DE29717668U1

DE29717668U1 - Fixierglied für die Herstellung einer Schraubverbindung

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Publication number: DE29717668U1
Application number: DE29717668U
Authority: DE
Original assignee: FRAENZL ROBERT
Current assignee: FRAENZL ROBERT
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2007-10-03

Description

Dipl. Phys. H. Seieid.:.'." .:.^:..^:' .'I⁵ :"

Patentanwältin Datum: I8.9.97

Siedlungsstr. 3

84494 Lohkirchen ^m-^z-^{: 1036}

Tel. 08637/883

Robert Franzi
84405 Dorfen

Fixierglied für die Herstellung einer Schraubverbindung -~

Die Erfindung betrifft ein Fixierglied für die Herstellung einer Schraubverbindung von sich umgreifenden Hohlkörpern oder von zwei oder mehreren Flachkörpern mit aneinanderliegenden, gekrümmt oder winkelförmig verlaufenden Oberflächen.

Es ist bereits bekannt, ineinandergeschobene Rohre mittels einer Schraube, die durch eine auf der Oberfläche des äußeren Rohres anliegende Gewindemutter hindurchgeschraubt wird, zu verklemmen. Handelt es sich um zwei ineinandergeschobene Vierkantrohre, so ist es von Vorteil, diese Verschraubung, bzw. Verklemmung der beiden Rohre miteinander durch eine im Eckbereich der beiden Rohre liegende Schraub-

verbindung vorzunehmen, da hierbei die im gegenüberliegenden Eckbereich der beiden Rohre erzielbare Preßkraft höher ist als bei Flächenpressungen parallel zueinanderverlaufender Flächen. Bei der Durchführung einer solchen Eckverschraubung hat sich aber der Nachteil ergeben, daß eine Verschweißung der für die Führung der Schraube auf das Eck des äußeren Rohres aufgesetzten Mutter äußerst schwierig ist. Man beobachtet, daß bei den herkömmlichen Muttern mit parallelen Grund- und Deckflächen die Grundfläche naturgemäß bei einer Eckverbindung von zwei Vierkantrohren beidseitig des für die Schraubverbindung ausgewählten Eckes des äußeren Roh-r.es übersteht und daher ein relativ großer Zwischenraum zwischen der Grundfläche der Mutter und der Wandung des Außenrohres vorliegt. Beim Ausfüllen dieses relativ großen Zwischenraumes mit Schweißlot läßt es sich kaum vermeiden, daß zumindest geringe Mengen des Lots bis in die Bohrung der Mutter gelangen und diese verunreinigen oder gar verschließen. Ein nachträgliches Gewindeschneiden ist daher unumgänglich. Darüber hinaus ist eine zusätzliche Schwierigkeit darin zu sehen, daß die Justierung einer Gewindemutter auf einem vorgebohrten, bereits mit einem Gewinde versehenen Loch des Außenrohres sehr schwierig ist und die Gewindegänge von Mutter und Rohr häufig gar nicht genau fluchten.

Auch bei der Verschraubung von zwei oder mehreren gleichartig geformten, aneinander anliegenden flächenhaften Körpern mit einem stark gekrümmten oder abgewinkelten Flächenverlauf ist das Einsetzen einer herkömmlichen Mutter mit paralleler Grund- und Deckfläche problematisch, da auch hier, wie vorstehend beschrieben, zwischen dem einen Körper, an dem die Mutter anliegt, aufgrund des Krümmungsradius des Flachkörpers ein offener Zwischenraum bleibt. Bei dieser Schraubverbindung wird die Schraube so durch die miteinander zu verbindenden Körper hindurchgesteckt, daß der Schraubenkopf am äußeren der zu verbindenden Körper anliegt und die Mutter auf das Schraubenende auf der Unterseite des anderen Flachkörpers aufgeschraubt wird und an diesem anliegt. Die Schwierigkeiten einer gesicherten Festlegung der Mutter durch Verschweißen führt zu den gleichen Nachteilen und Schwierigkeiten, wie sie vorstehend bereits erläutert wurden.

