DE29804041U1 - Befestigung eines Montageteils an einem Trägerteil - Google Patents
Befestigung eines Montageteils an einem TrägerteilInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigung eines Montageteils an einem Trägerteil.
Ein möglicher Anwendungsbereich der Erfindung ist die Automobiltechnik. Ein Anwendungsfall
ist die Befestigung einer Zylinderkopfhaube an einem Zylinderkopf. Ein anderer ist die Befestigung eines Ansaugkrümmers an einem Motor.
Einschlägige Befestigungen, bei denen eine Befestigungsschraube teleskopierbar in
einer Hülse angeordnet ist, wobei eine Rändelung des Schraubenschaftes im Abstand
vom Schraubenkopf im Zusammenwirken mit einer Einschnürung am oberen Ende
...12
Patentanwälte · European Patent Attorneys ■ Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt
Zugelassene Vertreter beim Harmonisierungsamt für den Binnenmarkt
Rechtsanwalt: zugelassen zu den Hamburger Gerichten
Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. 05 28497 (BLZ 200 700 00) ■ Postbank Hamburg, Nr. 28 42 206 (BLZ 200 100 20)
Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933 60 35 (BLZ 200 800 00)
-2-der
Hülse eine Unverlierbarkeit von Befestigungsschraube und Hülse gewährleistet, sind bereits bekannt.
Hülse eine Unverlierbarkeit von Befestigungsschraube und Hülse gewährleistet, sind bereits bekannt.
Bei einer Ausführung stützt sich ein Kopfflansch der Hülse an einem Gummiring ab,
der in eine Aufnahme einer Zylinderkopfhaube eingedrückt ist. Ein Fußflansch der
Hülse ist in eine Durchbohrung mit Hinterschnitt eines weiteren Gummiteils eingeknöpft,
das zwischen Zylinderkopfhaube und Zylinderkopf angeordnet ist. Hierdurch wird eine Entkopplung bewirkt, d.h. der harte Schraubenkopf sowie die Hülse sind
nicht unmittelbar gegen die Haube gedrückt, die aus Kunststoff bestehen kann. Andererseits
verhindert die Hülse aus Metall ein übermäßiges Verpressen der Gummiteile. Dabei ist eine unverlierbare Vormontage von Schraube, Hülse und Gummiteilen an
der Zylinderkopfhaube möglich, die einen Transport in beliebiger Lage bis zur Montage
am Zylinderkopf zuläßt. Nachteilig ist jedoch, daß die Schraube beim Montieren der Zylinderkopfhaube mit ihrem unteren Ende über die Dichtflächen des Zylinderkopfes
gleiten und diese beschädigen kann. Bei langen Schrauben kann die Rändelung sogar gegen die Einschnürung der Hülse drücken und die Vormontage lösen.
Bei einer anderen Befestigung ist ebenfalls ein Gummiring zwischen Kopfflansch der
Hülse und Montageteil angeordnet. Der Gummiring hat unten eine Manschette mit drei am Umfang verteilten Haken, die Hinterschnitte in einer Durchbohrung des
Montageteils hintergreifen. Die Manschette muß jedoch eine gewisse Dicke haben, damit sie beim Eindrücken in die Durchbohrung nicht axial zusammengedrückt wird.
-3-
Weil die Haken die einzige Sicherung bilden, ist diese Befestigung nicht ausreichend
transportsicher. Außerdem ist die Teleskopierbarkeit durch den Anschlag der Rändelung
an der Einschnürung begrenzt, so daß verhältnismäßig lange Schrauben aus der Hülse hervorstehen und somit das Zuführen sowie die Montage der Zylinderkopfhaube
(Montageteil) erschweren können.
Bei einer anderen Befestigung ist der Gummiring an seinem großen Umfang eingepreßt
im Montageteil gehalten. Die Hülse kann mit Spiel im Gummiring angeordnet sein, so daß sie bis zum Anschlag ihres Fußflansches an einer Manschette des Gummiringes
teleskopierbar ist. Da auch die Schraube bezüglich der Hülse verschiebbar ist,
ergibt sich insgesamt eine vergrößerte Teleskopierbarkeit, die das Aufsetzen auf ein
Trägerbauteil begünstigt. Jedoch gewährleistet die Umfangspressung keine besonders
sichere Vormontage im Montageteil.
Bei noch einer anderen Befestigung hintergreift der Fußflansch mehrere Hinterschnitte,
die in einem Haubenteil vorzugsweise aus Kunststoff eingespritzt sind. Die Herstellung erfordert aufwendige Spritzwerkzeuge. Außerdem können die Hinterschnitte
beim Einpressen des Fußflansches abscheren, so daß die Transportsicherung nicht gewährleistet ist.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung eines
Montageteils an einem Trägerteil zu schaffen, die die Sicherheit einer unverlierbaren
-4-Vormontage
verbessert, eine Montage ohne Hervortreten der Schraubenenden aus dem Montageteil begünstigt und sowohl für den Entkopplungs- als auch tür den harten Schraubfall einsetzbar ist.
