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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Es ist bereits eine Befestigungsvorrichtung mit einer Gewindeeinheit, die zumindest eine erste Gewindeschale und zumindest eine zweite Gewindeschale umfasst, die jeweils ein Innengewinde umfassen, und mit einem Antriebselement, das zu einer Drehmomentübertragung auf die Gewindeeinheit vorgesehen ist, vorgeschlagen worden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Betriebssicherheit bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsvorrichtung mit einer Gewindeeinheit, die zumindest eine erste Gewindeschale und zumindest eine zweite Gewindeschale umfasst, die jeweils ein Innengewinde umfassen, und mit einem Antriebselement, das zu einer Drehmomentübertragung auf die Gewindeeinheit vorgesehen ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Befestigungsvorrichtung eine Getriebeeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die zumindest eine erste Gewindeschale in Richtung der zumindest einen zweiten Gewindeschale zu bewegen. Dadurch kann bei einer Montage vorteilhaft eine Klemmkraft mit einem Gewinde, beispielsweise einer Schraube oder einer Gewindespindel, erzeugt werden. Ferner kann dadurch eine maximale Anzugskraft der Befestigungseinheit präzise eingestellt werden. Ein Einsatz eines Drehmomentschlüssels kann vermieden werden. Ferner ist es zum Erreichen einer bestimmten Anzugskraft nicht erforderlich, Parameter wie Kopf- und Gewindereibung, zu berücksichtigen. Ein Risiko eines ungewünschten Lösens der Befestigungsvorrichtung von dem Gewinde kann vorteilhaft reduziert werden. Eine Betriebssicherheit kann somit vorteilhaft erhöht werden. Die Getriebeeinheit umfasst vorteilhaft ein Exzentergetriebe und/oder ein Kurvengetriebe. Das Kurvengetriebe ist vorteilhaft zu einer Wandlung einer Bewegung der Gewindeeinheit relativ zum Antriebselement in einer ersten Bewegungsrichtung in eine Bewegung der zumindest einen ersten Gewindeschale relativ zur zumindest einen zweiten Gewindeschale in eine zweite Bewegungsrichtung vorgesehen. Die erste Bewegungsrichtung verläuft vorteilhaft zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Bewegungsrichtung. Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Abweichung von weniger als 20°, bevorzugt von weniger als 10°, besonders bevorzugt von weniger als 2° verstanden werden. Das Antriebselement ist vorzugsweise aus einem Metall oder aus einer Metalllegierung gebildet. Weiterhin vorteilhaft ist das Antriebselement ringförmig ausgebildet. Das Antriebselement bildet vorzugsweise eine Außensechskantfläche aus. Vorteilhaft ist das Antriebselement zu einer Drehmomentübertragung von einem Werkzeug vorgesehen. Das Antriebselement ist besonders vorteilhaft zu einer direkten Kopplung mit einem Werkzeug, insbesondere mit einem Schraubenschlüssel, vorgesehen. Alternativ weist das Antriebselement ein Außengewinde auf, das zu einer Verschraubung mit einer Gewindeausnehmung, beispielsweise einer Sacklochbohrung mit einem Gewinde in einem Zylinder-Gehäuse, vorgesehen ist. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine erste Gewindeschale und die zumindest eine zweite Gewindeschale jeweils zumindest bereichsweise konusförmig ausgebildet sind. Dadurch kann das Kurvengetriebe konstruktiv, besonders einfach und kostengünstig umgesetzt werden. Unter „konusförmig“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ähnlich einer Form eines Kegelteils oder eines Kegelstumpfteils verstanden werden. Die zumindest eine erste Gewindeschale und die zumindest eine zweite Gewindeschale sind in einem konusförmigen Bereich insbesondere konvex gekrümmt ausgebildet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinheit dazu vorgesehen ist, die zumindest eine erste Gewindeschale in Richtung der zumindest einen zweiten Gewindeschale bei einem Überschreiten einer festgelegten Anzugskraft zu bewegen. Dadurch kann eine Axialkraft zwischen der Gewindeeinheit und dem Gewinde vorteilhaft präzise begrenzt werden. Ein Risiko einer Gewindebeschädigung bei einem Anzugsvorgang kann dadurch ebenfalls reduziert werden. Ferner kann eine besonders zuverlässige Sicherung der Befestigungsvorrichtung gegen ein Lösen erzielt werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine erste Gewindeschale und die zumindest eine zweite Gewindeschale getrennt voneinander ausgebildet sind. Dadurch kann eine besonders einfache Herstellung der Gewindeschalen erfolgen. Besonders bevorzugt sind die zumindest eine erste Gewindeschale und die zumindest eine zweite Gewindeschale in einer Ausgangsposition voneinander beabstandet.