Der Erfinder hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Fixierglied zu schaffen, dessen Verwendung bei der Herstellung von Schraubverbindungen der im Gattungsbegriff des Hauptanspruches genannten Art die vorstehend genannten Nachteile nicht mehr aufweist.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Fixierglied erreicht, das die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Grundfläche des zylindrischen Fixiergerätes, die genau dem Negativbild des Flächenverlaufs des Körpers entspricht, an dem das Fixierglied bei Herstellung der Schraubverbindung anliegt, wird erreicht, daß die gesamte Grundfläche des Fixierglieds unmittelbar benachbart zur Fläche des zu verschraubenden Körpers verläuft, also an diesem dicht anliegt. Eine Schweißverbindung läßt sich dann ohne Schwierigkeiten herstellen. Das Lot kann nicht mehr in etwa bereits in den zu bearbeitenden Körpern und im Fixierglied vorgeformte
Bohrungen oder Gewinden fließen und diese verschmutzen oder verschließen. Eine Folge einer mit dem erfindungsgemäßen Fixierglied erzielbaren, tadellosen Schweißnaht ist ferner, daß keine Feuchtigkeit zwischen Fixierglied und Körper in etwa unerkannte Lücken der Schweißnaht eindringen kann, das heißt aber, es sind keine Korrosionen an schlecht überprüfbaren Stellen der Schweißnaht zu befürchten.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung der Erfindung fluchten die Gewinde des Fixiergliedes mit dem Gewinde des zu verschraubenden Körpers oder gegebenenfalls mit der oder den Bohrungen der zu verschraubenden Körper. Dies wird dadurch erreicht, daß anfänglich, das heißt, vor Fertigstellung der Verschweißung von Fixierglied und einem der Körper entweder nur grobe Bohrungen vorhanden sind und die für die Verschraubung erforderlichen Gewinde im Fixierglied und min-

destens in einem der Körper nachträglich gemeinsam eingebracht werden. Es können aber auch in dem Körper bei seiner Verbindung mit dem Fixierglied noch gar keine Bohrungen vorliegen und diese erst nach Fertigstellung der Verschweißung eingebracht werden. Die Gewinde werden dann wie vorher beschrieben in Fixierglied und Körper gemeinsam geschnitten .

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Fixiergliedes ist seine Verwendungsmöglichkeit für Eckverschraubungen von Vierkantrohren. Aber auch gekrümmt verlaufende Flächen, wie ineinandergeschobene Rohre mit kreisförmige?! Querschnitt oder eine Schraubverbindung von Flachkörpern mit gekrümmter oder abgewinkelter Oberfläche ist mit Hilfe des erfindungsgemäßen Fixiergliedes nunmehr möglich, ohne die bekannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Weitere vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Fixiergliedes ergeben sich aus den Unteransprüchen und im Zusammenhang mit der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Fixierglied, das im Eckbereich eines Vierkantrohres angeschweißt ist. Im Eckbereich des Vierkantrohres befindet sich während dss Schweiß Vorganges noch keine Bohrung,

Fig.la eine Draufsicht auf das Fixierglied nach Fig.l,

Fig.Ib einen Querschnitt einer der Fig.l entsprechenden Ausbildung eines Fixiergliedes, das im Eckbereich eines Vierkantrohres angeschweißt ist. Hier weist das Vierkantrohr in dem mit dem Fixierglied zu verbindenden Eckbereich bereits eine Bohrung auf, die mit der im Fixierglied vorliegenden Bohrung fluchtet,

Fig.lc eine Seitenansicht des Vierkantrohres mit aufgeschweißtem Fixierglied,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine weitere Ausbildung eines Fixiergliedes mit kreisrunder Deckfläche in Verbindung mit einem Vierkantrohr ohne Bohrung,

Fig.2a eine Draufsicht auf das Fixierglied nach Fig.2,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausbildung eines Fixiergliedes mit quadratischer Deckfläche in Verbindung mit einem Vierkantrohr ohne Bohrung,

Fig.3a eine Draufsicht auf das Fixierglied nach Fig.3,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausbildung eines Fixiergliedes mit kreisrunder Deckfläche in Verbindung mit einem Vierkantrohr ohne Bohrung und geriffelter Mantelfläche des Fixiergliedes,

Fig.4a eine Draufsicht auf das in Fig.4 gezeigte
Fixierglied,

Fig.5-8 bzw. Fig.5a-8a

die in Fig.1-4 bzw.la-4a gezeigten Fixierglieder in ihrer Verbindung mit Vierkantrohren, in die nach Fertigstellung der Verbindung Gewinde in Fixierglied und Rohrecke eingeschnitten wurden,

Fig. 9 einen Querschnitt durch ein Fixierglied in Verbindung mit einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt, wobei das Fixierglied und das Rohr bereits miteinander fluchtende Bohrungen aufweisen
,

Fig.9a eine Draufsicht auf das Fixierglied nach Fig.9,

Fig.9b eine Seitenansicht des Rohres nach Fig.9 mit
aufgeschweißtem Fixierglied,

Fig.10 das in Fig. 9 bzw. Fig. 9a dargestellte Fixierglied mit einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt, in den nach Fertigstellung der Verbindung miteinander fluchtende Gewinde eingeschnitten sind,