verbessert, eine Montage ohne Hervortreten der Schraubenenden aus dem Montageteil begünstigt und sowohl für den Entkopplungs- als auch tür den harten Schraubfall einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird durch die Befestigung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Befestigung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Befestigung eines Montageteils an einem Trägerteil hat mindestens
eine Befestigungsschraube, die einen Schraubenkopf mit Angriffsflächen für ein Werkzeug, einen Schraubenschaft, mindestens einen radialen Vorsprung auf dem
Schraubenschaft in einem Abstand vom Schraubenkopf und ein Gewinde mindestens im Abstand des radialen Vorsprunges vom Schraubenkopf aufweist. Der radiale Vorsprung
kann vom oberen Ende des Gewindes gebildet sein. Vorzugsweise ist jedoch mindestens ein besonderer Vorsprung vorhanden. Dabei kann es sich um einen einzigen
Vorsprung handeln, der sich nur um einen Teil oder um den gesamten Umfang erstreckt, oder um mehrere radiale Vorsprünge, die über den Umfang des Schraubenschaftes
verteilt sind, insbesondere in Form einer Rändelung.
Ferner hat die Befestigung eine Hülse mit einem Innendurchmesser, der mindestens
dem Außendurchmesser des radialen Vorsprunges und des Gewindes entspricht, die, vorzugsweise am oberen Ende, eine Engstelle aufweist mit einem Innendurchmesser
-5-
kleiner als der Außendurchmesser des radialen Vorsprunges, jedoch mindestens so
groß wie der Außendurchmesser des Schraubenschaftes zwischen Schraubenkopf und radialem Vorsprung. Die Engstelle kann von mindestens einem radial nach innen vorstehenden
Vorsprung der Hülse gebildet sein. Ferner weist die Hülse am oberen Ende einen Kopfflansch und am unteren Ende einen Fußflansch vorzugsweise mit einem
geringeren Außendurchmesser als der Kopfflansch auf. In die Hülse ist die Befestigungsschraube eingesetzt, wobei die Engstelle über den radialen Vorsprung der
Befestigungsschraube geschnappt ist und der Schraubenkopf der Außenseite des Kopfflansches zugeordnet ist. Die eingesetzte Befestigungsschraube kann also in der
Hülse axial verschoben werden, wird jedoch darin durch Anschlagen des radialen Vorsprunges an der Engstelle unverlierbar festgehalten.
Ferner ist ein flexibler Montagering vorhanden, dessen Innendurchmesser kleiner als
der Außendurchmesser des Fußflansches ist und der zwischen Kopfflansch und Fußflansch
auf der Hülse angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Montagering elastisch, so daß er durch Aufweiten, Schieben über einen Flansch, vorzugsweise den Fußflansch,
und anschließendes elastisches Zusammenziehen auf der Hülse montierbar ist. Zwischen
Montagering und Fußflansch kann ein radiales Spiel vorhanden sein, wodurch ein Ausgleich von Toleranzen und Wärmedehnungen begünstigt wird.
Eine Durchbohrung im Montageteil hat einen Innendurchmesser, der mindestens so
groß wie der Außendurchmesser des Fußflansches ist, so daß die Hülse mit der einge-
-6-setzten
Befestigungsschraube in die Durchbohrung eingesetzt werden kann. Dabei ist der Montagering auf der Hülse vormontiert. Der Innendurchmesser der Durchbohrung ist so bemessen, daß er den Montagering beim Einsetzen radial zusammendrückt und hierbei einklemmt und/oder die Durchbohrung weist einen Hinterschnitt mit einem Innendurchmesser auf, so daß der Montagering unter radialer Kompression und anschließendem Aufweiten durch den Hinterschnitt geschoben ist und von dem er in der Durchbohrung zurückgehalten ist. Die Durchbohrung kann den Hinterschnitt am oberen Ende haben, der den Montagering in einer Zwischenstellung festklemmen und/oder nach Aufweiten in einem angrenzenden Bohrungsabschnitt zurückhalten kann. Im angrenzenden Bohrungsabschnitt kann der Montagering immer noch eingeklemmt sein. Die Durchbohrung kann aber auch überall den gleichen Innendurchmesser haben, so daß sie den Montagering in jeder möglichen Einsetzstellung festklemmt. Die Hülse stützt sich mit der Unterseite des Kopfflansches direkt oder über eine elastische Zwischenlage auf dem oberen Randbereich der Durchbohrung ab.
Befestigungsschraube in die Durchbohrung eingesetzt werden kann. Dabei ist der Montagering auf der Hülse vormontiert. Der Innendurchmesser der Durchbohrung ist so bemessen, daß er den Montagering beim Einsetzen radial zusammendrückt und hierbei einklemmt und/oder die Durchbohrung weist einen Hinterschnitt mit einem Innendurchmesser auf, so daß der Montagering unter radialer Kompression und anschließendem Aufweiten durch den Hinterschnitt geschoben ist und von dem er in der Durchbohrung zurückgehalten ist. Die Durchbohrung kann den Hinterschnitt am oberen Ende haben, der den Montagering in einer Zwischenstellung festklemmen und/oder nach Aufweiten in einem angrenzenden Bohrungsabschnitt zurückhalten kann. Im angrenzenden Bohrungsabschnitt kann der Montagering immer noch eingeklemmt sein. Die Durchbohrung kann aber auch überall den gleichen Innendurchmesser haben, so daß sie den Montagering in jeder möglichen Einsetzstellung festklemmt. Die Hülse stützt sich mit der Unterseite des Kopfflansches direkt oder über eine elastische Zwischenlage auf dem oberen Randbereich der Durchbohrung ab.
