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Spannelement bzW. Spannbolzen mit Imbusschraube zum Verspannen TOn
zwei oder mehreren Teilen und Anordnung zur Halterung bz. Fixierung einesSpannelementes
=========================================== Die Erfindung betrifft ein Spannelement
bzw. einen Spannt bolzen mit Imbusschraube zum Verspannen von zwei oder mehreren
Maschinenteilen. Es wird dabei von einem Spannelement ausgegangen, das an dem einen
Ende mit AuBengewinde versehen ist und mit einer außen insbesondere konischen Klemmschraube
zusammenwirkt. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auch auf eine Anordnung zur
Halterung bzw. Fixierung eines derartigen Spannelementes, bei dessen Losschrauben
die Klemmschraube automatisch in einer solchen Richtung verstellt wird, daß die
von ihr hervorgerufene Klemmwirkung aufgehoben wird.
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Es ist bekannt, daß, wenn man auf ein Spannelement bzw. einen Spannbolzen
dieser Art einwirkt, um beispielsweise eine Pahrradlenkstange an einem Farradgestell
zu befestigen, im Sinne des
Anziehens der Schraube eine verhältnismäßig
große Kraft zwischen der außen konischen Schraube und dem oberen Schaftende des
Spannelementes ausgeübt wird; das Kraftmaximum tritt einerseits im Augenblick des
maximalen erwUnschten Verklemm- bzw.
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Verspannungsmoment auf und andererseits in noch größerem Umfang im
Augenblick des Viederlosschraubens, da, wie es häufig der Fall ist, die Klemischraube
sich auf dem Spannelementenschaft festgefressen hat In einem solchen Fall ist man
gezwungen, eine sehr beträchtliche Kraft auf einen Spannelementenschaft auszuüben,
wodurch die Gefahr eines Bruches des Spannelementenschaftes entsteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Verspannen von zwei
oder mehreren Teilen ein Spannelement bzw. einen Spannbolzen mit Inbusschraube zu
sekparien, das bzw. der aus zwei Teilen zusaimengesetzt ist und dessen Festigkeit
nach dem Zusamiensetzen der beiden Teile ebenso groß ist wie die Festigkeit eines
Spannelementes, welches auf der Drehbank in einem Stück oder durch Schmieden hergestellt
ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Spannelement dadurch
gekennzeichnet, da6 es einen Schaft aufweist, von dem das eine Snde zui Zusa enwirken
mit einer insbesondere außen konischen Klenachraube mit einem Außengewinde versehen
ist, während das andere Schaftende ebenfalls ein Außengewinde ausreichender Länge
aufweist, um in das eine Ende einer das Kopf stück des Spanneleientes bzw. -bolzens
bildende Hülse eingeschraubt werden zu können, die an ihrem anderen Ende mit einer
sechseckigen Aussparung od. dgl. versehen ist, in die ein Verriegelungselement eintreibbar
ist, das nach dem Einschrauben des entsprechenden Schaftendes in die Hülse mit einem
am Schaftende angebrachten Ansatz zur Verriegelung des Schaftes mit der HUlse zusammenwirkt.
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Bei einer derartigen zweiteiligen Ausführungsform des Spannelementes
ist es löglich, die beiden Teile einer gesonderten
Spezialbehandlung
zu unterwerfen, wobei beispielsweise der obere Kopfteil, der bei Anwendung des Spannelementes
sichtbar ist, verchromt wird, während der untere Schaftteil vor der Montage in Abhängigkeit
von den jeweiligen Erfordernissen einem einfachen Verzinkungs- oder Verkadmungsprozess
unterworfen wird.
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Wenn man auf ein derartiges Spannelement im Sinne des Lösens bzw.
Losschraubens einwirkt, um beispielsweise die Fahrradlenkstange wieder abzunehmen,
ist nicht immbr gewährleistet, daß die außen konische Klemmschraube, die im Inneren
eines geschlitzten Rohres des Lenkstangenträgers untergebracht ist, sich von diesem
Rohr- löst, so daß sich bei Betätigung des Spannelementes im Sinne des Wiederlösen
nicht die Klemmschraube verlagert sondern der Spannelementenschaft in axialer Richtung
verschoben wird. Wenn man in einem solchen Fall die Klemmschraube von dem geschlitzten
Rohr freibekommen will, ist es notwendig, auf den Kopf des Spannelementenschaftes
Schläge auszuführen, wodurch dieser unter.Umständen verkratzt oder beschädigt werden
kann.