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine erste Gewindeschale und die zumindest eine zweite Gewindeschale eine gleiche Form aufweisen. Dadurch kann besonders vorteilhaft eine gleichmäßige Klemmkraftverteilung erzielt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Antriebselement einen Innenkonus aufweist, der zumindest bereichsweise formkomplementär zur zumindest einen ersten Gewindeschale und/oder zur zumindest einen zweiten Gewindeschale ausgebildet ist. Dadurch kann die Befestigungsvorrichtung besonders kompakt ausgebildet werden. Der Innenkonus weist insbesondere eine konkave Krümmungsfläche auf.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Gewindeeinheit zumindest ein Federelement umfasst, das dazu vorgesehen ist, die zumindest eine erste Gewindeschale und die zumindest eine zweite Gewindeschale federelastisch voneinander wegzudrücken. Dadurch kann eine vorzeitige Bewegung der Gewindeschalen aufeinander zu und damit ein vorzeitiges Verklemmen der Gewindeschalen mit dem Gewinde, vorteilhaft vermieden werden. Ferner kann eine besonders sichere Lagerung der Gewindeschalen zueinander erreicht werden. Ferner kann durch eine angepasste Dimensionierung des zumindest einen Federelements eine Vorspannkraft erzielt werden, die eine Bewegung der ersten Gewindeschale in Richtung der zweiten Gewindeschale erst nach einem Überschreiten einer festgelegten tatsächlichen Anzugskraft erlaubt.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Federelement einstückig mit der zumindest einen ersten Gewindeschale und/oder der zumindest einen zweiten Gewindeschale ausgebildet ist. Dadurch kann die Gewindeeinheit besonders belastbar und kompakt ausgebildet werden. Ferner kann eine Teilevielfalt vorteilhaft reduziert werden. Durch eine entsprechende Dimensionierung des zumindest einen Federelements kann besonders vorteilhaft eine maximale Spannkraft der Befestigungsvorrichtung eingestellt werden. Die Gewindeschalen können beispielweise einen geschlitzten Konusring ausbilden. Unter „einstückig“ soll insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder Klebeprozess usw., und besonders vorteilhaft angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Befestigungsvorrichtung zumindest ein Formschlusselement umfasst, das zu einer Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement und der Gewindeeinheit vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders hohes Drehmoment zuverlässig übertragen werden. Das Formschlusselement ist vorzugsweise quaderförmig ausgebildet oder weist einen runden und/oder ovalen Querschnitt auf. Besonders vorteilhaft ist das Formschlusselement von einem Nutstein gebildet.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Befestigungsvorrichtung zumindest ein Axialfederelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Axialkraft auf das Gewindeelement auszuüben. Dadurch kann eine Bewegung der ersten Gewindeschale in Richtung der zweiten Gewindeschale vor einem Überschreiten einer festgelegten minimalen Anzugskraft vorteilhaft vermieden werden. Besonders vorteilhaft bildet das zumindest eine Axialfederelement eine Tellerfeder aus. Weiterhin vorteilhaft weist die Befestigungsvorrichtung zumindest zwei Federelemente auf. Die zumindest zwei Axialfederelemente sind weiterhin vorteilhaft in Axialrichtung hintereinander angeordnet. Weiterhin vorteilhaft umfasst das Antriebselement eine zylinderförmige Ausnehmung, die zu einer zumindest teilweisen Aufnahme des zumindest einen Axialfederelements vorgesehen ist. Das Axialfederelement ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Axialkraft auf das Gewindeelement in einer Ausgangsposition auszuüben.