Im Trägerteil ist mindestens eine Gewindebohrung vorhanden, in die das Gewinde der
Befestigungsschraube eingeschraubt ist und auf deren Randbereich sich der Fußflansch
der Hülse abstützt. Die Abstützung des Montageteils kann entweder direkt oder über eine elastische Zwischenlage erfolgen.
Die erfindungsgemäße Befestigung begünstigt durch den radialen Vorsprung der Befestigungsschraube
und die Engstelle der Hülse, die Anordnung des Montageringes zwischen Kopfflansch und Fußflansch und das Festklemmen und/oder Rückhalten des
Montagerings im Montageteil eine unverlierbare Vormontage. Ein Herausstehen der Befestigungsschraube aus dem Montageteil wird vermieden, da sowohl die Befestigungsschraube
bezüglich der Hülse als auch die Hülse bezüglich des Montageringes teleskopierbar sein kann. Die Befestigung ist sowohl für den harten Schraubfall als
auch für eine elastisch entkoppelte Verschraubung geeignet. Fertigungs- und Wärmetoleranzen
können durch ein Spiel zwischen Hülse und Montagering kompensiert werden. Die Elemente sind leicht ausführbar, so daß sie hohen Beanspruchungen insbesondere
durch Temperatur und aggressive Substanzen, wie sie beispielsweise bei Motoren auftreten, Stand halten.
Schließlich sieht die Erfindung die Befestigung eines Montageteils an einem Trägerteil
vor mit mindestens einer Befestigungsschraube, die einen Schraubenkopf mit Angriffsflächen
für ein Werkzeug und einen Bund, einen Schraubenschaft, einen weiteren Bund auf dem Schraubenschaft in einem Abstand vom Schraubenkopf und ein
Gewinde mindestens im Abstand des weiteren Bundes vom Schraubenkopf aufweist. Ferner hat die Befestigung einen flexiblen Montagering, dessen Innendurchmesser
kleiner als die Außendurchmesser der Bunde der Befestigungsschraube ist und der zwischen den Bunden auf dem Schraubenschaft angeordnet ist. Überdies ist eine
Durchbohrung im Montageteil vorhanden, deren Innendurchmesser mindesten so groß
-8-
wie der Außendurchmesser des weiteren Bundes ist, in die die Befestigungsschraube
eingesetzt ist, wobei sich die Unterseite des Bundes auf dem oberen Randbereich der
Durchbohrung unmittelbar oder mittelbar abstützt, wobei jedoch der Innendurchmesser
der Durchbohrung so bemessen ist, daß der Montagering darin radial zusammengedrückt
und hierdurch eingeklemmt ist und/oder die Durchbohrung einen Hinterschnitt mit einem Innendurchmesser aufweist, so daß der Montagering unter
radialer Kompression und anschließendem Aufweiten durch den Hinterschnitt geschoben ist und von dem der Montagering in der Durchbohrung zurückgehalten ist.
Schließlich hat die Befestigung eine Gewindebohrung im Trägerteil, in die das Gewinde der Befestigungsschraube eingeschraubt ist und auf deren Randbereich sich
der weitere Bund abstützt. Bei dieser Befestigung übernehmen der Bund und der weitere Bund der Befestigungsschraube im wesentlichen die Funktion von
Kopfflansch und Fußflansch der Hülse, die entfällt. Besonderheiten von Kopfflansch
und Fußflansch aus den Unteransprüchen können soweit wie möglich auf den Bund und den weiteren Bund der Befestigungsschraube übertragen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Montagering in der Draufsicht (a) und eine Befestigung mit dem Montagering
im Längsschnitt (b);
-9-Fig.
2 einen Montagering mit Endabschnitten zum Abstützen einer Hülse in einer Zwischenstellung in der Draufsicht (a) und eine Befestigung mit dem Montagering in der Zwischenstellung im Längsschnitt (b);
2 einen Montagering mit Endabschnitten zum Abstützen einer Hülse in einer Zwischenstellung in der Draufsicht (a) und eine Befestigung mit dem Montagering in der Zwischenstellung im Längsschnitt (b);
Fig. 3 einen Montagering mit Endbereichen erhöhter Flexibilität in der Draufsicht (a)
und eine Befestigung mit dem Montagering in einer Zwischenstellung im Längsschnitt (b);
Fig. 4 einen Montagering mit innen vorspringenden Auflagebereichen an den beiden
Enden in der Draufsicht (a) und in einer Befestigung in einer Zwischenstellung im Längsschnitt (b);
Fig. 5 einen metallischen Montagering in der Draufsicht (a) und in einer Befestigung
im Längsschnitt (b);
Fig. 6 einen Montagering in der Draufsicht (a) und eine Befestigung mit dem Montagering
und einer Bundschraube im Längsschnitt (b).
In den Fig. 2 bis 5 wurde aus Gründen der Vereinfachung das Trägerteil weggelassen.