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Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
zur Halterung bzw0 Fixierung eines Spannelementes in einem Maschinen- oder sonstigen
Trägerteil derart zu gestalten, daß bei Betätigung des Spannelementes mittels eines
üblichen Schrauben- bzw. Einsteckschlüssels gewährleistet ist, daß sich nicht der
Spannelementenschaft in axialer Richtung verlagert, sondern ausschließlich die Klemmschraube
und-zwar entweder im Sinne eines Verspannens oder im Sinne des Lösens.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Halterungs-bzw.
Fixierungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinen- oder Trägerteil zur
Aufnahme des Kopfstückes des Spannelementes mit einer Bohrung versehen ist, in die
zur Fixierung des Spannelementkopfstückes gegen eine unbeabsichtigte Verlagerung
desselben in axialer Richtung ein Fixierkörper,
vorzugsweise auswechselbar,
einsetzbar ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den übrigen Unteransprechen
behandelt.
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Aus GrUnden einer anschaulichen Darstellung des lnieldungsgegenstandes
bezieht sich die Beschreibung in beispielhafter Weise auf ein Spannelement zum Befestigen
bzw. Festkleimen von Fahrradlenkstangen. Das erfindungsgemäße Spannelement ist Igt
3edoch auch in Verbindung mit anderen miteinander zu verspannenden Maschinen oder
Trägerteilen anwendbar.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen, aus
zwei Teilen zusammengesetzten Spannelementes bzw. Spannbolzens zum Befestigen bzw.
Festklemmen einer Fahrradlenkstange; Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht
des einen Endes des Spannelementenschaftes mit daran angeformtes Ansatz; Fig. 3
eine Draufsicht auf den in Fig. 2 dargestellten Ansatz in axialer Richtung; Fig.
4 eine Draufsicht auf ein auf den Ansatz aufschiebbares bzw. in die HUlse des Spannelementes
eintreibbares Verriegelungselement; Fig. 5 in vergrößerter Darstellung eine Schnittansicht
der Hülse; Fig. 6 eine Draufsicht auf die in Fig. 5 dargestellte Hülse;
Fig.
7 eine Schnittansicht eines Teiles des Spannelementenschaftes nit darauf aufgeschraubter
Hülse und in die Hülse eingetriebenes Verriegelungselement; Fig. 8 eine Schnittansicht
eines Fahrradlenkstangenträgers mit eingesetztem Spannelement; Fig. 9 eine Schnittansicht
einer abgewandelten Ausführungsform der in Fig. 8 dargestellten Anordnung; Fig.
10, 11 und 12 Ansichten des bei der Anordnung gemäß Fig.
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9 verwendeten Verriegelungskörpers; Fig. 13 eine teilweise Schnittansicht
einer weiteren abgewandelten Ausführungsforni der Anordnung gemäß den Fig.
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8 und 9, und Fig. 14 eine Schnittansicht einer weiteren abgewandelten
Ausführungsform einer Halterungs- bzw. Fixierungsanordnung f ein Spannelement.
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Das in den Figuren dargestellte Spannelement 1 zum Befestigen bzw..
Festklemmen von Fahrradlenkstangen weist einen Schaft 1a auf, der an seinem einen
Ende mit einem Aussengewinde 2 versehen ist und an dem anderen Ende eine Hülse 3
trägt, die den Kopf des Spannelementes bildet. Der Schaft 1a weist an seinem dem
Aussengewinde 2, entgegengesetzten Ende ein weiteres Aussengewinde 4 geeigneter
Länge und einen Ansatz 5 auf (siehe Fig..
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2), der durch Fräsen oder einen anderen Verformungsvorgang gebildet
ist.
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Die den Kopf des Spannelementes bildende Hülse 3, die in Fig.