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Ist das zumindest eine Federelement s-förmig ausgebildet, kann vorteilhaft eine Klemmkraft zwischen der Gewindeeinheit und einem Gewinde, insbesondere einer Schraube, erreicht werden. Eine Beschädigung des Gewindes kann vorteilhaft vermieden werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eine Erstreckung des zumindest einen Federelements in eine Umfangsrichtung weniger als ein Drittel eines Gesamtumfangs der Gewindeeinheit beträgt. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders große Auslenkung des zumindest einen Federelements erzielt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Gewindeschale zumindest eine ebene Kontaktfläche aufweist, die zu einer flächigen Anlage am Antriebselement vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft eine konstruktiv einfache Drehmomentübertragung zwischen der Gewindeeinheit und dem Antriebselement, unter Vermeidung weiterer Bauteile, erreicht werden. Ferner kann eine Klemmkraft über eine große Fläche besonders gleichmäßig werden.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine Befestigungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
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2 die Befestigungsvorrichtung nach 1 in einer Schnittdarstellung,
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3 die Befestigungsvorrichtung nach 1 in einer Explosionsdarstellung,
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4 eine Gewindeeinheit eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Befestigungsvorrichtung,
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung in einer Schnittdarstellung,
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6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung in einer Schnittdarstellung
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7 die Befestigungsvorrichtung nach 6 in einer Draufsicht und
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8 eine Variante der Befestigungsvorrichtung nach 6 in einer Draufsicht.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung. Die Befestigungsvorrichtung bildet eine Mutter aus. Genauer gesagt bildet die Befestigungsvorrichtung eine selbstsichernde Mutter aus. Die Befestigungsvorrichtung weist ein Antriebselement 18a auf. Das Antriebselement 18a ist ringförmig ausgebildet. Das Antriebselement 18a bildet eine Außensechskantfläche 60a aus. Das Antriebselement 18a ist zu einer direkten Kopplung mit einem hier nicht gezeigten Werkzeug über die Außensechskantfläche 60a vorgesehen.
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Die Befestigungsvorrichtung weist eine Gewindeeinheit 10a auf. Das Antriebselement 18a ist zu einer Drehmomentübertragung von einem Werkzeug auf die Gewindeeinheit 10a vorgesehen. Die Gewindeeinheit 10a umfasst eine erste Gewindeschale 12a. Die erste Gewindeschale 12a weist ein Innengewinde 16a auf. Das Innengewinde 16a ist zu einer Verschraubung mit einem Außengewinde 38a vorgesehen. Die erste Gewindeschale 12a ist konusförmig ausgebildet. Genauer gesagt, bildet die erste Gewindeschale 12a eine Kegelstumpfhälfte aus. Die erste Gewindeschale 12a ist in einem konusförmigen Bereich konvex gekrümmt ausgebildet. Die erste Gewindeschale 12a weist eine halbzylinderförmige Gewindeausnehmung 46a auf. Das Innengewinde 16a ist innerhalb der Gewindeausnehmung 46a angeordnet.
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Die Gewindeeinheit 10a umfasst eine zweite Gewindeschale 14a. Die erste Gewindeschale 12a und die zweite Gewindeschale 14a weisen eine gleiche Form auf. Die zweite Gewindeschale 14a weist ein Innengewinde 36a auf. Das Innengewinde 36a ist zu einer Verschraubung mit dem Außengewinde 38a vorgesehen. Die zweite Gewindeschale 14a ist konusförmig ausgebildet. Genauer gesagt, bildet die zweite Gewindeschale 14a eine Kegelstumpfhälfte aus. Die zweite Gewindeschale 14a ist in einem konusförmigen Bereich konvex gekrümmt ausgebildet. Die zweite Gewindeschale 14a weist eine halbzylinderförmige Gewindeausnehmung 48a auf. Das Innengewinde 36a ist innerhalb der Gewindeausnehmung 48a angeordnet.
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Beispielhaft ist das Außengewinde 38a von einer Schraube 40a gebildet. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass das Außengewinde 38a von einem anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Bauteil, insbesondere von einer Gewindespindel, gebildet ist. In einem Zusammenwirken mit der Schraube 40a ist die Befestigungsvorrichtung beispielhaft zu einer Verbindung zweier Platten 42a, 44a vorgesehen. Die Verwendung der Befestigungsvorrichtung soll hierauf jedoch nicht beschränkt sein.
