DE2016252A1 - Befestigungselement zum lösbaren Verbinden vxm Bauteilen - Google Patents

Description

• Befestigungselement zum lösbaren Verbinden von Bauteilen Zum lösbaren Verbinden von Bauteilen oder zur Montage von Geråtens welche dabei nur von einer Seite aus zugänglich sind, ist es bekannt, als Hohlbolzen ausgebildete Befestigungselementezu verwenden, in denen ein axial verschiebbarer Stößel und durch-diesen radial bewegliche Sperrkugeln angeordnet -sind. Derartige an ihrem bedienungsseitigen Ende ggf. mit einem Anschlag versehene Befestigungselemente können nach dem Einführen in miteinander fluchtende Bohrungen, z.B. eines Gerätes und zur Befestigung desselben vorgesehenen Traggerüstes, durch die Sperrkugeln gegen axiales Verschieben gesichert werden. Dazu kann, wie in der deutschen Patentschrift 1 248 376 beschrieben, eine im tiohlbolzen angeordnete Schraubenfeder vorgesehen sein, die den Stößel in einer wirksamen Stellung hält, bei der also die in radialen Bohrungen beweglichen Sperrkugeln über den Bolzenrand hinausragen. Durch Zusammenpressen der Schraubenfeder bei Zug am Stößel ist dieser soweit verschiebbar, daß sich die Sperrkugeln in den dann entriegelten Elohlbolzen bewegen können; danach kann die Verbindung durch Herausschieben des Bolzens gelöst werden.
• Mit solchen Befestigungselementen kann also in einfacher Weise eine sichere und schnell lösbare Verbindung hergestellt werden. Sie besitzen jedoch wegen der Schraubenfeder eine verhältnismäßig große Baulänge und sind deshalb insbesondere für den Flugzeugbau, zum Aufbau elektronischer Gerätegruppen o. dgl., also im Hinblick auf möglichst kleine Baueinheiten, nicht geeignet. Für diese Kleinstbaugruppen kommen deshalb bisher Mittel zur Anwendung, welche die Nontage bzw. Zerlegung nur bei erhöhtem Zeitaufwand möglich machen.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Befestigungselement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das insbesondere die Forderung nach geringer Baugröße bzw. -länge erfüllt und dabei zugleich eine sichere ,und wieder schnell lösbare Verbindung von Bauteilen gestattet. Darüber hinaus soll ein in seinem Aufbau einfaches Befestigungselement geschaffen werden.
• Dazu wird für ein Befestigungselement zum lösbaren Verbinden von Bauteilen mit einem zylindrischen Bolzen und durch Federkraft radial beweglichen Sperrmitteln erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der in Achsrichtung teilweise geschlitzte Bolzen zumindest zwei federnde Schenkel aufweist, deren freien Enden die Sperrmittel zugeordnet sind.
• Es sind zwar mittelbare Verbindungen bekannt, bei denen ein in Achsrichtung geschlitzter Zapfen Verwendung findet; dabei handelt es sich jedoch um Federverbindungen. Darüber hinaus dient dieser einen federnden Kraftschluß bewirkende Zapfen dazu, Maschinenteile in ihrer Lage zueinander lediglich zu sichern, also nicht zu befestigen.
• Demgegenüber wird nach der Erfindung ein Befestigungselement vorgeschlagen, bei dem die Federwirkung zur Betätigung von Sperrelementen ausgenutzt wird; die Schenkel des Bolzens besitzen also jeweils die Funktion einer Biegefeder.
• Dabei ist seine Baulänge gegenüber der eines Befestigungselementes mit Schraubenfeder zumindest um deren Länge verkürzt, was insbesondere beim Zusammenbau sogenannter bau Kleinstgruppen von Vorteil ist.
• Im hinblick auf eine einfache Bauform des Befestigungselementes kann weiter vorgesehen sein, daß jeder Schenkel mit einer radialen Sacklochbohrung versehen ist, in der jeweils ein in Form einer Sperrkugel ausgebildetes Sperrmittel unbeweglich angeordnet ist. Darüber hinaus braucht dann der Bolzen an seinem bedienungsseitigen Ende lediglich einen Bund mit einer radialen Nut oder ein ringförmiges Zugelement aufweisen, der bzw. das dann als Anschlag dient und zugleich das Lösen des Befestigungselementes mit üblichen Zugwerkzeugen oder von Hand gestattet.
