DE1475035A1

DE1475035A1 - Befestigungselementpaar

Info

Publication number: DE1475035A1
Application number: DE19651475035
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kabel
Original assignee: Paul Hellermann GmbH
Current assignee: Paul Hellermann GmbH
Priority date: 1965-12-01
Filing date: 1965-12-01
Publication date: 1969-04-24
Also published as: DE1475035B2

Description

Befestigungselementpaar Die Erfindung bezieht sich auf ein Paar von Befestigungeelemc:nten, bestehend aus einem Bolzen und einem Sperrorgan, Es Ist bekannt, am Umfang glatte Bolzen mittels flacher Sperrscheiben zu befestigen, deren Sperrzungen der zu übertragenden Kraft derart schwach entgegengesetzt gebogen am Bolzen anliegen, dass diese ihre Klemmkraft erhöht. Diene Sperrscheiben-Verbindtxngen haben den Nachteil, daee sie nicht unempfindlich gegen Erschütterungen sind und dass für die Sperrscheibe sehr hochwertiges Material erforderlich ist. Die Teile müssen zudem sehr genau gefertigt werden, da die übertragbare Kraft stark von den gegenseitigen Maßverhältnissen abhängt.
Die Benutzung geringerwertiE,en Materials für die Sperrscheibe ist bekannt bei der Verwendung von Schrauben anstelle eines glatten Bolzens. Diese Schrauben müssen dann allerdings in die Scheibe hineingeschraubt werden, da die Sperrzungen ]reine genügende Elastizität besitzen, um Uber die Schraubengänge hinweggegtreift werden zu können.
Der 'Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus Bolzen und Sperrorgan bestehendes Befestigungselementpaar zu schaffen, das in dar Einfachheit der Handhabung der eratgenanrrtsn der beiden bekannten Möglichkeiten entspricht, das aber eine erschütterungssichere Verbindung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daso das Sperrorgan als Hülse ausgebildet Ist, die ausser den Sperrzungen, die in Umfangsrillen des Bolzens einrasten, nach innen ragende GeradfUhrungseinriehtungen aufweist.
Es hat eich erwiesen, dass die Ausbildung des Sperrorgane als Hülse mit Führungseinrichtungen gegenüber den bekannten Scheiben eine sehr sichere Verbindung gewährleistet, weil unbeabsichtigte Lockerung durch Verkanten des Sperrorgens nicht eintreten kann, und weil die Verbindung dank den Rillen des Bolzens erschütterungsunempfindlich ist. Wenn Relativdrehung der Elemente zu befürchten isst, verlaufen die Rillen vorzugsweise nicht schraubenförmig.
Die führungseinriehtungen in der-Hülse bestehen zweckmäasigerweiae aus mindestens drei in axialer Richtung ver- laufenden Leisten, die sich an den Bolzen eng anlegen und und zwischen denen die Sperrzungen angeordnet sind.
Die Sicherheit -ier Verbindung kann weiterhin dadurch gesteigert werden, dass die dem Bolzenumfang entsprechend ausgerundete Raotkante der Sperrzungen und das Rillenprofil des Bolzens derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Sperr- zungen von dos Billenflanken gestUtst sind. Die Stirnflächen der Sperrzungan liegen dabei an der einen Rillenflanke, die dem Bolzenkopf zugewandten Zungenseiten an der anderen Rillen- flanke an. Eine Durehbiegung der Sperrzungen unter der zu übertragenden Kraft wird dadurch erschwert.
Die Hülse kann erfindungsgemäss aus einem elastischen Kunstharz, beispielsweise aus.elaem Polyamid bestehen, wäh- rend der Bolzen aweckmgssigerweise aus einem etwas härteren Material, insbesondere glasfaner#eretärktem Polyamid besteht, damit Beschädigungen der Bolsensäbrse durch die Sperrsungen beim Überechieben der SperrhUlee vermieden werden. Die Elemen- te werden dadurch sehr leicht, was in Flugzeugbau bedeutsam ist. Es-ist weiterhin von besonderem Vorteil, dann sie elek- trisch nicht leitend (Sehalttafelbau u.il.) und korrosionsbeständig sind.
Die SperrhUlss kann an einet zu befestigenden Gegenstand befestigt brw. ungeformt nein. Eine besondere Ausführungetorm der Erfindung zeichnet sich demgemäss dadurch aus, dass die Schelle am einen Ende eines Sahellenbandee un- geformt ist und das Bolzenloeh am anderen Ende gleichfalls mit Sperrzähnen ausgemistet ist.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist die Bolzenapitze mit einem Greifkopf versehen, damit die Elemente