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Die Befestigungsvorrichtung weist eine Getriebeeinheit 20a auf. Die Getriebeeinheit 20a ist dazu vorgesehen, die erste Gewindeschale 12a in Richtung der zweiten Gewindeschale 14a zu bewegen. Die Getriebeeinheit 20a setzt dabei eine Bewegung der Gewindeeinheit 10a relativ zum Antriebselement 18a in eine Axialrichtung 50a über die Konusform der Gewindeschalen 12a, 14a in eine Bewegung der Gewindeschalen 12a, 14a in eine Radialrichtung 52a um. Die Radialrichtung 52a erstreckt sich senkrecht zur Axialrichtung 50a.
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Die Getriebeeinheit 20a ist dazu vorgesehen, die erste Gewindeschale 12a in Richtung der zweiten Gewindeschale 14a bei einem Überschreiten einer festgelegten Anzugskraft zu bewegen. Die erste Gewindeschale 12a bewegt sich bei einem Überschreiten der festgelegten Anzugskraft relativ zum Antriebselement 18a in Axialrichtung 50a. Die Bewegung der ersten Gewindeschale 12a in Axialrichtung 50a ergibt sich aus einer Drehung und einer Wirkverbindung zwischen dem Innengewinde 16a und dem Außengewinde 38a.
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Das Antriebselement 18a weist einen Innenkonus 22a auf. Der Innenkonus 22a ist formkomplementär zur ersten Gewindeschale 12a ausgebildet. Der Innenkonus 22a ist formkomplementär zur zweiten Gewindeschale 14a ausgebildet. Der Innenkonus 22a weist eine konkave Krümmungsfläche auf. Durch die Konusform der ersten Gewindeschale 12a bewegt sich die erste Gewindeschale 12a durch eine Wirkverbindung mit dem Innenkonus 22a zwangsweise in Radialrichtung 52a. Die zweite Gewindeschale 14a bewegt sich bei einem Überschreiten der festgelegten Anzugskraft relativ zum Antriebselement 18a in Axialrichtung 50a. Die Bewegung der zweiten Gewindeschale 14a in Axialrichtung 50a ergibt sich aus einer Drehung und einer Wirkverbindung zwischen dem Innengewinde 36a und dem Außengewinde 38a. Durch die Konusform der zweiten Gewindeschale 14a bewegt sich die zweite Gewindeschale 14a durch eine Wirkverbindung mit dem Innenkonus 22a zwangsweise in Radialrichtung 52a.
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Im ersten Ausführungsbeispiel sind die erste Gewindeschale 12a und die zweite Gewindeschale 14a getrennt voneinander ausgebildet. Die erste Gewindeschale 12a und die zweite Gewindeschale 14a sind in einer Ausgangsposition voneinander beabstandet. Ein Gewindedurchmesser, der sich aus einem Abstand der ersten Gewindeschale 12a und der zweiten Gewindeschale 14a ergibt, verringert sich bei einem Anziehen der Befestigungsvorrichtung. Die Gewindeschalen 12a, 14a werden beim Anziehen der Befestigungsvorrichtung mit dem Außengewinde 38a verpresst. Die Gewindeeinheit 10a ist durch einen in Radialrichtung 52a wirkenden Kraftschluss an der Schraube 40a gesichert.
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Die Befestigungsvorrichtung umfasst ferner ein erstes Formschlusselement 28a. Das erste Formschlusselement 28a bildet einen Nutstein aus. Das erste Formschlusselement 28a ist zu einer Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement 18a und der Gewindeeinheit 10a vorgesehen. Die Befestigungsvorrichtung umfasst ferner ein zweites Formschlusselement 30a. Das zweite Formschlusselement 30a bildet einen Nutstein aus. Das zweite Formschlusselement 30a ist zu einer Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement 18a und der Gewindeeinheit 10a vorgesehen. Das erste Formschlusselement 28a und das zweite Formschlusselement 30a sind in einer Umfangsrichtung 74a betrachtet, um 180° versetzt angeordnet. In einem montierten Zustand ist das erste Formschlusselement 28a innerhalb einer Nut 62a der ersten Gewindeschale 12a angeordnet. Ferner ist das erste Formschlusselement 28a in einem montierten Zustand innerhalb einer ersten Nut 64a des Antriebselements 18a angeordnet. In einem montierten Zustand ist das zweite Formschlusselement 30a innerhalb einer Nut 66a der zweiten Gewindeschale 14a angeordnet. Ferner ist das zweite Formschlusselement 30a in einem montierten Zustand innerhalb einer zweiten Nut 68a des Antriebselements 18a angeordnet.