• Für Befestigungselemente, welche besonders hohen Belastungen ausgesetzt sind, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Bolzen in einer zylindrischen Hülse geführt ist, die im Bereich der Sperrmittel angeordnete radiale Bohrungen aufweist. Damit kann der Bolzen durch die Hülse entlastet werden, er besitzt also im wesentlichen nur noch die Funktion eines Federelementes.
• Die in Form von Sperrkugeln ausgebildeten Sperrmittel sind dann zweckmäßig in den Bohrungen radial beweglich. Die Sperrkugeln sind also nicht mehr mit dem Bolzen bzw. dessen Schenkeln fest verbunden, sondern brauchen bei der Fertigung des Befestigungselementes lediglich in die Bohrungen der Hülse eingesetzt werden.
• Eine andere Lösung der Aufgabe sieht vor, daß der Bolzen einen in eine radiale Nut eingesetzten, elliptisch gebogenen Sprengring aufweist. Anstelle eines geschlitzten braucht also nur ein massiver Bolzen vorgesehen zu sein, wobei dann der Sprengring als Biegefeder dient und zugleich die Funktion eines Sperrmittels besitzt. Dieser Bolzen weist damit einen besonders einfachen Aufbau auf.
• Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen, wie in der Zeichnung dargestellt, nachfolgend näher erläutert. Dabei werden vorteilhafte Weiterbildungen nach der Erfindung beschrieben. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Seitenansicht eines teilweise geschnitten dargestellten Befestigungselementes, Fig. 2 ein Befestigungselement der Art, wie Fig. 1 zeigt, mit in Längsrichtung geschnittener rohrförmiger Hülse, Fig. 3 eine Seitenansicht eines weiteren, mit einem Sprengring versehenen Befestigungselementes, teilweise geschnitten dargestellt und Fig. 4 einen Querschnitt durch das Befestigungselement gemäß Fig. 3 im Bereich des Sprengringes.
• Das Befestigungselement nach Fig. 1 besteht aus einem zylindrischen, längsgeschlitzten Bolzen 1 ggf. aus Federstahl mit zueinander parallelen Schenkeln 2 und 3, welche an ihren freien Enden jeweils mit einer radialen Sacklochbohrung 4 für eine Sperrkugel 5 versehen sind. Die Sperrkugeln 5 sind darin unbeweglich angeordnet, und zwar durch Verengung der Sacklochbohrungen 4 an ihrem äußeren Ende nach dem Einlegen derselben. Die Sperrkugeln 5 nehmen dann eine Stellung ein, bei der sie teilweise über den Bolzenrand hinausstehen.
• Zum Verbinden zweier Bauteile bzw. beim Einführen des Bolzens 1 in dazu vorgesehene, nicht dargestellte Bohrungen, welche zweckmäßig einen etwas größeren Durchmesser als der Bolzen 1 aufweisen, werden dessen Schenkel 2 und 3 zunächst zueinander gespreizt; dies geschieht durch die dann an den Bohrungswandungen gleitenden Sperrkugeln 5. Zum Einführen des Bolzens 1 sind dabei die bei Paßbohrungen üblichen Fasen ausreichend. Das Spreizen der Schenkel 2 und 3 kann jedoch zunächst auch von Hand eingeleitet werden; dies ist infolge einer den Bolzenschlitz 6 erweiternden Radialbohrung 7 leicht möglich, welche also gestattet, die beiden Schenkel 2 und 3 ohne weiteres gegenüber dem Restprofil des Bolzens 1 jeweils um eine dadurch genau fixierte Biegekante zu biegen. Nach dem Einführen des Bolzens 1, d.h. sobald die Sperrkugeln-5 die zum Verbinden hintere Bohrung passiert haben, können die Schenkel 2 und 3 selbsttätig" in ihre Ruhelage zurückfedern. Danach ist der Bolzen 1 bzw. das Befestigungselement durch die Sperrkugeln 5 in Verbindung mit einem am bedienungsseitigen Ende desselben eingreifenden ringförmigen Zugelement 8 gegen axiales Verschieben gesichert. Das Lösen ist analog durch Zug möglich.
• Ein derartiges Befestigungselement kann je nach Bolzenlänye ggf. zur Verbindung mehrerer Bauteile verwendet werden.
