DE19916168B4

DE19916168B4 - Befestigungsanordnung

Info

Publication number: DE19916168B4
Application number: DE1999116168
Authority: DE
Inventors: Roland Mahler
Original assignee: ALMA MECHANIK METALLTEILE GmbH; ALMA-MECHANIK METALLTEILE GmbH
Current assignee: ALMA MECHANIK METALLTEILE GmbH; ALMA-MECHANIK METALLTEILE GmbH
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2019-04-13
Also published as: DE19916168A1

Abstract

Anordnung zur Verbindung zweier Bauteile mit einer Befestigungsschraube, die einen Kopf mit einer Anlagefläche und einen zumindest bereichsweise mit einem Gewinde versehenen Schaft aufweist, wobei im ersten Bauteil ein Sackloch mit Innengewinde vorgesehen ist, in das die das zweite Bauteil durchgreifende Befestigungsschraube zur Befestigung des zweiten Bauteils einschraubbar ist, und wobei die Befestigungsschraube und das Sackloch innerhalb eines evakuierbaren Gehäuses angeordnet sind, so dass der Druck in der den Kopf der Befestigungsschraube umgebenden Atmosphäre relativ zu einem Normaldruck reduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaffung einer gasdurchlässigen Verbindung zwischen dem Sackloch (8) und der den Kopf (2) der Befestigungsschraube (1) umgebenden Atmosphäre der Schaft (3) der Befestigungsschraube (1) mit einer sich in axialer Richtung durch im Wesentlichen den gesamten Schaft (3) erstreckenden durchgehenden rohr- oder kanalartigen Ausnehmung (10) versehen ist, die sowohl im Bereich des Kopfs (2) der Befestigungsschraube (1) als auch im Bereich des vom Kopf (2) weg weisenden...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Befestigungsschraube mit einem eine Anlagefläche aufweisenden Kopf und einem zumindest bereichsweise mit einem Gewinde versehenen Schaft nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Schrauben der in Rede stehenden Art finden insbesondere Verwendung, wenn zwei Bauteile, beispielsweise zwei Gehäuseteile, lösbar fest miteinander verbunden werden sollen. Dabei wird das zweite Bauteil in der Regel vom Schaft der Schraube mit radialem Spiel durchgriffen, während der mit einem Gewinde versehene Schaftbereich in ein beispielsweise in einem Sackloch angeordnetes, komplementäres Gewinde im ersten Bauteil eingreift. Wenn die beiden Bauteile in einem evakuierbaren Gehäuse angeordnet oder Teil desselben sind, wird das Sackloch durch den Schaft und den Anlagebereich des Kopfes verschlossen, so dass beim Evakuieren des Gehäuses die darin befindliche Luft nicht unmittelbar entfernt wird. Da der Verschluß durch Schaft und Kopf jedoch nicht gasdicht ist, erfolgt allmählich ein Ausgasen dieser Luft in das evakuierte Gehäuse, wodurch sich nach Abschluß der Evakuierung eine unerwünschte Druckänderung im Gehäuse ergibt. Ferner kann sich, wenn beispiels weise der Innenraum des Gehäuses mit einem Gas gefüllt wird, eine unerwünschte Vermischung dieses Gases mit der aus der Gewindebohrung entweichenden Luft ergeben.

Aus der DE 195 43 317 A1 ist eine hülsenförmige Befestigungsschraube bekannt, die in ein Sackloch eingeschraubt werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsanordnung zur Verwendung in einem evakuierbaren Gehäuse zu schaffen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Befestigungsschraube der Erfindung weist zunächst einmal in an sich bekannter Weise einen Schraubenkopf, der mit einer Anlagefläche versehen ist, und einen zumindest bereichsweise mit einem Gewinde versehenen Schaft auf. Erfindungsgemäß ist der Schaft der Befestigungsschraube mit einer sich in axialer Richtung durch im Wesentlichen den gesamten Schaft erstreckenden, durchgehenden rohr- oder kanalartigen Ausnehmung versehen, die sowohl im Bereich des Kopfs der Befestigungsschraube als auch im Bereich des vom Kopf wegweisenden axialen Endes offen ist.

Es ist also mit anderen Worten die Idee der vorliegenden Erfindung, eine durchgehende gasdurchlässige Verbindung zwischen dem Sackloch der Gewindebohrung und dem Raum, in dem der Kopf der Schraube angeordnet ist, herzustellen, so dass zum einen bereits beim Einschrauben der Schraube die verdrängte Luft entweichen kann und zum anderen beim Evakuieren, worunter im Sinn der vorliegenden Erfindung jede Art von Druckreduzierung fallen soll, eine gleichzeitige Evakuierung des Raumes im Sackloch unterhalb der Schraube erfolgt. Dadurch herrschen im Gehäuseinnenraum und im Sackloch stets gleiche Druckbedin gungen, wodurch ein späteres unkontrolliertes Ausgasen zuverlässig verhindert wird.