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In den 4 bis 6 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen den 4 bis 6 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
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Die 4 zeigt eine alternativ ausgebildete Gewindeeinheit 10b. Die Gewindeeinheit 10b umfasst ein erstes Federelement 24b. Das erste Federelement 24b ist dazu vorgesehen, eine erste Gewindeschale 12b und eine zweite Gewindeschale 14b miteinander zu verbinden. Das erste Federelement 24b ist s-förmig ausgebildet. Das erste Federelement 24b ist einstückig mit der ersten Gewindeschale 12b und der zweiten Gewindeschale 14b ausgebildet. Anders ausgedrückt, ist das erste Federelement 24b einteilig mit der ersten Gewindeschale 12b und der zweiten Gewindeschale 14b ausgebildet. Die erste Gewindeschale 12b, die zweite Gewindeschale 14b und das erste Federelement 24b sind aus einem selben Bauteil herausgearbeitet. Das erste Federelement 24b ist mit der ersten Gewindeschale 12b in einem Bereich einer Stirnseite 70b verbunden. Das erste Federelement 24b ist mit der zweiten Gewindeschale 14b in einem Bereich einer Unterseite (nicht dargestellt) verbunden. Die Stirnseite 70b und die Unterseite sind voneinander abgewandt. Eine Erstreckung 76b des ersten Federelements 24b in eine Umfangsrichtung 74b beträgt weniger als ein Drittel eines Gesamtumfangs der Gewindeeinheit 10b.
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In einem Grenzbereich zur ersten Gewindeschale 12b erstreckt sich das erste Federelement 24b in eine Axialrichtung 50b über weniger als ein Viertel einer Gesamtaxialerstreckung 78b der Gewindeeinheit 10b. In einem Grenzbereich zur zweiten Gewindeschale 14b erstreckt sich das erste Federelement 24b in Axialrichtung 50b über weniger als ein Viertel der Gesamtaxialerstreckung 78b der Gewindeeinheit 10b. Die Erstreckungen des ersten Federelements 24b innerhalb der Grenzbereiche zu den Gewindeschalen 12b, 14b sind in Axialrichtung 50b gleich groß. In einem Mittelbereich erstreckt sich das erste Federelement 24b in Axialrichtung 50b betrachtet vollständig über die Gesamtaxialerstreckung 78b der Gewindeeinheit 10b. Im Mittelbereich ist das erste Federelement 24b zweimal um 90° gebogen ausgebildet. Das erste Federelement 24b erstreckt sich somit im Wesentlichen zunächst in Umfangsrichtung 74b, anschließend in Axialrichtung 50b und zuletzt wieder in Umfangsrichtung 74b. Das erste Federelement 24b ist zu einer makroskopischen Verformbarkeit der Gewindeeinheit 10b vorgesehen. Die Gewindeeinheit 10b umfasst ein zweites Federelement 26b. Die Gewindeeinheit 10b umfasst genau die zwei Federelemente 24b, 26b. Das zweite Federelement 26b ist dazu vorgesehen, die eine erste Gewindeschale 12b und die zweite Gewindeschale 14b miteinander zu verbinden. Das zweite Federelement 26b ist s-förmig ausgebildet. Das zweite Federelement 26b ist einstückig mit der ersten Gewindeschale 12b und der zweiten Gewindeschale 14b ausgebildet. Die erste Gewindeschale 12b, die zweite Gewindeschale 14b und das zweite Federelement 26b sind aus einem selben Bauteil herausgearbeitet. Das zweite Federelement 26b ist mit der ersten Gewindeschale 12b in einem Bereich einer Unterseite verbunden. Das zweite Federelement 26b ist mit der zweiten Gewindeschale 14b in einem Bereich einer Stirnseite 72b verbunden. Die Stirnseite 72b und die Unterseite sind voneinander abgewandt. Eine Erstreckung 80b des zweiten Federelements 26b in Umfangsrichtung 74b beträgt weniger als ein Drittel eines Gesamtumfangs der Gewindeeinheit 10b.
