DE2817251C2 - Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Zusammenfügung zweier Bauteile - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Zusammenfügung zweier Bauteile nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bajonettverschlußähnliche Befestigungsvorrichtungen dieser Art, bei denen der Schaft beim Übergang von einer Offen- in eine Schließ- bzw. Verriegelungsstellung und umgekehrt um 90° gedreht werden muß und die der Befestigung des ersten am zweiten Bauteil dienen, bringen es mit sich, daß keine Einrichtungen vorhanden sind, mit deren Hilfe das am ersten Bauteil angeordnete Verriegelungselement vor dem Einbringen in die am zweiten Bauteil vorgesehene Fassung mit letzterer fluchtend ausgerichtet werden könnte. Folglich ist es erforderlich, das Verriegelungselement vor dem Zusammenfügen der Bauteile so auszurichten, daß es in die Fassung eingeschoben werden kann. Weiterhin können bei solchen Befestigungsvorrichtungen, das Verriegelungselement aufeinanderliegende Paßflächen der zusammenzufügenden Bauteile oder darauf angeordnete Dichtungen beschädigen, wenn die Bauteile nicht ordnungsgemäß ausgerichtet sind. Dieses Problem tritt insbesondere dort auf, wo mehrere Befestigungsvorrichtungen eingesetzt werden, um zwei rahmenförmige Bauteile miteinander zu verbinden. Schließlich ist es bei derartigen Befestigungsvorrichtungen nicht möglich, die miteinander zu verbindenden Bauteile gegenseitig auszurichten, was zur Folge hat, daß besondere Paßstifte oder dgl. für die gegenseitige Ausrichtung der Bauteile erforderlich sind.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, den geschilderten Stand der Technik zu verbessern und eine gattungsgemäße Befestigungsvorrichtung so zu verbessern, daß das Verriegelungselement vor dem Zusammenfügen der Bauteile in einer definierten Ausgangslage liegt, ohne die Bauteile bei ihrer Zusammenfügung beschädigen zu können, und daß gleichzeitig eine gegenseitige Ausrichtung der zusammenzufügenden Bauteile ohne zusätzliche Hilfsmittel möglich ist.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
• Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt
• Fig. 1 einen Teilquerschnitt einer ersten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung in deren Offenstellung;
• Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Befestigungsvorrichtung;
• Fig. 3 eine weitere Seitenansicht der Befestigungsvorrichtung in anderer Richtung;
• Fig. 4 einen Querschnitt der Befestigungsvorrichtung entlang der Linie 4-4 in Fig. 2;
• Fig. 5 eine Teil-Unteransicht der oberen Teilanordnung der Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 1;
• Fig. 6 eine Teil-Unteransicht des unteren Teils der Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 bei herausgenommenem Befestigungselement;
• Fig. 7 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung der Befestigungsvorrichtung in Schließstellung;
• Fig. 8 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung und
• Fig. 9 eine Draufsicht auf die Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 8.
• Die nachstehend anhand der Fig. 1 bis 7 zu erläuternde bevorzugte Ausführungsform einer Befestigungsanordnung besitzt ein Befestigungselement 10 mit einem Schaft 12, an dem ein Kopf 14 vorgesehen ist und in dem ausgehend von dem in der Zeichnung unteren, dem Kopf abgewandten Ende eine axiale Bohrung 16 vorgesehen ist. Der Schaft 12 ist zwischen dem Kopf 14 und seinem freien Ende mit einander gegenüberliegenden Längsschlitzen 18 versehen, welche durch die Wandung des Schaftes 12 im Bereich der axialen Bohrung 16 hindurchgehen. Die zwei einander gegenüberliegenden Schlitze 18 nehmen einen Querstift 20 auf, der als Verriegelungselement für das Befestigungselement 10 dient, wie dies noch beschrieben werden wird. In der axialen Bohrung 16 ist eine Schraubenfeder 22 angeordnet, deren dem Kopf 14 abgewandtes Ende sich an einem Sicherungselement 24 abstützt, welches den Querstift 20 in Richtung auf das untere Ende der Schlitze 18 vorspannt, wobei die Endstellung des Querstiftes 20 durch eine Stellschraube 26 bestimmt wird, die in das untere Ende der axialen Bohrung 18 eingeschraubt ist. Ein Schlitz 28 oder dergleichen in der Stellschraube 26 ermöglicht deren Verstellung mit Hilfe eines Schraubenziehers oder dergleichen. Der Querstift 20 besitzt einen verjüngten Mittelteil 30, welcher in einen Schlitz 32 des Sicherungselementes 24 paßt. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich der Querstift 20 von selbst aus dem Befestigungselement 10 lösen kann.