In sämtlichen Zeichnungen sind einander entsprechende Bauteile mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet. Die angaben zu einer Bezugsziffer gelten für sämtliche Ausführungsbeispiele
mit derselben Bezugsziffer.
-10-
Die Befestigung gemäß Fig. 1 hat eine Befestigungsschraube 10, eine Hülse 20, einen
Montagering 30, ein Montageteil 40 und ein Trägerteil 50.
Die Befestigungsschraube 10 hat einen Kopf 11, der an der Unterseite einen radial
vorspringenden Bund 12 aufweist. Vom Schraubenkopf 11 geht ein Schraubenschaft
13 aus, der in einem Abstand vom Schraubenkopf eine Rändelung 14 aufweist, die sich über den gesamten Umfang erstreckt. Bis zur Rändelung 14 ist der Schraubenschaft
13 glattzylindrisch ausgebildet. Der Außendurchmesser der Rändelung 14, der an einem durch die äußeren Enden der Rändelung gelegten Kreis genommen wird, ist
größer als der des glattzylindrischen Bereiches des Schraubenschaftes 13. Auf der
vom Schraubenkopf 11 abgewandten Seite der Rändelung 14 trägt der Schraubenschaft
13 ein Gewinde 15, dessen Außendurchmesser etwas kleiner als der Außendurchmesser
der Rändelung 14 ist. Am unteren Ende hat die Befestigungsschraube 10 einen zylindrischen Einführzapfen 16, dessen Außendurchmesser wiederum kleiner
als der des Gewindes 15 ist.
Die Schraube 10 ist vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, wobei
insbesondere die Rändelung 14 und das Gewinde 15 gerollt sein können.
Die Hülse 20 hat einen glattzylindrischen Abschnitt 21, dessen Innendurchmesser den
Außendurchmesser der Rändelung 14 etwas übersteigt, so daß ein Verschieben der
- 11 -
Befestigungsschraube 10 in der Hülse 20 ohne weiteres möglich ist. Am oberen Ende
des glattzylindnschen Abschnittes 21 hat die Hülse 20 innen eine Engstelle in Form
einer umlaufenden Einschnürung 22. Im Längsschnitt ist die Einschnürung 22 als leicht ballige Kontur an der Innenseite der Hülse 20 erkennbar. Ihr Innendurchmesser,
d.h. der Durchmesser an der Stelle ihres geringsten Querschnittes, ist kleiner als der
Außendurchmesser der Rändelung 14, jedoch etwas größer als der Außendurchmesser des glattzylindrischen Bereiches des Schraubenschaftes 13. Vorzugsweise ist er auch
etwas größer als der Außendurchmesser des Gewindes 15, damit dieses beim Durchgang
nicht beschädigt wird. Im Bereich der Einschnürung 22 und der Rändelung 14 ist praktisch kein Spiel zwischen Hülse 20 und Befestigungsschraube 10 vorhanden, so
daß die Schraube 10 nur vernachlässigbar bezüglich der Hülse 20 kippbar ist.
Am oberen Ende hat die Hülse 20 einen radial nach außen vorstehenden Kopfflansch
23 und am unteren Ende weist sie einen radial nach außen vorstehenden Fußflansch
24 auf. Der Außendurchmesser des Kopfflansches 23 ist größer als der Außendurchmesser
des Fußflansches 24.
Die Hülse 20 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff hergestellt,
wobei Einschnürung 22 sowie Kopfflansch 23 und Fußflansch 24 durch einen Umformprozeß
hergestellt sein können. Letzterer kann dabei durch zwei Bördelvorgänge in entgegengesetzten Richtungen hergestellt sein, wodurch sich eine Wandstärken-
- 12-
Verdoppelung ergibt. Die Hülse 20 kann aber auch durch spanende Bearbeitung hergestellt
werden, z.B. durch Drehen.
Der Montagering 30 ist glattzylindrisch mit Abschrägungen 31, 32 am oberen und
unteren Ende ausgeführt. An einer Seite weist er einen Längsschlitz 33 auf, dessen
Breite zu seinem Zentrum hin geringfügig abnimmt. Er ist bezüglich einer Querschnittsebene
durch sein Zentrum 34 symmetrisch ausgebildet. Sein Innendurchmesser übersteigt etwas den Außendurchmesser des Mittelabschnittes 21 der Hülse 20, ist
jedoch etwas kleiner als der Außendurchmesser des Fußflansches 24.
Der Montagering 30 ist elastisch. Für den Einsatz an Motoren kann er beständig gegen
Öl und Erwärmung ausgeführt sein. Er kann aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise
einem thermoplastischen Kunststoff, aus einem Elastomer oder thermoplastischen Elastomer hergestellt sein. Grundsätzlich kann er auch aus Metall bestehen.