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In einem Grenzbereich zur ersten Gewindeschale 12b erstreckt sich das zweite Federelement 26b in Axialrichtung 50b über weniger als ein Viertel der Gesamtaxialerstreckung 78b der Gewindeeinheit 10b. In einem Grenzbereich zur zweiten Gewindeschale 14b erstreckt sich das zweite Federelement 26b in Axialrichtung 50b über weniger als ein Viertel der Gesamtaxialerstreckung 78b der Gewindeeinheit 10b. Die Erstreckungen des zweiten Federelements 26b innerhalb der Grenzbereiche zu den Gewindeschalen 12b, 14b sind in Axialrichtung 50b gleich groß. In einem Mittelbereich erstreckt sich das zweite Federelement 26b in Axialrichtung 50b betrachtet vollständig über die Gesamtaxialerstreckung 78b der Gewindeeinheit 10b. Im Mittelbereich ist das zweite Federelement 26b zweimal um 90° gebogen ausgebildet. Das zweite Federelement 26b erstreckt sich somit im Wesentlichen zunächst in Umfangsrichtung 74b, anschließend in Axialrichtung 50b und zuletzt wieder in Umfangsrichtung 74b. Das zweite Federelement 26b ist zu einer makroskopischen Verformbarkeit der Gewindeeinheit 10b vorgesehen.
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Das erste Federelement 24b und das zweite Federelement 26b sind in Umfangsrichtung 74b der Gewindeeinheit 10b betrachtet um 180° zueinander versetzt angeordnet. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass die Gewindeeinheit 10b eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Federelementen umfasst, wie insbesondere drei oder vier Federelemente. Die Federelemente 24b, 26b sind in Umfangsrichtung 74b der Gewindeeinheit 10b regelmäßig verteilt.
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In der 5 ist ein weiteres Ausbildungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei weist die Befestigungsvorrichtung ein erstes Axialfederelement 32c auf. Ferner weist die Befestigungsvorrichtung ein weiteres Axialfederelement 34c auf. Das erste Axialfederelement 32c ist dazu vorgesehen, eine Axialkraft auf eine Gewindeeinheit 10c auszuüben. Das erste Axialfederelement 32c liegt an teilringförmigen Flächen 54c, 56c von Gewindeschalen 12c, 14c an. Die Flächen 54c, 56c erstrecken sich senkrecht zu einer Axialrichtung 50c. Das weitere Axialfederelement 34c liegt am ersten Axialfederelement 32c an. Ferner liegt das weitere Axialfederelement 34c an einem nicht dargestellten zu befestigenden Bauteil an. Das Antriebselement 18c umfasst eine zylinderförmige Ausnehmung 58c. Die Ausnehmung 58c ist zu einer teilweisen Aufnahme des ersten Axialfederelements 32c vorgesehen. Die Ausnehmung 58c ist zu einer teilweisen Aufnahme des weiteren Axialfederelements 34c vorgesehen. Das erste Axialfederelement 32c bildet eine Tellerfeder aus. Das weitere Axialfederelement 34c bildet eine Tellerfeder aus. Die Axialfederelemente 32c, 34c sind in Axialrichtung 50c betrachtet hintereinander angeordnet.
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Die Gewindeeinheit 10c ist bei einem Anzugsvorgang zunächst gegen die Axialfederkraft zu bewegen. Die festzulegende maximale Anzugskraft kann durch eine Änderung der Axialfederkraft, beispielsweise durch unterschiedlich stark ausgebildete Axialfederelemente 32c, 34c und/oder durch eine unterschiedliche Anzahl an Axialfederelementen 32c, 34c, verändert werden. Somit kann ein Drehmoment der Befestigungsvorrichtung, ab dem die Gewindeeinheit 10c gesichert wird, festgelegt werden.
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In der 6 ist ein weiteres Ausbildungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Befestigungsvorrichtung weist ein Antriebselement 18d auf. Das Antriebselement 18d ist ringförmig ausgebildet. Das Antriebselement 18d kann beispielsweise eine Außensechskantfläche ausbilden (hier nicht gezeigt). Das Antriebselement 18d ist zu einer direkten Kopplung mit einem hier nicht gezeigten Werkzeug vorgesehen.