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5 im Schnitt dargestellt ist, ist über einen Teil ihrer Länge mit
einem Innengewinde 6 versehen, das an dem einen Ende durch eine Schulter 7 begrenzt
ist, während das andere Ende in eine sechseckige Aussparung 8 zum Einsetzen eines
Schrauben
- bzw. Spannschlüssels übergeht; an der Ubergangsstelle
von dem Innengewinde 6 zur Aussparung 8 befindet sich eieneinnen schulter 9 bildende
Abstufung. Die sechseckige Aussparung 8 ist im Bereich ihres äusseren Endes von
einem Bund bzw. Kragen 10 umgeben, dessen nach innen weisende Anschlagfläche 10
gegen den Träger der Fahrradlenkstange zur Anlage kommt.
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Beim Zusammensetzen des Schaftes 1a mit der Hülse 3 durch Binschrauben
des Aussengewindes 4 in das Innengewinde 6, und nachdem der Schaft 7a gegen die
Schulter 7 zur Anlage gekommen ist, wodurch eine große Festigkeit bzw. Steifigkeit
erhalten wird, wird in die sechseckige Ausnehmung 8 ein in seiner Aussenkontur auf
die Innenkontur der Ausnehmung 8 abgestimmtes Verriegelungselement 11 eingetrieben,
das an seiner Innenseite 11a eine oeffnung 12 (siehe Fig. 4) aufweist, in die der
Ansatz 5 eindringt, so daß der Schaft la mit dem Element 11 verriegelt wird und
der Schaft 1a gegen Drehung relativ zur HUlse 3 gesichert ist und eine große Festigkeit
gegen Torsion erhält.
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Das Verriegelungselement 11 ist kUrzer als die sechseckige Aussparung
8, so daß im zusammengesetzten Zustand gemäß Fig. 7 die Aussenseite lib des Elementes
11 den Boden der Aussparung 8 bildet.
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Die Länge des Aussengewindes 4 und die entsprechende Länge des Innengewindes
6 sind einerseits in Abhängigkeit von der notwenigen Festigkeit und andererseits
unter Berucksichtigung dessen ausgewählt, daß der Ansatz 5 nach dem Einschrauben
des Schaftes la in die HUlse 3 genau in der Öffnung 12 liegt, wenn das Element 11
in die sechseckige Aussparung 8 eingetrieben ist.
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Man erhält auf diese Weise ein Spannelement bzw. einen Bolzen mit
großer Festigkeit gegen axiale Belastungen sowie gegen Drehiomente, wobei sich in
einfacher Weise Spanneleiente bzw.
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Bolzen aller isängenabmessungen und möglichen Durchmessers herstellen
lassen; derartige Spannelemente bzw. Bolzen sind euch
für andere-Anwendungszwecke
geeignet, wobei die Herstellungskosten ausschließlich von der Länge des zusammengesetzten
Elementes abhängig sind.
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In Fig. 8 ist ein Träger einer Fahrradlenkstange dargestellt, wobei
es sich im einzelnen um ein an seinem unteren ende mit einem Schlitz 14 versehenes
Rohr 13 handelt, an dem ein Arm 15 befestigt ist, der die übliche Schelle 15a zur-Aufnahme
der eigentlichen Lenkstange aufweist.
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In dem Rohr 13 ist in bekannter Weise das Spannelement bzw.
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der Bolzen 1 untergebracht, wobei das Gewinde 2 des Schaftes 1a in
eine aussen konische Klemmschraube 16 eingeschraubt ist, wahrend die mit den Innensechskant
versehene Hülse 3 auf einer Schulter 17 abgestützt ist, die das wunde einer Bohring
18 bildet, die in dem Rohr 13 angebracht ist und zur Aufnahme der Hülse 3 dient.
