsteils 3 auf dem Gewindezapfen 13 noch beim Abnehmen des Befestigungsteils 3 vom Gewindezapfen 13. Hierdurch ist eine sehr rationelle Montage des Bauteils 4 mit lediglich einem einzigen, nicht unbeabsichtigt zerlegbaren Befestigungsteil 3 ermöglicht.
Die Innengewindesegmente 16 sind jeweils durch einen relativ schmal im Vergleich zu diesem ausgebildeten Mitnehmersteg 18 am Haltering 15 angelenkt. Wie insbesondere aus 5b, welche der besseren Sichtbarkeit halber das Befestigungsteil 3 ohne Schiebehülse 7 zeigt, hervorgeht, nimmt das Innengewin desegment 16 lediglich weniger als die Hälfte der Höhe H des Befestigungsteils ein. Der Mitnehmersteg 18 bildet somit einen relativ langen Hebelarm, durch welchen der das Innengewinde 6 aufweisende Teil des Innengewindesegmentes 16 am Haltering 15 angelenkt ist. Im Bereich des Mitnehmerstegs 18 weist die Befestigungshülse 5 ebenso wie im Bereich des Halterings 15 kein Innengewinde auf. Durch diese schmale und lange Ausbildung des Mitnehmerstegs 18 ist eine leichte Beweglichkeit der Innenqewindesegmente 16, d.h. eine Beweglichkeit mit geringem Kraftaufwand, gegeben. Der Mitnehmersteg 18 geht, ausgehend vom Haltering 15, kurz vor dem das Innengewinde 6 tragenden Teil der Befestigungshülse 5 sprungartig in einen etwa doppelt so breit wie der Mitnehmersteg 18 ausgebildeten Steg 19 über.
Durch den sprungartigen Übergang zwischen dem Mitnehmersteg 18 und dem Steg 19 ist eine Schiebekante 20 gebildet, welche ein Widerlager für eine Stirnfläche 21 der Schiebehülse 7 bildet. Die Schiebehülse 7 ist in der Vormontageposition ( 1) zwischen dem Haltering 15 und den Schiebekanten 20 der einzelnen Innengewindesegmente 16 eingeschlossen. Dabei greifen die Mitnehmerstege 16 in jeweils eine Mitnehmernut 22 der Schiebehülse 7 ein und füllen die Breite der Mitnehmernut 22 etwa zur Hälfte aus. Die Schiebefläche oder Schiebekante 20 liegt einer Mitnehmerfläche 23 gegenüber, welche sich auf der Stirnfläche 21 an die Mitnehmernut 22 anschließt. Um die Schiebehülse 7 nicht unbeabsichtigt aus dieser Winkelposition zu verdrehen, ist eine Schnappverbindung zwischen der Befestigungshülse 5 und der Schiebehülse 7 vorgesehen, welche eine erste Einschnappkalotte (snap-in-Kalotte) 24 auf dem Mitnehmersteg 18 und eine korrespondierende Einschnappvertiefung (snap-in-Vertiefung) 25 im Bereich der Mitnehmernut 22 umfasst.
Beim Aufsetzen des Befestigungsteils 3 auf den Gewindezapfen 13 bleibt die etwa halbkugelförmig ausgebildete Einschnappkalotte 24 zunächst in der Einschnappvertiefung 25 eingera stet. Anschließend wird ohne jegliche Drehung das Befestigungsteil 3 auf dem Gewindezapfen 13 zum Bauteilträger 2 hin verschoben, bis die Umfangsvorsprünge 17 der Innengewindesegmente 16 an der Oberfläche des Bauteilträgers 2 anliegen. Erst dann wird die Schiebehülse 7 im Uhrzeigersinn geringfügig gedreht, wobei die einzelnen Mitnehmernuten 22 jeweils um etwa die Hälfte deren Breite nach rechts verlagert werden (mit Blickrichtung von der Vorderseite 12 auf die Stirnseite des Gewindezapfens 13). Dabei wird das Befestigungsteil 3 zumindest leicht an die Oberfläche des Bauteilträgers 2 angedrückt, um eine Haftreibung zwischen den Umfangsvorsprüngen 17 und dem Bauteilträger 2 herzustellen. Diese Haftreibung ist ausreichend, um die Schnappverbindung zwischen der Befestigungshülse 5 und der Schiebehülse 7 allein durch die geringfügige Drehung der Schiebehülse 7, ohne zusätzliches Festhalten der Befestigungshülse 5, lösen zu können. Der Kraftschluss zwischen der Mitnehmerfläche 23 und der Schiebekante 20 ist durch diese geringfügige, einhändig ohne Werkzeug ausführbare Drehung aufgehoben. Der Steg 19 ist nunmehr in der Mitnehmernut 22 verschiebbar. Durch Verschieben der Schiebehülse 7 in Richtung zum Bauteilträger 2 hin wird das Innengewinde 6 in Eingriff mit dem Außengewinde 14 gebracht. Das Befestigungselement 3 ist damit am Bauteilträger 2 fixiert (5a), jedoch noch nicht festgezogen. Für das Fixieren des Bauteils 4 am Bauteilträger 2 ist somit kein Werkzeug erforderlich. Dabei ist keine Gefahr eines Schiefaufsetzens des Befestigungsteils 5 auf den Gewindezapfen 13 gegeben. Indem bereits vor dem Anpassen des Innengewindes 6 an das Außengewinde 14 durch Verschieben der Schiebehülse 7 die Befestigungshülse 5 mit deren einen Endanschlag für die Schiebehülse 7 bildenden Umfangsvorsprüngen 17 am Bauteilträger 2 anliegt, ist die Befestigungshülse 3 schon durch das händische Aufsetzen auf den Gewindezapfen 13 koaxial zu diesem ausgerichtet.