Das Montageteil 40 hat eine Durchbohrung 41, deren Innendurchmesser etwas größer
als der Außendurchmesser des Fußflansches 24, jedoch kleiner als der Außendurchmesser
des Montageringes 30 in entspanntem Zustand ist. Oben hat die Durchbohrung 41 einen Hinterschnitt 42 mit noch kleinerem Innendurchmesser. Dieser ist allerdings
so groß, daß der Fußflansch 24 hindurchgeführt werden kann, daß hingegen der Kopfflansch
23 nicht hindurchpaßt, sondern den oberen Randbereich der Durchbohrung 41
- 13-
beträchtlich überdeckt. Der Innendurchmesser des Hinterschnittes 42 und der Außendurchmesser
des Montageringes 30 sind so bemessen, daß der Montagering beim Durchgang maximal soweit radial zusammengedrückt wird, daß er auf der Außenseite
der Hülse 20 aufliegt oder die beiden Enden des Montageringes 30 gegeneinanderstoßen.
Das Montageteil 40 kann insbesondere aus Metall oder aus einem Kunststoff bestehen.
Das Montageteil 40 und das Trägerteil 50 stoßen mit planen Seiten gegeneinander.
Das Trägerteil 50 hat eine Gewindebohrung 51, die das Gewinde 15 der Befestigungsschraube
10 aufnimmt. Der Fußflansch 24 kann sich am oberen Randbereich der Gewindebohrung
51 abstützten. Die Länge der Hülse 20 und der Durchbohrung 41 sind
so aufeinander abgestimmt, daß bei aufsitzendem Fußflansch 24 der Kopfflansch 23
auf dem oberen Randbereich der Durchbohrung 41 aufsitzt und das Montageteil 40 kontrolliert zwischen Kopfflansch 23 und Trägerteil 50 verpreßt wird..
Diese Befestigung wird vormontiert, indem zunächst die Befestigungsschraube 10 in
das obere Ende der Hülse 20 eingedrückt wird, bis die Einschnürung 22 hinter die
Rändelung 14 schnappt. Ferner wird bei der Vormontage der Montagering 30 elastisch
aufgeweitet, bis er über den Fußflansch 24 der Hülse 20 paßt. Dann wird er über den
-14-Abschnitt
21 geschoben und federt elastisch zusammen. Aufgrund seiner Symmetrie muß er nicht mit bestimmten Enden oben und unten ausgerichtet sein. Diese Einheit kann dann mit dem Montageteil 40 vormontiert werden, indem die Hülse 20 in die Durchbohrung 41 eingeschoben und der daraufsitzende Montagering 30 eingedrückt wird. Wenn der Montagering 30 den Hinterschnitt 42 passiert hat, entspannt er sich etwas. Der Hinterschnitt 42 und eine restliche Klemmung verhindern dann, daß der Montagering 30 oben aus der Durchbohrung heraustritt. Andererseits verhindert der Kopfflansch 23, daß die Hülse 20 unten aus der Durchbohrung 41 herausfällt. Die Vormontage ist damit sicher vor einem unbeabsichtigten Zerfall geschützt, auch wenn das Montageteil 40 mit dem Schraubenkopf 11 nach unten transportiert wird.
21 geschoben und federt elastisch zusammen. Aufgrund seiner Symmetrie muß er nicht mit bestimmten Enden oben und unten ausgerichtet sein. Diese Einheit kann dann mit dem Montageteil 40 vormontiert werden, indem die Hülse 20 in die Durchbohrung 41 eingeschoben und der daraufsitzende Montagering 30 eingedrückt wird. Wenn der Montagering 30 den Hinterschnitt 42 passiert hat, entspannt er sich etwas. Der Hinterschnitt 42 und eine restliche Klemmung verhindern dann, daß der Montagering 30 oben aus der Durchbohrung heraustritt. Andererseits verhindert der Kopfflansch 23, daß die Hülse 20 unten aus der Durchbohrung 41 herausfällt. Die Vormontage ist damit sicher vor einem unbeabsichtigten Zerfall geschützt, auch wenn das Montageteil 40 mit dem Schraubenkopf 11 nach unten transportiert wird.
Bei der Montage des Montageteils 40 auf dem Trägerteil 50 kann die Befestigungsschraube
10 bis zum Anschlag der Rändelung 14 an der Einschnürung 22 und die Hülse 20 bis zum Anschlag des Fußflansches 24 am Montagering 30 teleskopiereh.
Beim Aufsetzen des Montageteils 40 auf den Trägerteil 50 kann das untere Ende 16
der Befestigungsschraube 10 in der Durchbohrung 41 zurückweichen. Das ist besonders
vorteilhaft, wenn die Gewindebohrungen 51 durch Verschieben des Montageteils
40 auf dem Trägerteil 50 „gesucht" werden müssen, bis die Befestigungsschrauben
mit den Einführzapfen 16 in die Gewindebohrungen 51 hineinfallen, insbesondere wenn das Montageteil 40 an mehreren Stellen in dieser Weise fixiert werden muß.
- 15-Schließlich
wird die Befestigungsschraube 10 in das Trägerteil 50 eingeschraubt, bis ihr Bund 12 eine ausreichende Klemmkraft auf den Kopfflansch 23 ausübt, um die Hülse 20 mit dem Trägerteil 50 und das Montageteil 40 zwischen Kopfflansch 23 und Trägerteil 50 zu verspannen. Das Spiel zwischen Hülse 20 und Montagering 30 gewährleistet den Ausgleich von Fertigungstoleranzen und Wärmedehnungen.
wird die Befestigungsschraube 10 in das Trägerteil 50 eingeschraubt, bis ihr Bund 12 eine ausreichende Klemmkraft auf den Kopfflansch 23 ausübt, um die Hülse 20 mit dem Trägerteil 50 und das Montageteil 40 zwischen Kopfflansch 23 und Trägerteil 50 zu verspannen. Das Spiel zwischen Hülse 20 und Montagering 30 gewährleistet den Ausgleich von Fertigungstoleranzen und Wärmedehnungen.