ohne Gegenhalten den Bolzens von dessen Rückseite her vor-

einigt werden können. Um dienen nach der Montage nicht mehr

benötigten Bolzenteil zu entfernen und um gleichzeitig der

Sohlieeskrsft eine ganz bestimmte, gewUnschte gröete zu geben,

kann zwischen dem gesahnten@ölsentell und -#1oa Breitkopf eine

Kerbe vorgesehen sein, deren Beißkraft der gewftsohtm

Sohlieeskraft gleicht.

Ein Werkzeug aua Schliessen der Vorbinßf bioleht er.

findungsgemä$e aus einem die IEilse stützenden Teil und eines

Qreiter für den Greifkopf den Bolzens.

Weitere Merkmale der Erfindung -sowie von diesen Kork-

malen gelöste Unteraufgaben in tahmä der eingangs genannten

.

Geeantautgabe ergeben sich aus der folsraden feobreibu04

besonderer AuefUhrungebeispiele an Bind der ligtren.

Es geigen:

susualngesetstw Ewtaand;

Pig. 1 die Beteetigungselenente in

Fig. 2 "eine Draufsicht auf -die Eleneate_geaäst 11g. 1;

Pig. 3 einen Längsschnitt durch die Opsuhillse in nicht mm-

fierten Zustand;

Pig. t und 5 teilweise geschnittene BeittoangiabtM iiaer

Kabelschelle während den @efeetigno@g@t@ ttt@ ü

'befestigten guntandf

Pig. 6 bis 9 teilweise aesohnittene ßeitenanlifea der

Befestigungselemente und den im ihrer Xotttge benutzt«

Werkzeugs in verschiedenen gasen den Montagevorgangs;

tig. 10 und 11 Seitenansichten des agewei!lcsglt fas!

Pig. 12 eine mit des erfind=gsgesüsoeb befelobrlsm

verbundene

Der Befestigungsbolzen 1 (Fig. 1) besteht hauptsäch-

lich aus einem Schaft mit Rillen oder Zahnungen 2 und einem

Kopf 3. In die Rillen 2 greifen die Sperrzungen 4 der Sperr-

hülse 5 ein, die im entspruuiten Zustand (Fig. 3) der Richtung

der von ihnen zu übertragenden Kräfte (Pfeil f - Pig. 3)

nur schwach, im montie:ten Zustand (Pig. 1) jedoch relativ

stark entgegen geneigt sind und unter Spannung in die Rillen

2 des Bolzens einrasten. Wie in Pig. 1 erkennbar, liegen die.

Zungen dabei mit ihrer Stirnfläche 6 an einer Rillenflanke

an und übertragen hier die eigentliche Befestigungskraft,

während die Unterseite ? an der anderen Rilhnflanke anliegt

und von dieser gegen Durchbiegung abgestützt wird.

Um die Stützwirkung und die gleiohedtseige Kraftübertri#

gong zu verbessern, sollen die Sperrzungen und die Rillen

einander in ihrer Form weitgehend angepannt nein. So.iet bei

dem dargestellten Beispiel die Plankenneigung der Rillen 2

unterschiedlich im Hinblick auf ihre untereohiedliöhen Punk-

tionen und im Hinblick auf die Neigung der Sperrzungen.