Der Bauteilträger 2 weist eine Dicke d, beispielsweise im Bereich von 1 mm bis 6 mm, auf. Für jede Dicke d in diesem Be reich ist ein und dasselbe Befestigungsteil 3 zur Befestigung eines bestimmten Bauteils 4 geeignet. Trotz der unterschiedlichen Dicke d ist die Montage des Bauteils 4 am Bauteilträger 2 stets in gleich kurzer Zeit möglich. Ein Halten des Bauteils 4 mittels eines Werkzeugs bei der Montage ist nicht erforderlich.
Das Bauteil 4 wird vor oder beim Fixieren des Befestigungsteils 3 in die vorgesehene Winkelposition relativ zum Bauteilträger 2 gebracht. Um ein anschließendes unbeabsichtigtes Verdrehen auszuschließen, ist eine Verdrehsicherung 26 vorgesehen. Die Verdrehsicherung 26 umfasst mehrere am Fuß 10 des Bauteils 4 fest verankerte, beispielsweise eingegossene spitz ausgebildete Stifte 27, welche mit deren Spitzen 28 in die Dichtung 11 eindringen. Solange die Dichtung 11 mechanisch nicht belastet ist, ragen die Spitzen 28 nicht über die Dichtung 11 hinaus. Beim Ansetzen des Fußes 11 an die Oberfläche des Bauteilträgers 2 hat damit zunächst ausschließlich die Dichtung 11 Kontakt zur Oberfläche des Bauteils 2. Erst wenn die Dichtung 11 zumindest geringfügig komprimiert ist, wird diese von den Stiften 27 vollständig durchstoßen, so dass diese in die Oberfläche des Bauteilträgers 2 eingedrückt werden können. Das Bauteil 4 kann dabei von Hand an den Bauteilträger 2 angedrückt werden und/oder durch Festziehen des Befestigungsteils 3 am Bauteilträger 2 angezogen werden. Eine zusätzliche Verdrehsicherung, welche beispielsweise Bohrungen oder eine Nut im Bauteilträger 2 sowie korrespondierende Zapfen oder Vorsprünge am Bauteil 4 umfasst, ist nicht erforderlich. Daher ist auf einfache Weise ein am Bauteilträger 2 befestigtes Bauteil 4 gegen ein anderes, ebenfalls eine zylindrische Grundform aufweisendes Bauteil austauschbar.
Beim Festschrauben der Schiebehülse 7 liegt diese am Umfangsvorsprung 17 der Befestigungshülse 5 an. Um die Schiebehülse 7 in dieser Position sicher in Relation zur Befestigungshülse 5 zu fixieren, insbesondere ein unbeabsichtigtes Zurückschieben in Richtung zum Haltering 15 zu verhindern, ist auf jedem Steg 19 der drei Innengewindesegmente 16 jeweils eine zweite Einschnappkalotte (snap-in-Kalotte) 29 vorgesehen, welche wie die erste Einschnappkalotte 24 mit der Einschnappvertiefung 25 korrespondiert. Die zweite Einschnappkalotte 29 ist in Relation zur ersten Einschnappkalotte 24 etwas winkelversetzt. Dieser Winkelversatz entspricht der geringfügigen Drehung, die die Schiebehülse 7 in Relation zur Befestigungshülse 5 erfahren muss, um von der Vormontageposition in die Montageendposition (6) zu gelangen. Zum Festschrauben des Befestigungsteils 3 wird ein herkömmlicher Sechskantschlüssel an der Sechskantschiebehülse 7 angesetzt, um die Schiebehülse 7 samt der Befestigungshülse 5 festzuschrauben. Während des Festschraubens bleibt die zweite Schnappverbindung, welche aus der zweiten Einschnappkalotte 29 und der Einschnappvertiefung 25 gebildet ist, eingerastet. Da die Befestigungshülse 5 bereits zuvor bis zum Anschlag auf den Gewindezapfen 13 aufgeschoben und vorfixiert ist, genügt zum endgültigen Festschrauben weniger als eine Umdrehung. Für die Befestigung sind keine elektrisch oder pneumatisch angetriebenen Schraubhilfen erforderlich. Das Lösen der Befestigungsvorrichtung 1 geschieht in entsprechender Weise, wobei zum Befestigen und zum Lösen das gleiche Werkzeug zu verwenden ist.