• Das Befestigungselement 10 dient dazu, einen Rahmen 34 an einem weiteren Rahmen 36 zu befestigen. Der Rahmen 34, der als Trägerelement für mindestens ein Befestigungselement dient und mit diesem zusammen eine Befestigungsanordnung bildet, ist auf seiner dem Kopf 14 des Befestigungselementes 10 abgewandten Unterseite mit einer Dichtung 38 aus einem geeigneten Material versehen. Eine Öffnung 42 in dem Rahmen 34 fluchtet - in Fig. 1 - mit einer Öffnung 56 des weiteren Rahmens 36 und dient der drehbaren Aufnahme des Schaftes 12 des Befestigungselementes 10. Die Öffnung 42, welche auch durch die Dichtung 38 hindurchgeht, besitzt dort einander diametral gegenüberliegende Aussparungen 44 zur Aufnahme der radial über dem Schaft 12 vorstehenden Teile des Querstiftes 20. Die Dicke der Dichtung 38 ist so gewählt, daß der Querstift 20 vollständig in den Aussparungen 44 liegen kann, die an die Öffnung 42 in der Dichtung 38 angrenzen. Zwischen dem Kopf 14 und dem Rahmen 34 ist ferner eine den Schaft 12 umgebende Schraubenfeder 46 vorgesehen, welche das Befestigungselement 10 federnd in eine Lage vorspannt, in der der Querstift 20 vollständig in den Aussparungen 44 liegt, wenn sich das Befestigungselement in seiner Offenstellung befindet und der Querstift 20 mit den Aussparungen 44 fluchtet. Auf der Oberseite des Rahmens 34 ist ein becherförmiges Aufnahmeelement 48 vorgesehen, welches zumindest das untere Ende der Schraubenfeder 46 aufnimmt. Das Aufnahmeelement 48 besitzt eine Basisplatte 50 und eine zylindrische Außenwand 52. Wenn das Befestigungselement 10 in seine Schließstellung gebracht wird, stützt sich bei dieser Ausgestaltung ein Flansch 54 des Kopfes 14 an der Oberkante der Außenwand 52 ab. Die Außenwand 52 wird dabei in axialer Richtung ausreichend hoch gemacht, so daß die Schraubenfeder 46 bei geschlossener Befestigungsanordnung (Fig. 7) vollständig von dem Aufnahmeelement 48 aufgenommen wird.
• Der weitere Rahmen 36 ist mit einer Öffnung 56 versehen, die einen ausreichend großen Durchmesser aufweist, um den Schaft 12 des Befestigungselementes 10 zusammen mit dem Querstift 20 aufzunehmen. An der Unterseite des weiteren Rahmens 36 ist eine Fassung 58 befestigt, welche mit der Öffnung 56 fluchtet und eine Verriegelungseinrichtung für den Querstift darstellt. Im einzelnen besitzt die Fassung 58 eine Basisplatte 60 mit einer Mittelöffnung 62, die mit der Öffnung 56 fluchtet und deren Durchmesser so gewählt ist, daß sie den Schaft 12, jedoch nicht den Querstift 20 aufnehmen kann. In der Basisplatte 60 sind ferner angrenzend an die Öffnung 62 Aussparungen 64 vorgesehen, die den Aussparungen 44 an der Unterseite des Rahmens 34 entsprechen und mit diesen fluchten. An der Unterseite der Basisplatte 60 sind rundum die Mittelöffnung 62 Führungsbahnen 66 für den Querstift 20 vorgesehen.