• Darüber hinaus können die beiden Schenkel 2 und 3 zusätzlich geschlitzt und dann mit weiteren Sperrkugeln versehen sein. Für Verbindungen, bei denen das Befestigungselement bzw. der Bolzen 1 besonders hohen Belastungen ausgesetzt ist oder die Gefahr besteht, daß die Schenkel 2 und 3 unbeabsichtigt zueinander gespreizt werden und sich die Verbindung dann selbsttätig lösen kann, ist eine weitere als Ummantelung des Bolzens 1 dienende rohrförmige Hülse 9 vorgesehen (Fig. 2). Die Sperrkugeln 5 sind dann jeweils in einer radialen Bohrung 10 der Hülse 9 angeordnet, wobei sie an den Schenkeln 2 bzw. 3 lediglich anliegen. Das Zugelement 8 dient dabei zugleich als Verriegelung zwischen der Hülse 9 und dem ggf. in diese eingepreßten Bolzen 1. Bei der Fertigung dieses Befestigungselementes werden die Sperrkugeln 5 in die am Hülsenrand verengten Bohrungen 10 eingelegt, bevor der Bolzen 1 in die Hutze 9 eingeführt wird. Die Wirkungsweise entspricht der bereits beschriebenen, jedoch mit dem Unterschied, daß die eigentliche Verbindung der Bauteile durch die Hülse 9 hergestellt wird.
• Anstelle der beschriebenen Befestigungselemente, welche also jeweils eine besonders geringe Baulänge aufweisen, kann auch, wie Fig. 3 zeigt, ein solches gleichartiges mit einem massiven Bolzen 11 verwendet erden. Der Bolzen 11 ist dann jedoch an einem Ende mit einem in eine radiale Nut 12 eingesetzten, elliptisch gebogenen Sprengring 13 zu versehen, welcher, wie die Schenkel 2 und 3, die Funktion einer Biegefeder besitzt, darüber hinaus aber zugleich als Sperrmittel dient. Der bei der Montage des Bolzens 11 nach innen gespreizte Sprengring 13 kann denselben also in Verbindung mit einem am bedienungsseitigen Ende angeordneten Bund 14 gegen axiales Verschieben sichern. Der Bund 14, welcher eine weitere radiale Nut 15 aufweist, ermöglicht außerdem das Lösen des Befestigungselementes bzw. Bolzens 11,((lf.
• mit einer-Zange. Anstelle desselben kann jedoch auch das bereits genannte Zugelement 8 vorgesehen sein.
• Mit den beschriebenen Befestigungselementen kann somit eine schnell lösbare sowie sichere Verbindung hergestelit werden, wobei sie wegen ihrer kurzen Baulänge besonders für sogenannte Kleinstbaugruppen geeignet sind.
• Patentansprüche:

Claims (7)

1. Patentansprüche Befestigungselement zum Lösbaren Verbinden von Bauteilen mit einem zylindrischen Bolzen und durch Federkraft radial beweglichen Sperrmitteln, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der in Achsrichtung teilweise geschlitzte Bolzen (1) zumindest zwei federnde Schenkel (2, 3) aufweist, deren freien Enden die Sperrmittel zugeordnet sind.
2. 2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß jeder Schenkel (2, 3) mit einer radialen Sacklochbohrung (4) versehen ist, in der jeweils ein in Form einer Sperrkugel (5) ausgebildetes Sperrmittel unbeweglich angeordnet ist.
3. 3. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Bolzen (1) in einer zylindrischen Hülse (9) geführt ist, die im Bereich der Sperrmittel angeordnete radiale Bohrungen (10) aufweist.
4. 4. Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die in Form von Sperrkugeln (5) ausgebildeten Sperrmittel in den Bohrungen (10) radial beweglich sind.
5. 5. Befestigungselement zum lösbaren Verbinden von Bauteilen mit einem zylindrischen Bolzen und durch Federkraft radial beweglichen Sperrmitteln,dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Bolzen (11) einen in eine radiale Nut (12) eingesetzten, elliptisch gebogenen Sprengring (13) aufweist.
6. 6. Befestigungselement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bolzen (11) an seinem bedienungsseitigen Ende einen Bund (14) mit einer radialen Nut (15) aufweist.
7. 7. Befestigungselement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bolzen (1) mit der Hülse (9) am bedienungsseitigen Ende durch ein ringförmiges Zugelement (8) verriegelbar ist.