In grundsätzlich beliebiger Weise kann die erste Öffnung der Ausnehmung im Bereich des Schaftendes beispielsweise nach radial außen verlaufen, solange eine gasdurchlässige Verbindung zum durch die Schraube verschlossenen Raum hergestellt ist. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch ist die erste Öffnung der rohr- oder kanalartigen Ausnehmung im Bereich der Stirnfläche des vom Kopf wegweisenden Endes der Befestigungsschraube angeordnet.

In ähnlicher Weise kann die zweite Öffnung der Ausnehmung im Kopf der Befestigungsschraube von der Mittelachse nach radial außen verlaufen. Vorzugsweise jedoch ist die zweite Öffnung der rohr- oder kanalartigen Ausnehmung im Bereich des Kopfs der Befestigungsschraube mittelbar oder unmittelbar im Bereich der Stirnseite des Kopfes angeordnet. So kann in einfacher und leicht herzustellender Weise die rohr- oder kanalartige Ausnehmung durch eine die gesamte Schraube axial durchgreifende Bohrung gebildet werden.

Die zweite Öffnung kann beispielsweise bei einem Sechskantkopf der Befestigungsschraube unmittelbar im Bereich der im Wesentlichen ebenen Stirnfläche des Kopfes angeordnet sein. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung jedoch ist die zweite Öffnung unmittelbar in der Stirnfläche, das heißt im Bereich einer Ausnehmung zum Eingriff eines Werkzeugs zum Lösen und/oder Festziehen der Befestigungsschraube, angeordnet. Im Fall einer Innensechskantschraube beispielsweise kann die Öffnung im Grund des Innensechskants angeordnet sein.

Insbesondere wenn zusätzlich zur Entlüftung des durch den Schraubenschaft abgeschlossenen Raums des Sacklochs eine Entlüftung auch des im wesentlichen ringspaltförmigen, den Schraubenschaft umgebenden Raums des Bauteils, das mit zumindest geringem Spiel vom Schraubenschaft durchgriffen wird, erforderlich ist, ist nach einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Anlagefläche des Kopfs mindestens eine weitere rinnen- oder kanalartige Ausnehmung angeordnet, die im Wesentlichen vom Schaft nach radial außen verläuft. Dadurch wird eine weitere gasdurchlässige Verbindung zwischen dem ringspaltförmigen Raum und der den Kopf umgebenden Atmosphäre geschaffen. Vorzugsweise erstreckt sich dabei die kanal- oder rinnnenartige Ausnehmung nach radial innen bis zum Gewindegrund.

Zum leichteren Einschrauben kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel zumindest der Gewindebereich mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen, insbesondere versilbert, sein. Vorzugsweise ist die gesamte Befestigungsschraube versilbert.