Claims

Befestigungsvorrichtung (1) mit einem einen Durchbruch (8) aufweisenden Bauteilträger (2) und mit einem Bauteil (4) mit einem ein Außengewinde (14) aufweisenden Gewindezapfen (13), welcher den Durchbruch (8) durchgreift und mit einem auf das Außengewinde (14) aufschraubbaren Befestigungsteil (3) am Bauteilträger (2) fixierbar ist, dadurch ge kennzeichnet, dass das Befestigungsteil (3) eine Befestigungshülse (5) und eine auf dieser verschiebbare Schiebehülse (7) umfasst, wobei die Befestigungshülse (5) ein mit dem Außengewinde (14) des Gewindezapfens (13) korrespondierendes Innengewinde (6) aufweist; welches in Umfangsrichtung geteilt ist und durch Verschiebung der Schiebehülse (7) in Richtung zum Bauteilträger (2) hin in Eingriff mit dem Außengewinde (14) bringbar ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (6) nur über einen Teil der Höhe (H) der Befestigungshülse (5) ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (7) eine sechseckige Außenkontur aufweist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülse (5) eine Anzahl jeweils einen Teil des Innengewindes (6) aufweisender Innengewindesegmente (16) umfasst, welche in einer Vormontageposition derart gespreizt sind, dass die Befestigungshülse (5) einschließlich der Schiebehülse (7) ohne Drehung über das Außengewinde (14) des Gewindezapfens (13) schiebbar ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innengewindesegmente (16) durch Federkraft gespreizt sind.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Innengewindesegment (16) einen Steg (19) aufweist, welcher in Eingriff mit einer Mitnehmernut (22) der Schiebehülse (7) bringbar ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülse (5) einen Haltering (15) aufweist, an welchem die Innengewindesegmente (16) auf der dem Bauteilträger (2) abgewandten Seite der Befestigungshülse (5) angelenkt sind.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (15) mit den an diesen angeformten Innengewindesegmenten (16) einteilig ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (D_a) des Halterings (15) größer ist als der Innendurchmesser (D_i) der Schiebehülse (7).
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (15) einen kreisförmigen Umfang aufweist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Innengewindesegment (16) durch jeweils einen schmaler als dieses ausgebildeten Mitnehmersteg (18) am Haltering (15) gehalten ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülse (5) eine Schiebekante (20) aufweist, welche mit einer Stirnfläche (21) der Schiebehülse (7) korrespondiert.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftschluss zwischen der Schiebekante (20) der Befestigungshülse (5) und der Stirnfläche (21) der Schiebehülse (7) durch eine Verdrehung der Schiebehülse (7) relativ zur Befestigungshülse (5) herstellbar sowie lösbar ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (7) in einer einen Kraftschluss zwischen deren Stirnfläche (21) und der Schiebekante (20) ermöglichenden Position mittels einer ersten Schnappverbindung (24, 25) auf der Befestigungshülse (5) aufschnappbar ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Schiebekante (20) in einem Bereich der Befestigungshülse (5) angeordnet ist, in welchem diese kein Innengewinde aufweist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , dass die Schiebehülse (7) in einer Montageendposition mittels einer zweiten Schnappverbindung (25, 29) auf der Befestigungshülse (5) aufschnappbar ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge kenn zeichnet , dass die Befestigungshülse (5) auf deren dem Bauteilträger (2) zugewandten Seite einen Umfangsvorsprung (17) aufweist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehsicherung (26) zur Fixierung des Bauteils (4) in konstanter Winkelposition relativ zum Bauteilträger (2) vorgesehen ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (26) einen spitz ausgebildeten Stift (27) umfasst, welcher beim Fixieren des Bauteils (4) am Bauteilträger (2) zumindest geringfügig in dessen Oberfläche eindrückbar ist.
Befestigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine beim Fixieren des Bauteils (4) am Bauteilträger (2) vom Stift (27) durchdringbare, am Bauteilträger (2) anliegende Dichtung (11) vorgesehen ist.