Die Pührungsleieten 9 liegen.sit ihrer Innenkante im

wesentlichen an den Auenenumfang des BOX»» an e4 verbatep

so ein Verkanten der ßperrhülse gegenüber deV 8olsm, ne #4en

sämtliche Sperrzungen gleichn@iesig an der KrattUbertraaMa

beteiligt sind. Die Befestigungselemente können erhebliebe

Dickenunterschiede bei den zu verbindenden feilen Wme 8e##

einflunsung der übertragbaren Krdft oder des Montageaufwendee

überbrücken. Die Stufung der Verbindungslängen aufgrund der

Bolzenzahnung hat sich als nicht nachteilig exwrienen; sie

wird von der Elastizität der Teile - inebenondere bei Her

-stellung aua Kunststoff - aufgenommen. Gegebenenfalls können

elastische Scheiben eingelegt werden, oder können die zwei

einander gegenüberliegenden Paare (Fig. 2) von-Sperrzungen 4

um eine halbe Zahnteilung unterschiedlich hoch vorgesehen

werden, ao dass sie abwechselnd einrasten und die Stufung .

somit auf die Hälfte reduziert wird.

Die xig. 4 und 5 zeigen ein besonderen Ausftihruagebei-

spiel, bei dem die Hülse 5 aus einem Stück mit einer Schelle

11 zum Befestigen eines Kabels 12 od.dgl. aus elastische»

Kunststoff gespritzt wurde. Das Durohgangelooh in anderen

Ende 18 des Schellenbandes 11 trägt Sperrzungen 13, die gleich-

falle auf die Bolzenrillen 2 abgestimmt sind.

Die Bolzenapitze besteht aus einen Greifkopf 14, einer

dahinter liegenden Verjüngung 15, einer weiteren Verdickung

16 und einer Kerbe 17.

Bei der Montage wird zunächst der.Hol$en 1 durch die

Bohrung 19 der Wand 20 gesteckt, an der das Kabel 12.su be-

featigen ist. Im gleichen Arbeitsgang wird die-8ohelle mit

dem einen Ende 18 auf den Bolzen gee#e&t" webet die sperr..

zungen 13 dafür Borgen, dass der Bolzen nicht wieder nach

hinten aus der Bohrung 19 herausfallen kam, und dass die

Schelle 11 an dem vorgesehenen Platz verbleibt. Danach wird

das Kabel 12 in die vorgeformte Rundung 21 der schelle eisge-

legt und wird die Sperrhülse 5 in die in-Inge 4 geetri.ohelt

gezeichneten Zage auf die Bolzenspitse aufgesetzt, wobei sie

sich mit den Sperrzungen 4 hinter der Bolsenvffltoi6 ves.. .

hakt, ao dass sie aup dieser proviaoriedlien.14" Xio#t

sichtigt entweichet kann. litt eurem geeigneten 7erksettg mriri

dänn die Sperrhülse 5 vollständig auf den Bolzen aufgeschoben

und die Bol$enspitze abgerissen. Fig. 5 zeigt die endgültige Lage.