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Die Bohrung 18 weist ati ihrem äusseren Ende ein Innengewinde 19 auf,
in das nach dem Einsetzen des Spannelementes 1 ein Gewindering 20 einschraubbar
ist dessen Unterseite 20a gegen die Oberseite 3a der Hülse 3 zur Anlage kommt; das
Spannen oder Lösen des Spannelementes kann in einfacher Weise dadurch erfolgen,
daß ein gewöhnlicher Einsteckschlüssel durch die zentrale Bohrung 20b des Gewinderinges
20 in die sechseckige Aussparung bzw. den Innensechskant 8 der Hülse 3 eingesteckt
wird Auf tiere Weise ist das Verspannen oder Lösen der Anordnung zum Verstellen
der Lenkstange nach oben oder unten mb)glich, ohne daß die geringste Gefahr besteht,
daß das Spannelement bzw der Bolzen 1 sich in axialer Richtung innerhalb des Rohres
13 verlagert; das Spannelement bzw. der Bolzen 1 wird vielmehr durch den Gewindering
20 gegen Axialverschiebung gesicheft, so daß sich bei Losschrauben des Spannelementes
zw. des Bolzens 1 allein die aussen konische Klemmschraube 16
relativ
zum Schaft 7a axial verschiebt, wodurch das Rohr 13 von dem Lenkstangenträger bzw.
Fahrradgestell gelöst wird.
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In Fig. 9 ist eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anordnung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist eine Hülse 21 vorhanden, die
mit einem Innengewinde 22 versehen ist, in das ein mit Aussengewinde versehenes
Rohrstück 23 einschraubbar ist. Die Hülse 21 ist mit vier um 900 gegeneinander versetzten,
sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitzen 24 versehen und weist im Bereich
ihres unteren Endes einen nach aussen vorspringenden ringförmigen Vorsprung 25 auf,
während am oberen Ende der Hülse 21 ein radial nach aussen vorspringender Bund bzw.
Kragen 26 angebracht ist (siehe Fig.
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9 und 10).
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Nachdem das Spannelement bzw. der Bolzen 1 im Inneren des geschlitzten
Rohres des Trägers untergebracht worden ist, wobei die Hülse 13 wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 8 gegen die Schulter 27 einer Bohrung 28 im Rohr 13 zur Anlage kommt,
wird die Hülse 31 in die Bohrung 28 eingesetzt bzw. eingetrieben. Das Einsetzen
bzw. das Eintreiben wird dadurch erleichtert, da13 die durch die einzelnen Schlitze
24 voneinander getrennten Lappen der Hülse 21 nach innen ausweichen können. Im montierten
Zustand stützt sich der Bund bzw. Kragen 26 der Hülse 21 an der oberen Stirnfläche
des Rohres 13 ab, während die Unterseite 21a der Hülse 21 gegen die Oberseite 3a
der Hülse 3 zur Anlage kommt. Anschließend wird in die Hülse 21 das mit Aussengewinde
versehene Rohrstück 23 eingeschraubt, wodurch die durch die Schlitze 24 voneinander
getrennten Lappen der Hülse 21 ebenso wie der ringförmige Vorsprung 25 gegen die
Innenwand der Bohrung 28 gedrückt bzw.
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gepreßt werden, so daß die Hülse 21 in der Bohrung 28 verankert wird.
Das Anziehen und das Lösen des Spannelementes bzw. Bolzen 1 erfolgt in der gleichen
einfachen Weise wie es anhand der Ausführungsform von Fig. 8 beschrieben worden
ist, indem ein üblicher Einsteckschlüssel durch das Rohrstück 23
hindurch
in den Innensechskant 8 der Hülse 3 eingesteckt und in entsprechender Richtung gedreht
wird.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 13 dient zur Fixierung
des Spannelementes bzw. Bolzens 1 in axialer Richtung ein Plättchen 29, welches
nach dem Einsetzen des Spannelementes bzw. Bolzens 1 in das Rohr 13 seitlich in
einen Radialschlitz 30 eingeschoben wird, der im oberen Teil des Rohres 13 radial
von aussen nach innen verläuft. Dieses Plättchen 29 kommt gegen die Oberseite der
Hülse 3 des Apannelementes bzw. Bolzens 1 zur Anlage. Das Plättchen 29 weist zum
Durchstecken eines Steckschlüssels eine Öffnung 31 auf.
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Gemäß einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfrndung kann
die Öffnung 30 auch zur Aufnahme eines Stiftes oder einer Schraube ausgebildet sein,
der bzw. die sich an der Hülse 3 des Spannelementes bzw. Bolzen 1 abstützt.