Im folgenden ist die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 in schematischer, nicht maßstäblicher Darstellung im Längsschnitt eine Verbindung zweier Bauteile unter Verwendung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Befestigungsschraube mit Innensechskantkopf;
2 die Befestigungsschraube des Ausführungsbeispiels nach 1 in seitlicher Ansicht;
3 in einer der 2 entsprechenden Ansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer Befestigungsschraube mit Außensechskantkopf;
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigungsschraube mit Senkkopf in teilweiser Darstellung im Längsschnitt; und
5 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit X des Ausführungsbeispiels nach 4.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Befestigungsschraube 1 dargestellt. Die Befestigungsschraube 1 weist einen Schraubenkopf 2 und einen Schaft 3 auf. Der Schaft 3 ist im wesentlichen über seine gesamte Länge mit einem Außengewinde 4 versehen. Die Befestigungsschraube 1 dient beim gezeigten Ausführungsbeispiel zur Verbindung der beiden Bauteile 5 und 6.
Das Bauteil 5 weist eine durchgehende Bohrung 7 auf, die einen geringfügig größeren Durchmesser als der Schaft 3 der Befestigungsschraube 1 aufweist, so dass die Befestigungsschraube 1 mit radialem Spiel durch die Bohrung 7 steckbar ist. Das Bauteil 5 ist mit einem Sackloch 8 mit einem Innengewinde 9 versehen, in das die Befestigungsschraube einschraubbar ist. Dabei wird das Sackloch 8 durch den Schaft 3 der Befestigungsschraube 1 verschlossen.
Der Schaft 3 der Befestigungsschraube 1 ist mit einer rohrartigen Ausnehmung 10 in Form einer durchgehenden Bohrung versehen, die eine erste Öffnung 11 in der Stirnfläche 12 des Schafts 3 und eine zweite Öffnung 13 in der Innensechskantausnehmung 14 des Schraubenkopfs 2 aufweist. Damit wird eine gasdurchlässige Verbindung zwischen dem Sackloch 8 und der den Schraubenkopf 2 umgebenden Atmosphäre 15 gebildet.
Der Schraubenkopf 2 weist eine kreisringförmige Anlagefläche 16 auf, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel mittelbar, das heißt unter Zwischenlage einer Beilagscheibe 17, auf der Oberfläche 18 des ersten Bauteils 5 zur Anlage bringbar ist. Die Anlagefläche 16 ist mit einer rinnen- bzw. kanalförmigen weiteren Ausnehmung 19 versehen, die in radialer Richtung vom Schaft 3 der Befestigungsschraube 1 bis nach radial außen zum Rand des Kopfs 2 reicht und eine gasdurchlässige Verbindung zwischen dem ringförmigen Innenraum 7 zwischen Schraubenschaft 3 und Bauteil 5 einerseits und der Atmosphäre 15 andererseits darstellt. Die Ausnehmung 19 kann in einfacher Weise, wie in 2 lediglich schematisch angedeutet ist, durch Ansetzen eines Stiftfräsers hergestellt werden.
Insgesamt kann durch die beiden Ausnehmungen 10 und 19 in einfacher Weise eine Entlüftung sowohl des Sacklochs 8 als auch des Ringspalts 7 erfolgen.
Das in 3 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen durch die Gestaltung des Schraubenkopfs 2' als Außensechskant, wobei die Ausnehmung 10 unmittelbar in der Stirnfläche 20 des Schraubenkopfs 2' mündet.
Beim Ausführungsbeispiel nach den 4 und 5 ist der Schraubenkopf 2'' als kegelstumpfförmiger Senkkopf mit Innensechskant 14 ausgebildet, wobei die Ausnehmung 10 wiederum im Grund des Innensechskants 14 mündet und die radiale Ausnehmung 19' (vgl. 5) in der Kegelfläche 21 des Kopfs 2'' verläuft. Wie lediglich schematisch angedeutet ist, kann die Ausnehmung 19' in einfacher Weise mittels eines Scheibenfräsers 22 hergestellt werden.

Claims

Anordnung zur Verbindung zweier Bauteile mit einer Befestigungsschraube, die einen Kopf mit einer Anlagefläche und einen zumindest bereichsweise mit einem Gewinde versehenen Schaft aufweist, wobei im ersten Bauteil ein Sackloch mit Innengewinde vorgesehen ist, in das die das zweite Bauteil durchgreifende Befestigungsschraube zur Befestigung des zweiten Bauteils einschraubbar ist, und wobei die Befestigungsschraube und das Sackloch innerhalb eines evakuierbaren Gehäuses angeordnet sind, so dass der Druck in der den Kopf der Befestigungsschraube umgebenden Atmosphäre relativ zu einem Normaldruck reduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaffung einer gasdurchlässigen Verbindung zwischen dem Sackloch (8) und der den Kopf (2) der Befestigungsschraube (1) umgebenden Atmosphäre der Schaft (3) der Befestigungsschraube (1) mit einer sich in axialer Richtung durch im Wesentlichen den gesamten Schaft (3) erstreckenden durchgehenden rohr- oder kanalartigen Ausnehmung (10) versehen ist, die sowohl im Bereich des Kopfs (2) der Befestigungsschraube (1) als auch im Bereich des vom Kopf (2) weg weisenden axialen Endes offen ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (11) der rohr- oder kanalartigen Ausnehmung (10) im Bereich der Stirnfläche (12) des vom Kopf (2) weg weisenden Endes der Befestigungsschraube (1) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (13) der rohr- oder kanalartigen Ausnehmung (10) im Bereich des Kopfs (2) der Befestigungsschraube (1) mittelbar oder unmittelbar im Bereich der Stirnseite (20) des Kopfes (2) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (13) im Bereich einer Ausnehmung (14) zum Eingriff eines Werkzeugs zum Lösen und/oder Festziehen der Befestigungsschraube (1) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlagefläche (16) des Kopfs (2) mindestens eine weitere kanal- oder rinnenartige Ausnehmung (19; 19'; 19'') angeordnet ist, die im Wesentlichen vom Schaft (3) nach radial außen verläuft.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kanal- oder rinnenartige Ausnehmung (19; 19'; 19'') sich nach radial innen bis zum Gewindegrund erstreckt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Gewindebereich mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen ist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Gewindebereich, vorzugsweise jedoch die gesamte Befestigungsschraube (1), versilbert ist.