Ein Nachteil des vorerwähnten Spiels ist jedoch, daß die Hülse 20 bei einem Teleskopieren
im Montagering 30 kippen kann und infolgedessen die Lage des Schraubenkopfes 11 nicht genau bestimmt ist. In einer automatischen Schraubstation ist deshalb
nicht mehr gesichert, daß das Werkzeug den Schraubenkopf findet. Die Fig. 2 betrifft
eine Lösung dieses Problems.
Bei dieser hat der Montagering 30 oben und unten jeweils einen glattzylindrischen
Endabschnitt 34, 35 mit verkleinertem Außendurchmesser, wobei jedoch der Innendurchmesser
des Montageringes 30 überall konstant ist. In der gezeigten Zwischenstellung ist der Montagering 30 gerade mit seiner Abschrägung 31 hinter den Hinterschnitt
42 der Durchbohrung 41 des Montageteils 40 geschnappt. Er ist noch etwas zusammengedrückt, so daß er von einer restlichen Klemmung in dieser Lage festgehalten
wird. Dabei steht der obere Endabschnitt 34 oben etwas über das Montageteil 40 hinaus. Der Kopfflansch 23 der Hülse 20 stützt sich auf dem oberen Endabschnitt
34 ab. Infolgedessen läßt sich die Befestigungsschraube 10 bis ihre Rändelung 14 die
Einschnürung 22 erreicht, etwas höher schieben, als wenn der Kopfflansch 23 auf der
-16-Oberseite
des Montageteils 40 aufsitzt. Infolgedessen läßt sich der Einfuhrzapfen 16 der Befestigungsschraube 10 vollständig in die Durchbohrung 41 hineinschieben, ohne daß der Kopfflansch 23 von seiner Abstützung auf dem oberen Endabschnitt 34 der Montagehülse 30 abgehoben wird. Deshalb kippt die Hülse 20 nicht und der Schraubenkopf 11 wird in einer Position gehalten, die sicher auch von einem automatischen Schraubwerkzeug angesteuert werden kann. Beim Einschrauben wird der Montagering 30 vollständig in das Montageteil gepreßt.
des Montageteils 40 aufsitzt. Infolgedessen läßt sich der Einfuhrzapfen 16 der Befestigungsschraube 10 vollständig in die Durchbohrung 41 hineinschieben, ohne daß der Kopfflansch 23 von seiner Abstützung auf dem oberen Endabschnitt 34 der Montagehülse 30 abgehoben wird. Deshalb kippt die Hülse 20 nicht und der Schraubenkopf 11 wird in einer Position gehalten, die sicher auch von einem automatischen Schraubwerkzeug angesteuert werden kann. Beim Einschrauben wird der Montagering 30 vollständig in das Montageteil gepreßt.
Vorstehende Befestigung funktioniert allerdings nur, wenn sie vor dem Verschrauben
mehr oder weniger vertikal ausgerichtet ist. Sonst kann die Hülse 20 im Montagering
30 kippen. Für abweichende Anwendungen, insbesondere den horizontalen Schraubfall,
ist die Ausführung in Fig. 3 bestimmt.
Bei dieser hat der Montagering 30 oben und unten jeweils einen axialen, umlaufenden
Schlitz 36, 37. Ferner hat der Montagering 30 außen auf halber Höhe eine umlaufende
Ringnut 38. Er ist außen so bemessen, daß er unter Zusammenbiegen der durch die Schlitze 36, 37 und die Nut 38 in den beiden Endbereichen definierten „Widerhaken"
in der Durchbohrung 41 fixiert werden kann. Dabei kann die Ringnut 38 gerade den
Hinterschnitt 42 aufnehmen, um den Montagering 30 in einer Zwischenstellung zu sichern.
Der Innendurchmesser des Montageringes 30 ist so gewählt, daß die Hülse 20 darin spielfrei geführt ist und bei horizontaler Ausrichtung nicht kippt. Infolgedessen
- 17-
ist auch in einem horizontalen Schraubfall ein Auffinden des Schraubenkopfes 11
durch ein Schraubwerkzeug erleichtert.
Wenn das Schraub werkzeug den Schraubenkopf 11 gefunden hat, wird der Montagering
30 beim Einschrauben der Befestigungsschraube 10 vollständig in die Durchbohrung
41 hineingedrückt.
Bei vorstehendem Ausführungsbeispiel kann das Eindrücken des Montageringes 30
durch die verringertem Flexibilität im Mittelbereich erschwert sein, wo ein Vollquerschnitt
vorhanden ist. Die Fig. 4 zeigt eine Ausführung mit Eignung für einen horizontalen
Schraubfall, bei der das Eindrücken des Montageringes 30 durch eine größere Nachgiebigkeit begünstigt ist. Hierfür hat der Montagering 30 am oberen und
unteren Ende jeweils innen vorstehende Auflagebereiche 39, 39'. Der Innendurchmesser
der Auflagebereiche 39, 39' entspricht etwa dem Außendurchmesser des Abschnittes
21 der Hülse 20, so daß eine Verschiebung der beiden Teile zueinander möglich ist, nicht jedoch ein Kippen. Der Innendurchmesser des Montageteiles 30 zwischen
den Auflagebereichen 39, 39' ist hingegen größer als der Außendurchmesser des Abschnittes
21.