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Die Befestigungsvorrichtung weist eine Gewindeeinheit 10d auf. Das Antriebselement 18d ist zu einer Drehmomentübertragung von einem Werkzeug auf die Gewindeeinheit 10d vorgesehen. Die Gewindeeinheit 10d umfasst eine erste Gewindeschale 12d. Die erste Gewindeschale 12d weist ein Innengewinde 16d auf. Das Innengewinde 16d ist zu einer Verschraubung mit einem hier nicht gezeigten Außengewinde vorgesehen. Die erste Gewindeschale 12d ist bereichsweise konusförmig ausgebildet. Die erste Gewindeschale 12d ist in einem halbzylinderförmigen Bereich konvex gekrümmt ausgebildet. Die erste Gewindeschale 12d weist im halbzylinderförmigen Bereich eine gekrümmte Kontaktfläche 86d auf. Die gekrümmte Kontaktfläche 86d liegt am Antriebselement 18d flächig an. Die erste Gewindeschale 12d weist eine halbzylinderförmige Gewindeausnehmung 46d auf. Das Innengewinde 16d ist innerhalb der Gewindeausnehmung 46d angeordnet. Die erste Gewindeschale 12d ist aus einer runden Stange ausgebildet, wobei das Innengewinde 16d relativ zu einer Axialrichtung der Stange schräg eingebracht, insbesondere eingeprägt, ist. Zur Aufnahme der ersten Gewindeschale 12d weist das Antriebselement 18d eine schräg zu einer Axialrichtung 50d verlaufende erste Bohrung auf. Ein Winkel der ersten Bohrung relativ zur Axialrichtung 50d entspricht einem Winkel einer Achse des Innengewindes 16d relativ zur Axialrichtung der Stange.
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Die Gewindeeinheit 10d umfasst eine zweite Gewindeschale 14d. Die erste Gewindeschale 12d und die zweite Gewindeschale 14d weisen eine gleiche Form auf. Die zweite Gewindeschale 14d weist ein Innengewinde 36d auf. Das Innengewinde 36d ist zu einer Verschraubung mit dem Außengewinde 38d vorgesehen. Die zweite Gewindeschale 14d ist bereichsweise halbzylinderförmig ausgebildet. Die zweite Gewindeschale 14d ist in einem halbzylinderförmigen Bereich konvex gekrümmt ausgebildet. Die zweite Gewindeschale 14d weist im halbzylinderförmigen Bereich eine gekrümmte Kontaktfläche 88d auf. Die gekrümmte Kontaktfläche 88d liegt am Antriebselement 18d flächig an. Die zweite Gewindeschale 14d weist eine halbzylinderförmige Gewindeausnehmung 48d auf. Das Innengewinde 36d ist innerhalb der Gewindeausnehmung 48d angeordnet. Die zweite Gewindeschale 14d ist aus einer runden Stange ausgebildet, wobei das Innengewinde 36d relativ zu einer Axialrichtung der Stange schräg eingebracht, insbesondere eingeprägt, ist. Zur Aufnahme der zweiten Gewindeschale 14d weist das Antriebselement 18d eine schräg zur Axialrichtung 50d verlaufende zweite Bohrung auf. Ein Winkel der ersten Bohrung relativ zur Axialrichtung 50d entspricht einem Winkel einer Achse des Innengewindes 36d relativ zur Axialrichtung der Stange.
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Ein Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist in der 7 gezeigt. Die erste Gewindeschale 12d weist zwei ebene Kontaktflächen 82d, 84d auf. Die Kontaktflächen 82d, 84d liegen am Antriebselement 18d flächig an. Die ebenen Kontaktflächen 82d, 84d grenzen an die gekrümmte Kontaktfläche 86d an. Die zweite Gewindeschale 14d weist zwei ebene Kontaktflächen 90d, 92d auf. Die Kontaktflächen 90d, 92d liegen am Antriebselement 18d flächig an. Die ebenen Kontaktflächen 82d, 84d grenzen an die gekrümmte Kontaktfläche 86d an.
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Die ebenen Kontaktflächen 82d, 84d, 90d, 92d sind zu einer Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement 18d und der Gewindeeinheit 10d vorgesehen. Auf weitere Elemente, wie insbesondere die im ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Formschlusselemente 28a, 30a, kann hierdurch verzichtet werden.