Fig.10a eine Draufsicht auf das in Fig. 10 gezeigte
Fixierglied,

Fig. 11 einen Querschnitt durch zwei ineinandergeschobene
Rohre mit kreisförmigem Querschnitt, wobei eine Schraube durch das mit dem äußeren Rohr verschweißte Fixierglied und das Gewinde des äußeren Rohres geschraubt ist und das Innenrohr gegen die Innenwandung des Außenrohres drückt,

Fig. 12 einen Querschnitt entsprechend der Fig. 11, mit dem Unterschied, daß hier zwei Vierkantrohre ineinandergeschoben sind und die Verschraubung sich im Eckbereich des Außenrohres befindet und

Fig. 13 einen Querschnitt durch eine Schraubverbindung von vier gekrümmten Flachkörpern mittels einer Gewindeschraube und einer Gegenmutter in Form eines erfindungsgemäßen Fixiergliedes.

In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit übereinstimmenden Bezugsziffern gekennzeichnet.

In Fig. 1 ist ein Vierkantaußenrohr 1 gezeigt. Seine eine Ecke 3 weist nach oben. Auf die Ecke 3 ist ein Fixierglied 5 mit einer längs seiner Mittellängsachse verlaufenden Bohrung aufgesetzt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist das Außenrohr 1 keine Bohrung auf. Wie aus Fig. Ib ersichtlich, kann aber auch im Außenrohr 1 bereits eine Bohrung 2 vorgeformt sein. In diesem Fall wird das Fixier-

glied 5 so mit dem Außenrohr 1 vereinigt, daß die Bohrungen 2,6 von Rohr und Fixierglied miteinander fluchten. Wie aus den Fig. 1,1a und Ib ersichtlich ist, handelt es sich bei dem Fixierglied 5 um einen geraden Zylinder mit sechseckiger Deckfläche 7. Von seiner der Deckfläche 7 gegenüberliegenden Grundfläche ausgehend, ist in das Fixierglied 5, das heißt, in seinen zylindrischen Körper eine Ausnehmung 8 eingebracht, deren Flächenverlauf genau dem Negativbild des Flächenverlaufes der Außenwandung des Rohres 1 in seinem Eckbereich 3 entspricht. Bei 10 ist das Fixierglied 5 mit dem Außenrohr 1 verschweißt. -»·

Die Umrißgestaltung der Ausnehmung 8 ist aus Fig. Ic ersichtlich.

Das in Fig. 2 gezeigte Fixierglied 12, das ebenfalls für eine Eckverschraubung von zwei ineinandergeschobenen Vierkantrohren dient, entspricht in seinen wesentlichen Merkmalen dem Fixierglied 5 nach Fig. 1. Lediglich handelt es sich hier um einen kreisförmigen zylindrischen Körper 12 mit Mittelbohrung 6, in den die Ausnehmung 8 eingebracht wurde.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausbildungsform eines Fixiergliedes 13 dargestellt. Auch diese Ausbildung des Fixiergliedes 13 entspricht weitgehend dem des Fixiergliedes 5 nach Fig. 1. Lediglich hat das Fixierglied 13 eine quadratische Deckfläche 9, das heißt, es handelt sich hier um einen Quader, in dessen Grundfläche die Ausnehmung 11 eingebracht ist.

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Lediglich als weiteres Beispiel ist in Fig. 4 ein Fixierglied 14 dargestellt, dessen Körper die Form eines geraden Kreiszylinders wie das Fixierglied 12 nach Fig. 2 aufweist. Das Fixierglied 14 zeichnet sich durch seine Mantelfläche 15 aus, die ein topografisches Muster in Form einer Oberflächenriffeiung 16 erhalten hat.

In den Fig. 5 bis 8 bzw. 5a bis 8a sind die in den Fig, I bis 5 bzw. la bis 5a gezeigten Fixierglieder 5 bzw. 12 bzw. 13 bzw. 14 nochmals dargestellt. In diesen Figuren weisen die jeweiligen Fixierglieder und die mit ihnen verbundenen Rohre miteinander fluchtende Bohrungen 6 auf, in die Gewinde

17 nach dem Verschweißen der Fixierglieder mit den Rohren 1 in einem Arbeitsgang gemeinsam geschnitten wurden. Durch diese Verfahrensweise wird der besondere Vorteil erreicht, daß die Schwierigkeit vermieden werden kann, bereits vor dem Zusammensetzen von Fixierglied 5 und Rohr 1 ein Fluchten bereits vorhandener Gewinde erzielen zu müssen, was nicht nur sehr mühsam, sondern in der Regel ein nachträgliches, nochmaliges Gewindeschneiden erfordern würde.