Die untere Schräge 32 begünstigt das Durchführen des unteren Auflagebereiches 39'
durch den Hinterschnitt 42 des Montageteiles 40. Bei fortschreitendem Eindrücken
biegt sich der Montagering 30 zwischen den Auflagebereichen 39, 39' radial nach in-
- 18-nen
durch, bis seine Ringnut 38 den Hinterschnitt 42 aufnimmt. Dann ist die Hülse 20 wiederum so hoch abgestützt, daß die Befestigungsschraube 10 mit ihrem Einführzapfen 16 mit oder ohne Anheben der Hülse 20 in die Durchbohrung 41 einrückbar sind. Ein Kippen der Hülse 20 bezüglich des Montageringes 30 wird durch die Auflagebereiche 39, 39' verhindert und hierdurch das Verschrauben begünstigt. Beim Einschrauben wird der Montagering 30 wiederum vollständig in die Durchbohrung 41 eingepreßt, bis die Schräge 31 unter dem Hinterschnitt 42 angeordnet ist.
durch, bis seine Ringnut 38 den Hinterschnitt 42 aufnimmt. Dann ist die Hülse 20 wiederum so hoch abgestützt, daß die Befestigungsschraube 10 mit ihrem Einführzapfen 16 mit oder ohne Anheben der Hülse 20 in die Durchbohrung 41 einrückbar sind. Ein Kippen der Hülse 20 bezüglich des Montageringes 30 wird durch die Auflagebereiche 39, 39' verhindert und hierdurch das Verschrauben begünstigt. Beim Einschrauben wird der Montagering 30 wiederum vollständig in die Durchbohrung 41 eingepreßt, bis die Schräge 31 unter dem Hinterschnitt 42 angeordnet ist.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform mit einem Montagering 30 vorzugsweise aus
Federstahl. Der Montagering 30 ist tonnenförmig ausgebildet und weist ebenfalls einen Schlitz 33 auf. Er wird hergestellt, indem ein Bandmaterial durch eine Matrize
gezogen und danach zu einem Ring gerollt wird. Dieser Montagering 30 wirkt ähnlich
wie der in Fig. 4, da seine konkave Innenkontur am oberen und unteren Ende Abstützungen
39, 39' bildet. Solch ein Montagering 30 kann auch aus Kunststoff bestehen.
Schließlich zeigt die Fig. 6 eine Ausführung mit einer „Bundschraube" 10', die außer
dem Bund 12 an der Unterseite des Kopfes 11 am Ende eines glattzylindrischen
Schraubenschaftes 13 einen weiteren Bund 17 aufweist, von dem aus sich wiederum das Gewinde 15 erstreckt. Die Befestigungsschraube 10' ist mit Hilfe eines elastischen
Montageringes 30 in einer Durchführung 41 eines Montageteils 40 fixiert. Dabei ist
der Innendurchmesser der Durchbohrung 41 etwas größer als der Außendurchmesser
- 19-des
weiteren Bundes 17, jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Montagerings 30 im entspannten Zustand. Zudem hat die Durchbohrung 41 oben einen Hinterschnitt 42 mit noch kleinerem Innendurchmesser, der allerdings so groß ist, daß der weitere Bund 17 hindurchgeführt werden kann, hingegen der Bund 12 nicht hindurchpaßt, sondern den oberen Randbereich der Durchbohrung 41 beträchtlich überdeckt. Beim Durchgang durch den Hinterschnitt 42 wird der Montagering 30 maximal so weit radial zusammengedrückt, daß er auf der Außenseite des Schraubenschaftes 13 aufliegt oder seine beiden Enden gegeneinanderstoßen. Wenn der Montagering 30 den Hinterschnitt 42 passiert hat, entspannt er sich etwas und sitzt in der Durchbohrung 41 unterhalb des Hinterschnittes 42 in einer gesicherten Position fest. Der weitere Bund 17 stützt sich auf dem - nicht gezeigten - Trägerteil ab und das Montageteil 40 wird zwischen Bund 12 und Trägerteil festgeklemmt.
weiteren Bundes 17, jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Montagerings 30 im entspannten Zustand. Zudem hat die Durchbohrung 41 oben einen Hinterschnitt 42 mit noch kleinerem Innendurchmesser, der allerdings so groß ist, daß der weitere Bund 17 hindurchgeführt werden kann, hingegen der Bund 12 nicht hindurchpaßt, sondern den oberen Randbereich der Durchbohrung 41 beträchtlich überdeckt. Beim Durchgang durch den Hinterschnitt 42 wird der Montagering 30 maximal so weit radial zusammengedrückt, daß er auf der Außenseite des Schraubenschaftes 13 aufliegt oder seine beiden Enden gegeneinanderstoßen. Wenn der Montagering 30 den Hinterschnitt 42 passiert hat, entspannt er sich etwas und sitzt in der Durchbohrung 41 unterhalb des Hinterschnittes 42 in einer gesicherten Position fest. Der weitere Bund 17 stützt sich auf dem - nicht gezeigten - Trägerteil ab und das Montageteil 40 wird zwischen Bund 12 und Trägerteil festgeklemmt.