• Jede der Führungsbahnen 66 besitzt einen schräg verlaufenden Rampenteil 68, auf dem sich der Querstift 20 bewegt, wenn das Befestigungselement 10 in seine Schließstellung gebracht wird, sowie einen horizontalen Teilbereich 70, auf dem die Enden des Querstiftes 20 aufliegen, wenn sich das Befestigungselement 10 in seiner Schließstellung befindet. Außerdem ist jeweils noch ein Anschlag 72 vorgesehen, welcher der Begrenzung der Drehbewegung des Querstiftes 20 beim Schließen bzw. Festziehen der Befestigungsanordnung dient. An der Unterseite der Basisplatte 60 ist ferner eine Rastfeder 74 befestigt, welche den Querstift 20 in der Verriegelungsstellung auf dem horizontalen Bereich 70 bzw. dem flachen Teilbereich der Führungsbahnen 66 sichert. Die Rastfeder 74 besitzt eine Mittelöffnung 76 zum Aufnehmen des Schaftes 12 des Befestigungselementes 10 und zwei Rastnasen 78, die den Querstift 20 in einer solchen Stellung sichern, daß er einerseits an den Anschlägen 72 anliegt und andererseits auf den flachen Teilbereichen 70 der Führungsbahnen 66 aufliegt. Die Stellschraube 26, welche in den Fig. 1 bis 3 im nicht-justierten Zustand gezeigt ist, wird so eingestellt, daß, wie dies Fig. 7 zeigt, bei verriegelter Befestigungsanordnung der Flansch 54 an der Oberkante der Außenwand 52 des Aufnahmeelements 48 anliegt.
• Die Fig. 8 und 9 zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Befestigungsanordnung gemäß der Erfindung, bei der anstelle einer Schraubenfeder 46 eine bogenförmig gekrümmte Blattfeder 80 vorgesehen ist, welche zwei Schenkel 82, 84 aufweist, die an ihren Enden 86, 88 hochgerollt sind, wobei die Blattfeder 80 ebenso wie die Schraubenfeder 46 dazu dient, das Befestigungselement 10 in axialer Richtung vorzuspannen. Die Enden 86, 88 der Blattfeder 80 stützen sich an der Außenseite bzw. Oberseite des Rahmens 34 ab. Ferner besitzt die Blattfeder 80, - wie dies Fig. 9 zeigt, einen verbreiterten Mittelteil 90 , der mit einer Öffnung 92 für den Schaft 12 versehen ist, während sich der Mittelteil 90 im übrigen an die Unterseite des Flansches 54 des Kopfes 14 des Befestigungselements 10 anlegen kann.
• Beim Arbeiten mit den Befestigungsvorrichtungen sind normalerweise an dem ersten Bauteil (Rahmen 34) im Abstand voneinander mehrere der sich selbst zurückziehenden und sich selbst ausrichtenden Befestigungselemente 10 vorgesehen, welche mit mehreren in entsprechenden Abständen angeordneten Fassungen 58 an dem weiteren Rahmen 36 zusammenwirken. Zur Vorbereitung des Zusammenbaus der beiden Bauteile (Rahmen 34, 36) werden zunächst alle Befestigungselemente 10 am Rahmen 34 in eine solche Winkelstellung gedreht, daß die Querstifte 20 unter der Wirkung der Federn 46 bzw. 80 in die Aussparungen 44 der Dichtung 38 einfallen. Man erkennt, daß nach dieser Vorbereitung die Befestigungselemente 10 eine Lage einnehmen, in der nur noch das Ende ihres Schaftes 12 über die Unterseite der Dichtung 38 vorsteht. Nunmehr wird der Rahmen 34 derart gegenüber dem Rahmen 36 ausgerichtet, daß die vorstehenden Schaftteile der Befestigungselemente 10 in die Fassungen 58 vorgeschoben werden können. Man erkennt, daß dabei die vorstehenden Schaftteile wie Führungszapfen wirken, so daß sichergestellt ist, daß die Rahmen 34, 36 genau gegeneinander ausgerichtet werden. Anschließend können nunmehr die Befestigungselemente nacheinander in axialer Richtung entgegen der Wirkung der Federn 46 bzw. 80 vorgeschoben werden und um 90° verdreht werden, um sie mit den Fassungen 58 zu verriegeln. Wenn die Befestigungselemente bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 7 in ihre Schließ- oder Verriegelungsstellung gebracht werden, dann legen sich die Flansche 54 bei entsprechender Justierung der Stellschrauben 26 exakt an den oberen Rand der Außenwand 52 der Aufnahmeelemente 48 an, so daß die Schraubenfedern 46 vollständig eingekapselt werden.