In Fig. 9 und 9a ist ein Querschnitt eines Rohres 18 mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt. Das hier mit dem Rohr

18 bei 19 verschweißte Fixierglied 20 entspricht vollständig dem Fixierglied 5 nach Fig. 1. Man hat selbstverständlich

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auch die Möglichkeit, ein Fixierglied der in den Fig. 2 bis 4 oder andere entsprechend abgewandelte, ähnlich gestaltete Fixierglieder einzusetzen.
Die Umrißgestalt der Ausnehmung 8 ergibt sich aus Fig. 9b.

In Fig. 10 und 10a ist entsprechend den Fig. 5a ff gezeigt, daß das Gewinde 21 erst nach erfolgter Verschweißung von Fixierglied 20 mit denn Rohr 18 in deren fluchtende Bohrungen eingeschnitten wurden.

In Fig. 11 und 12 sind vollständige Klemmschraubverbindungen zwischen zwei ineinandergeschobenen Rohren dargestellt. -

In Fig. 11 handelt es sich um zwei ineinandergeschobene Rohre 22 und 23 mit kreisförmigen Querschnitten. Auf dem äußeren Rohr 22 ist ein Fixierglied 5 in der Ausführungsweise nach Fig. 1 so aufgeschweißt, daß die in beiden Teilen vorgefertigten Bohrungen miteinander fluchten. In das Rohr 22 und das Fixierglied 5 wurde in die miteinander fluchtenden Bohrungen gemeinsam das Gewinde 24 eingeschnitten. Eine Gewindeschraube 25 mit Schraubenkopf 26 ist soweit durch das Fixierglied 5 und durch das Gewinde 24 des Rohres 22 hindurchgeschraubt, bis sich die untere Schraubenfläche 27 an der Außenfläche des inneren Rohres 23 anlegt und das innere Rohr 23 bei 28 gegen die Innenwandung des äußeren Rohres 22 preßt.

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Bei der in Fig. 12 gezeigten Schraubverbindung handelt es sich um eine Klemmverbindung zwischen zwei ineinandergeschobenen Rohren 30 und 31 mit geringfügig unterschiedlichen, quadratischen Querschnitten. Entsprechend wie bei der Ausführungsform nach Fig. 11 ist auch hier ein Fixierglied so mit dem Außenrohr 30 verbunden, daß die in beiden Körpern vorgeformten Bohrungen miteinander fluchten. Dabei ist zur Erhöhung der Stabilität der Schraubverbindung die im Außenrohr 30 vorgesehene Bohrung im Eckbereich 32 des Außenrohres 30 vorgesehen. Nachdem das Gewinde 33 in den Bohrungen der beiden miteinander verbundenen Körper 35 eingeschnitten wurde, wird eine Gewindeschraube 25,26 so eingesetzt, daß ihre untere Fläche 27 gegen die obere Ecke 34 des inneren Rohres drückt und so die gegenüberliegende Ecke 35 des inneren Rohres gegen die untere Ecke 36 des äußeren Rohres 30 preßt.

Bei den vorstehend beschriebenen Schraubverbindungen handelt es sich somit stets um sogenannte Klemmverbindungen. Bei dieser Verbindungsart von ineinandergeschobenen Rohren oder anderen Hohlkörpern wird die erforderliche Schraube von oben in das jeweilige Fixierglied und durch das Gewinde des Außenrohres bzw. Außenkörpers eingeschraubt. Das Schraubenende drückt dann stets auf die Außenwandung des innen liegenden Rohres oder Körpers und preßt dessen gegenüberliegenden Wandbereich gegen die entsprechende gegenüberliegende

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fVV

- 13 Innenwandung
des Außenrohres.