Ein besonderer Vorteil dieser Auaaführungsform ist darin zu sehen, dass die Befestigungdorrichtung und das zu befesti- gende Kabel nach jedem dieser Schritte in der jeweils eingenommenen Lage gesichert sind. Dadurch ist es möglich, zunächst .bei sämtlichen Befestigungsstellen des Kabels die Holzen mit den Schellen anzubringen, danach bei sämtlichen Befeatigungestellen das Kabel in die Rundung 21 einzulegen ete. Ee.iet also nicht erforderlich, jede Befestigungsstelle sofort fertig zu montieren. Die Aufeinanderfolge gleicher Arbeiten bei einer Serie von Befestigungsstellen vereWaoht die Montagearbeit erheblich. Selbstverständlich können Schellen aber auch mit davon getrennten Befestigungselementen nach der Erfindung montiert werden.
Die his. 6 bis 9 neigen die Arbeitsfolge beim Aufschie- ben der Sperrhülse auf den Holzen und die dabei wegentliehen Teile des erfiniungsge"esen Werkzeuge. $e sind dies ein Rohrstück 25 und ein Greifer 26. Das Rohrstück 25 umfasst mit seinem Mundstück 2? die Hülse 5 und stützt sie über die Stu- fen 28 und 29 gb. Der Greifer besteht aus mehreren (mindestens zwei) Greifhalten 30, von denen jeder eine nach innen geriohtete Kralle 31 imd einen nach aussen gerichteten, abgeschrägten. Vorsprung 32 besitzt.
in. kuhelage (Pig:. 6) liegen die Haken 30 vor der Stufe 29. Hinter der Stufe 29 ist der Innendurchmesser den. Rohrstücks 25 derart verringert, dass die Haken gegenüber der in fig. 6 gezeigten radial. gussersten vage stärker nach innen eingesogen sind, so dass sie sicher hinter den Greifkopf 14 eines eingeführten Bolzens 1 greifen. Die in den Fig. 6 - 9 . veranschaulichten Arbeitsstadien werden folgendermassen erläutert: Das !Verkzeug 25, 26 wird auf den Bolzen 1, auf dessen Spitze die Hülse 5 gemäss der strichpunktierten Darstellung in Fig. 4" vorher lose aufgesetzt wurde, derart äufgesetzt, dass die Krallen 31 des Greifers hinter den Greifkopf 14 rasten und'die Hülse 5 mehr oder weniger in dem Mundstück 27 zu liegen kommt. Wird nunmehr der Greifer 26 im Sinne des Pfeile E (Fis. 7) in das Rohrstück hineingezogen, so werden die Haken 30 beim Übergang der Vorsprünge 32 über die Stufe 29,in den Bereich geringeren-Durchmessers 34 hinter dem Greifkopf 14 des Bolzens geschlossen. Weitere Relativbewegung des Greifers in Pfeilrichtung führt zur Stellung der Pig. 8, in der die Sperrhülse ganz auf den Bolzen aufgeschoben ist. Bei weiteren Bewegungen erhöht sich schliesslich die Spannung so stark, dass der Bolzen im Bereich der Kerbe 17 abreisst. Es ist dann Sicherheit dafür gegeben, dass die Verbindung mit der der Reißkraft entsprechenden Kraft geschlossen wurde. Durch Bemessung des Kerbenquerschnitte kann die Schließkraft beliebig eingestellt werden.
Die in den Pig. 6 - 9 ersichtlichen Werkzeugteile gehören zu der in Fig. 10 gezeigten Handzange. Der Schaft 35 des Greifers ist in dem Zangenkörper 36 befestigt. Das Rohrstück 24 ist darauf axial verschieblich unter dem Einflues des Armes 37 und des unter Übermittlung des Lenkers 38 gegen die Peder 39. Befestigungestelle,n, die mit einer Zange gemäss Pig. 10 schlecht zugänglich sind, lassen sich erreichen mit de»m Werkzeug gemäss Fig. 11, dessen Zangenteil 40 mit dem ,'lerkzeUg der Fig. 10 übereinstimmt. An dessen Mundstück 27 ist angesetzt ein Bowdenzug 41 mit Werkzeugteil 42, das in Aufbau und Funktion dem der Handzange entspricht.
Da bei den Schaltungsarbeiten in Flugzeugen keinerlei `eile, also auch nicht die abgerissenen Sitzen der Bolzen 1, achtlos weggeworfen werden dürfen, da sie möglicherweise :3-törungen an anderer Stelle verursachen könnten, ist der Greifer so ausgebildeti dass seine Haken 30 schwach zusammenfedern, so dass die abgerissene Spitze festgehalten wird.
Die Anordnung einer Reißkerbe an der Bolzenspitze ist nicht die einzige Möglichkeit zum Anziehen der Verbindungselemente mit einer im voraus bestimmbaren Haltekraft, Es kann auch in der Zange eine Reibungskupplung vorgesehen sein, die bei einer bestimmten Kraft durchrutscht.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Bolzen 1 und Sperrhülse 5, bei der der Bolzen mit einer Einrichtung 43 zum Halten eines Kabelbaumes 44 fest verbunden ist, insbesondere aus einem Stück gespritzt ist.
Bei einem ausgeführten Beispiel, das in verkleinertem Maßstab getreu den Abbildungen entspricht, wurden gute Erfolge bei Ausführungen der Hülse aus Polyamidharz und des Bolzens aus glasfaserverstärktem Polyamidharz erzielt mit einem Aussendurchmesser des Bolzens von 5 mm. Die übertragbare Kraft lag in jedem Falle weit über 20 kg.