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Die Befestigungsvorrichtung weist eine Getriebeeinheit 20d auf. Die Getriebeeinheit 20d ist dazu vorgesehen, die erste Gewindeschale 12d in Richtung der zweiten Gewindeschale 14d zu bewegen. Die Getriebeeinheit 20d setzt dabei eine Bewegung der Gewindeeinheit 10d relativ zum Antriebselement 18d in Axialrichtung 50d über die Konusform der Gewindeschalen 12d, 14d in eine Bewegung der Gewindeschalen 12d, 14d in eine Radialrichtung 52d um. Die Radialrichtung 52d erstreckt sich senkrecht zur Axialrichtung 50d.
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Die Getriebeeinheit 20d ist dazu vorgesehen, die erste Gewindeschale 12d in Richtung der zweiten Gewindeschale 14d bei einem Überschreiten einer festgelegten Anzugskraft zu bewegen. Die erste Gewindeschale 12d bewegt sich bei einem Überschreiten der festgelegten Anzugskraft relativ zum Antriebselement 18d in Axialrichtung 50d. Die Bewegung der ersten Gewindeschale 12d in Axialrichtung 50d ergibt sich aus einer Drehung und einer Wirkverbindung zwischen dem Innengewinde 16d und dem Außengewinde 38d.
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Das Antriebselement 18d weist einen Innenkonus 22d mit einem gestreckten Mittelbereich 94d auf. Der Innenkonus 22d ist bereichsweise formkomplementär zur ersten Gewindeschale 12d ausgebildet. Der Innenkonus 22d ist bereichsweise formkomplementär zur zweiten Gewindeschale 14d ausgebildet. Der Innenkonus 22d weist zwei konkave Krümmungsflächen auf. Die konkaven Krümmungsflächen sind über zwei ebene Gleitflächen miteinander verbunden. Die Gewindeschalen 12d, 14d liegen über die ebenen Kontaktflächen 82d, 84d, 90d, 92d an den ebenen Gleitflächen an. Zwischen den Gewindeschalen 12d, 14d erstreckt sich zumindest vor einer Montage ein freier Spalt 96d.
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Durch die Konusform der ersten Gewindeschale 12d bewegt sich die erste Gewindeschale 12d durch eine Wirkverbindung mit dem Innenkonus 22d zwangsweise in Radialrichtung 52d. Die zweite Gewindeschale 14d bewegt sich bei einem Überschreiten der festgelegten Anzugskraft relativ zum Antriebselement 18d in Axialrichtung 50d. Die Bewegung der zweiten Gewindeschale 14d in Axialrichtung 50d ergibt sich aus einer Drehung und einer Wirkverbindung zwischen dem Innengewinde 36d und dem Außengewinde 38d. Durch die Konusform der zweiten Gewindeschale 14d bewegt sich die zweite Gewindeschale 14d durch eine Wirkverbindung mit dem Innenkonus 22d zwangsweise in Radialrichtung 52d.
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Die erste Gewindeschale 12d und die zweite Gewindeschale 14d sind getrennt voneinander ausgebildet. Die erste Gewindeschale 12d und die zweite Gewindeschale 14d sind in einer Ausgangsposition voneinander beabstandet. Ein Gewindedurchmesser, der sich aus einem Abstand der ersten Gewindeschale 12d und der zweiten Gewindeschale 14d ergibt, verringert sich bei einem Anziehen der Befestigungsvorrichtung. Die Gewindeschalen 12d, 14d werden beim Anziehen der Befestigungsvorrichtung mit dem Außengewinde 38d verpresst. Die Gewindeeinheit 10d ist dazu vorgesehen, durch einen in Radialrichtung 52d wirkenden Kraftschluss an einem Außengewinde gesichert zu werden.
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Eine Variante des in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiels ist in der 8 gezeigt. Die Kontaktflächen 86d’ und 88d’ sind im Querschnitt c-förmig ausgebildet. Freie Enden der Kontaktflächen 86d’ und 88d’ schließen zueinander einen stumpfen Winkel 98d ein. Der Innenkonus 22d’ weist in einem Mittelbereich 94d’ eine Verjüngung auf. Der Innenkonus 22d’ bildet zwei schräg zur Axialrichtung verlaufende Kanäle aus. Die Gewindeschalen 12d’, 14d’ sind in den Kanälen verschiebbar gelagert. Die Funktion und der Aufbau der gezeigten Varianten entsprechen ansonsten denen der 6 und 7.