Stellt sich aber die Aufgabe, zwei oder mehrere gekrümmte Flächen miteinander zu verbinden, so läßt sich das erfindungsgemäße Fixierglied zur Vermeidung der eingangs geschilderten Probleme ebenfalls verwenden. Hierbei hat das Fixierglied aber die herkömmliche Funktion einer Gegenmutter. Eine solche Verbindung ist in Fig. 13 gezeigt. Vier gekrümmte Flachkörper 36,36a,b,c, aus Metall oder Kunststoff liegen flächenberührend benachbart zueinander und sollen miteinander mit Hilfe einer Schraube 38 verschraubt werd.en. Hierzu wurden in den Körpern 36, 36a,b,c, miteinander fluchtende Bohrungen 39,39a,b,c angebracht. Die Schraube 38 wird durch die vier Bohrungen 39, 39a,b,c der vier Körper 36, 36a,b,c hindurchgesteckt. Als Gegenmutter dient ein Fixierglied 41 in Form eines geraden Zylinders mit einer Sechskantdeckfläche 42, in dessen Mittelbohrung bereits ein Gewinde 43 geschnitten wurde, das dem Außengewinde 44 der Schraube 38 entspricht.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, weist das Fixierglied 41 im Bereich seiner der Deckfläche 42 gegenüberliegenden Grundfläche 45 eine konvexe Erhebung 46 auf, deren Umriß und Flächenverlauf genau dem konkaven Verlauf der Innenfläche des Flachkörpers 36c entspricht. Hierdurch legt sich das Fixierglied 41 beim Verschrauben mit der Schraube 38 dicht

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an die Innenwandung des Körpers 36c an, sodaB auf eine Verschweißung im Randbereich des Fixiergliedes 41 mit der Innenwandung des Körpers 36c verzichtet werden kann.

Claims

Dipl. Phys. H. Söiefefcl·' ·:.:..:* .": : Patentanwältin Datum: 18.9.97 Siedlungsstr. 3 84494 Lohkirchen m-z" 1036 Tel. 08637/883 Schutzansprüche

1. Fixierglied für die Herstellung einer Schraubverbindung von sich umgreifenden Hohlkörpern oder von zwei oder mehreren Flachkörpern mit aneinanderliegenden, gekrümmt oder winkelförmig verlaufenden Oberflächen, dadurch g e k e nnzeichn e t, daß das Fixierglied (5,12,13,14,41) in Form eines geraden Zylinders ausgebildet ist, dessen kreis-(siehe Fig. 2a und 4a) oder etwa ovalförmiger oder als Vieleck (siehe Fig. la und 3a) ausgebildeter Deckfläche (7) eine in einem Abstand zu dieser verlaufende Grundfläche gegenüberliegt, die in Form einer Ausnehmung (8) oder als herausragende Erhebung (46) ausgebildet ist, deren Form und Verlauf dem jeweiligen Negativbild der Oberfläche des Körpers entspricht, an dem das Fixierglied bei der Schraubverbindung anliegt.

• ·

2. Fixierglied nach Anspruch 1, dadurch 9 e k e nnzeichnet, daß seine Grundfläche (8) im Bereich der Schraubverbindung mit der Oberfläche des Körpers (bei 10) verschweißt ist.

3. Fixierglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e nnzeichnet, daß eine in Richtung seiner Längsmittelachse verlaufende Bohrung (6) vorgesehen ist.

4. Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d ad &ugr; r ch gekennzeichn e t, daß dj.e Bohrung (6) mit zumindest einer in den zu verschraubenden Körpern vorgesehenen Bohrungen (2) fluchtet.

5. Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d ad &ugr; rch gekennzeichnet, daß es mit einem in Richtung seiner Längsmittelachse verlaufenden Gewinde versehen ist.

6. Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d ad &ugr; r ch gekennzeichne t, daß der Umfang der Deckfläche ein Vieleck ist.

7. Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Deckfläche ein regelmäßiges Sechseck (7) ist.

8. Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Deckfläche ein Kreis oder Oval ist.

9. Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß die seine Grund- und Deckflächen verbindende Mantelfläche (14) eine geriffelte Oberfläche (15) (topografisches Muster) aufweist .

10.Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, xi ad &ugr; r ch gekennzeichn e t, daß der Flächenverlauf der Ausnehmung (8) dem Flächenbereich des Eckwinkels (3) eines Vierkantrohres (1) entspricht.

11.Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d ad urch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (20a) konkav ausgebildet ist und ihr Radius bei einer Verschraubung von zwei ineinandergeschobenen Rohren mit kreisförmigem Querschnitt dem Radius des äußeren Rohres entspricht.

12.Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche als eine vom Rand des Zylinders ausgehende Erhebung ausgebildet ist.

13. Fixierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d ad urch gekennzeichnet, daß die Erhebung (45) konvex gewölbt (36) ist, wobei deren Flächenverlauf bei Verschraubung von zwei oder mehreren flächenhaften Körpern (36,37) mit gekrümmter Oberfläche dem Negativbild von dem Oberflächenverlauf des Körpers
entspricht, an dem das Fixierglied anliegt und daß das Fixierglied (41) als Gegenmutter für eine durch die
flächenhaften Körper verlaufende Schraube (38) dient.