• Der Rahmen 34 kann durch Umkehrung der vorstehend beschriebenen Arbeitsschritte wieder von dem Rahmen 36 gelöst werden. Dabei fallen die Querstifte 20 wieder automatisch in die Aussparungen 44 der Dichtung 38 ein. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer erneuten Befestigung des Rahmens 36 die Befestigungselemente automatisch richtig ausgerichtet sind und eine solche Lage einnehmen, daß die erneute Verbindung der beiden Rahmen wesentlich vereinfacht wird und ohne die Gefahr einer Beschädigung der Dichtung 38 erfolgen kann. Eine solche Beschädigung könnte nämlich dann eintreten, wenn man ein oder mehrere Befestigungselemente verriegelt, während sich Querstifte weiterer Befestigungselemente noch außerhalb ihrer zugeordneten Aussparungen 44 befinden.
• Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Verriegelungselemente (Querstifte 20) automatisch in ihre Aufnahmen (Aussparungen 44) zurückgezogen werden, wenn die zu verbindenden Rahmen oder dergleichen voneinander gelöst werden, so daß die Möglichkeit einer Beschädigung von Dichtungen, Paßflächen oder dergleichen verhindert wird. Außerdem wird bei der beschriebenen Befestigungsanordnung zur Vorbereitung eines Befestigungsvorganges eine Ausrichtung der Befestigungselemente herbeigeführt, die gewährleistet, daß die endgültige Herstellung der Verbindung durch eine exakte Vierteldrehung der Befestigungselemente erfolgen kann. Schließlich dienen die überstehenden Schaftteile der ausgerichteten Befestigungselemente als Führungszapfen, was dann besonders vorteilhaft ist, wenn zwei Bauteile mit Hilfe mehrerer Befestigungselemente miteinander verbunden werden.

Claims (6)

1. Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Zusammenfügung zweier Bauteile mit einem am ersten Bauteil drehbar und axial verschieblich angeordneten Schaft, der sich durch eine Öffnung im ersten Bauteil von dessen Vorder- zu dessen Rückseite hindurch erstreckt, mit einem Verriegelungselement, das an der Rückseite des ersten Bauteils vom Schaft radial nach außen absteht und den Rand der Öffnung überragt, mit am Schaft angreifenden Federn zum Anlegen des Verriegelungselementes an die Rückseite des ersten Bauteils, mit einer am zweiten Bauteil vorgesehenen Fassung, mit einer Öffnung an der Fassung zur Aufnahme des axial vorgeschobenen und entsprechend ausgerichteten Verriegelungselementes und mit auf eine Axialverschiebung und Verdrehung des Schaftes und des Verriegelungselementes ansprechenden Feststellmitteln an der Fassung zum Fixieren des Verriegelungselementes in seiner axialverschobenen und verdrehten Lage, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückseite des ersten Bauteils (34) eine Aussparung (44) vorgesehen ist, welches das mit ihr ausgerichtete Verriegelungselement (20) unter der Wirkung der Feder (46, 80) vollständig aufnimmt, und daß dabei das an der Rückseite gelegene Ende des Schaftes über das Verriegelungselement (20) und die Aussparung (44) hinaus vorsteht und als Ausrichtmittel der Bauteile (34, 36) bei deren Zusammenfügung dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) an der Vorderseite des ersten Bauteils (34) einen Kopf (14) aufweist, und zwischen Kopf und Vorderseite des Bauteils eine den Schaft umgebende Schraubenfeder (46) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) zwischen dem Kopf (14) und dem ersten Bauteil (34) von einem becherförmigen Aufnahmeelement (48) für die komprimierte Schraubenfeder (46) umgeben ist, und das Aufnahmeelement eine zylindrische Außenwand (52) hat, auf deren Stirnseite der Kopf bei zusammengefügten Bauteilen (34, 36) aufsitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Schaft (12) angreifende Feder als Blattfeder (80) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (20) zwei einander diametral gegenüberliegende Teile aufweist, die radial über den Schaft (12) vorstehen.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Bauteil (34) mehrere Schäfte (12) mit Verriegelungselementen (20) und am zweiten Bauteil (36) mehrere, damit fluchtende Fassungen (58) angeordnet sind.