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In Fig. 14 ist eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anordnung beschrieben, die sich auf Spannelemente mit Handgriff oder in anderer
Weise von aussen her betätigbare Spannelemente bezieht, die bei Klapprädern verwendet
werden, und zur gleichzeitigen Befestigung bzw. Halterung des Trägers und der Fahrradlenkstange
dienen.
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Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist eine Schraubenmutter
32 vorgesehen, die einen Anschlag bildet und im Augenblick der Montage des Spannelementes
33 zwischen die beiden Arme 34 und 35 der Schelle 36 des Trägers 37 eingeschoben
wird, der zur Halterung der Lenkstange des Klapprades dient.
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Die Mutter 32 wird auf das untere, mit Aussengewinde 39 versehene
Ende einer Hülse 38 aufgeschraubt, die in eine Bohrung 40 in dem Arm 34 der Schelle
36 eingesetzt ist. Diese Hülse 38 ist mit einem Bund bzw. Kragen 41 versehen, der
gegen die Oberseite des Armes 34 zur Anlage kommt.
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Das Spannelement 33 ist an seinem oberen Ende mit einer Verlängerung
42 geringeren Durchmessers versehen, wodurch eine Schulter 43 gebildet ist, gegen
die die Unterseite der Hülse 38 anliegt.
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Bevor die Hülse 38 in die Bohrung 40 eingesetzt wird, wird zuerst
die Schraubenmutter 32 zwischen die Arme 34 und 35 der Schelle 36 eingeschoben;
anschließend wird das Spannelement 33 durch die Bohrung 40 und die Mutter 52 in
das Rohr 44 des Trägers eingesteckt. Danach wird die Hülse 38 in die Bohrung 40
eingesetzt, indem mittels eines Schraubenschlüssels die Mutter 32 auf das Aussengewinde
39 aufgeschraubt wird. Dabei kommen der Bund bzw. der Kragen 41 gegen den Arm 34
der Schelle 36 und das untere Ende der Hülse 38 gegen die Schulter 43 zur Anlage,
während sich die Verlängerung 42 des Spannelementes 33 durch die zentrale Öffnung
der Hülse 38 erstreckt.
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Das äußere Ende der Verlängerung 42 wird dann gemäß Fig. 14 in einer
solcher Weise unigebogen, daß es die E'orm eines Fiandgriffs Zs5 erhält.
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Wenn das Spannelement 33 mittels des iIandgri£f 45 losgeschraubt wird,
kommt zuerst die Oberseite 32a der Mutter 32 aufgrund der (;cElulter 43 (oder aufgrund
irgendeiner anderen Anordnung zur Fixierung der Hülse 38 auf dem Sparuielement 33
oder dem Träger 3't) gegen die Unterseite 34a des Armes 54 der Schelle 36 zur Anlage,
wodurch jede unerwünschte Verlagerung des Spamlelemelltes zum oberen Ende des Trägers
hin unterbQlden wird, ohne daß dadurch jedoch die Möglichkeit des Losschraubens
des Spannelementes verhindert wird. Auf diese Weise erfolgt das Lösen der aussen
konischen Klemmschraube 46, die dabei von dem Träger freikommt.
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Der durch die Schraubenmutter 32 gebildete Anschlag kann fest an dem
Spannelement 33 angebracht sein, und im Fall eines versenkten Spannelementes kann
dieser Anschlag durch den Kopf selbst des Spannelementes gebildet sein, wobei die
Hülse 38
durch ein an dem-Träger befestigtes Element ersetzt sein
kann.
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Die beschriebene Anordnung gestattet das automatische Lösen der aussen
konischen Klemmschraube von Spannelementen für Fahrrandlenkstangen oder andere Anwendungszwecke9
wobei jegliche Beschädigung des Kopfes des Spannelementes bei der Demontage der
Lenkstange verhindert wird, ebenso wie jegliches Verkratzen des Trägers.
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Die oben beschriebene Ausführungsform des Spannelementes kann bei
der Herstellung von Spannbolzen mit Inbusschraube verwirklicht werden, die zum Zusammensetzen
und zur Befestigung von irgendwelchen anderen Bauteilen benutzt werden könnens d.h,
die Erfindung ist nicht auf Spannelemente bzw. Spannbolzen zum Befestigen von Fahrradlenkstangen
beschränkt.