Claims

P a t e n t a n e p r ü c h e Ü, Befestigungselementpaar, bestehend aus einem Bolzen und einem Sperrorgan., dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrorgan als Hülse (5) ausgebildet ist, die ausser den Sperrzungen (4), die in Umfangsrillen (2) des Bolzens (1) einrasten, nach innen ragende Geradführungseinrichtungen (9) aufweist.
2) Befestigungselementpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geradführungseinrichtung mindestens drei in Axialrichtung verlaufende Leisten (9) sind, deren Inkreie den Bolzen (1) eng umschliesst und zwischen denen die Sperrzungen (4) liegen.
3) Befestigungselementpaar nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Bolzenumfang entsprechend ausgerundete Rastkante der Sperrzungen (4) und dasi@_lenprofil (2) des Bolzens derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Sperrzunge von den Rillenflanken gestützt ist.
4) Befestigungselementpaar nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (5) aus einem elastischen Kunstharz, insbesondere einem Polyamidharz, besteht.
5) Befestigungaelementpaar nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnAt, dass die Hülse (5) oder der Bolzen (1) an einem zu befestigenden Gegenstand befestigt bzw. ungeformt sind. 6) Befeetigungselementpaar nach Anspruch 5, dadurch gekenn- zeichnet, Uasa die Hülse (5) am einen Ende"eines Schellenban- des (11) angeformt ist. und das Bolzenlooh am anderen Ende (18) gleichfalls mit Sperrzähnen (13) ausgerüstet ist. 7) Befeatigungeelementpaar nach Anspruch 1 -- 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Bolzenspitze dünner als der mit Rillen versehene Bol$enteil ausgebildet ist und mit einem Greifkopf (14) versehen ist, dessen Abstand von dem mit Rillen versehenen Bolzenteil so gross ist, dass er hinter der lediglich auf die dünnere Bolzenspit$e aufgesetzten Hülse (5) zugänglich ist. 8) Befeetigungselementpaar nach Anspruch 7, dadurch gekenn-- $eiohnet, dass zwischen dem Greifkopf (14) und dem mit Rillen versehenen Bolzentei) eine Kerbe (17) vorgesehen Ist, deren Reißkraft der gewünschten Schließkraft gleicht. 9) Befestigungselementpaar nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeiehnet',"daso vor der Kerbe (17) ein verdickter Bolzenteil (16) liegt, dessen Umfang etwas grüeeer ist 31s der Inkreis der Sperrzungen (4). 10) Bef estigungselementpaar nach Anspruch 1 - 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Bolzen (1) aus glasfaserverstärktem Kunstharz, insbesondere Polyamidharz, besteht. 11) ibrkzeug zum Schliessen des Befeetigungselementpaares nach Anspruch 7 -- 10, dadurch gekennzeichnet, dass ee.aus einem die HLi7.ae (5) in deren Schließrichtung abstützenden Teil (25) und einem relativ zu diesem Teil unter Kraftäntr@eb

in der Schließrichtung (B) des Bolzens (1) bewegbaren Greifern (26) ffiz desffn Greifkopf (14) besteht.

12) Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die Hülse (5) abstützende Teil (25) ein mit seinem Mund-- Hülse stück (2?) die/umschliessendes und über eine axialgerichtete.

Stufe (28,29) an ihr anliegendes Rohrstück ist, in dem der Greifer (26) axial beweglich ist und das sich hinter den nach aussen verbreiterten (32) Haken (30) des in seiner vordersten Stellung befindlichen Greifers auf einen solchen Innendurchmesser (34) verengt, dass die nach innen gerichteten Klauen (31) der Haken (30) beim Zurückziehen des Greifers in den verengten Bereich (34) hinter dem Greifkopf des Bolzens geschlossen werden. 13) Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ils Händzange ausgebildet-Ist. 14) Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bowdenzug (41) daran ansehliessbar ist, an dessen einem Ende entsprechende Vlerkzeugorgane (42) vorhanden sind.