Claims (23)
1. Befestigung eines Montageteils (40) an einem Trägerteil (50) mit
- mindestens einer Befestigungsschraube (10), die einen Schraubenkopf (11)
mit Angriffsflächen für ein Werkzeug, einen Schraubenschaft (13), mindestens einen radialen Vorsprung (14) auf dem Schraubenschaft (13) in einem
Abstand vom Schraubenkopf (11) und ein Gewinde (15) mindestens im Abstand des radialen Vorsprunges (14) vom Schraubenkopf (11) aufweist,
- einer Hülse (20) mit einem Innendurchmesser, der mindestens dem Außendurchmesser
des radialen Vorsprunges (14) und des Gewindes (15) entspricht, die eine Engstelle (22) mit einem Innendurchmesser kleiner als der
Durchmesser des radialen Vorsprunges (14), jedoch mindestens so groß
wie der Außendurchmesser des Schraubenschaftes (13) zwischen Schraubenkopf (11) und radialem Vorsprung (14) ist, die am oberen Ende einen
Kopfflansch (23) und am unteren Ende einen Fußflansch (24) aufweist, in die die Befestigungsschraube (10) eingesetzt ist, wobei die Engstelle (22)
über den radialen Vorsprung (14) der Befestigungsschraube (10) geschnappt ist und der Schraubenkopf (11) der Außenseite des Kopfflansches
(23) zugeordnet ist,
- einem flexiblen Montagering (30), dessen Innendurchmesser kleiner als die
Außendurchmesser von Kopfflansch (23) und Fußflansch (24) ist und der
zwischen Kopfflansch (23) und Fußflansch (24) auf der Hülse (20) angeordnet
ist,
- einer Durchbohrung (41) im Montageteil (40), deren Innendurchmesser
zumindest so groß wie der Außendurchmesser des Fußflansches (24) ist, in die die Hülse (20) eingesetzt ist, wobei sich die Unterseite des Kopfflansches
(23) auf dem oberen Randbereich der Durchbohrung (41) unmittelbar oder mittelbar abstützt, wobei jedoch der Innendurchmesser der Durchbohrung
(41) so bemessen ist, daß der Montagering (30) darin radial zusammengedrückt und hierdurch eingeklemmt ist und/oder die
Durchbohrung (41) einen Hinterschnitt (42) mit einem Innendurchmesser aufweist, so daß der Montagering (30) unter radialer Kompression und
anschließendem Aufweiten durch den Hinterschnitt (42) geschoben ist und von dem er in der Durchbohrung (41) zurückgehalten ist, und
- einer Gewindebohrung (51) im Trägerteil (50), in die das Gewinde (15) der
Befestigungsschraube (10) eingeschraubt ist und auf deren Randbereich sich der Fußflansch (24) der Hülse (20) abstützt.
2. Befestigung nach Anspruch 1, bei der der radiale Vorsprung (14) getrennt vom
Gewinde (15) ausgebildet ist.
3. Befestigung nach Anspruch 2, bei der der radiale Vorsprung eine Rändelung (14)
auf dem Schraubenschaft (13) ist.
-22-
4. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Schraubenschaft (13)
an seinem Ende gegenüber dem Schraubenkopf (10) einen zylindrischen Einführzapfen
(16) mit geringerem Außendurchmesser als das Gewinde (15) aufweist.
5. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Schraubenkopf (11)
unten einen radial vorspringenden Bund (12) aufweist.
6. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Abstand der Unterseite
des Kopfflansches (23) von der Unterseite des Fußflansches (24) etwas kleiner ist
als die Länge der Durchbohrung (41) des Montageteiles (40) ist, um eine Verpressung
des Montageteils (40) zwischen Kopfflansch (23 und Trägerteil (50) zu bewirken.
7. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Abstand der Unterseite
des Kopfflansches (23) von der Unterseite des Fußflansches (24) etwas größer als
die Länge der Durchbohrung (41) ist und zwischen Kopfflansch (23) und
Montageteil (40) eine elastische Zwischenlage angeordnet ist, um eine Verpressung des Montageteils (40) zwischen Zwischenlage und Trageteil (50) zu
bewirken.
8. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Montagering (30) kürzer
als der Abstand zwischen Kopfflansch (23) und Fußflansch (24) und die Hülse (20) verschieblich im Montagering (30) angeordnet ist.
9. Befestigung nach Anspruch 8, bei der Befestigungsschraube (10), Hülse (20),
Montagering (30) und Durchbohrung (41) so bemessen sind, daß bei Anlage des radialen Vorsprunges (14) an der darüber geschnappten Einschnürung (22) und
des Fußflansches (24) am Montagering (30) die Befestigungsschraube (10) nicht unten aus der Durchbohrung (41) hinausragt.
10. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Hülse (20) mit radialem
Spiel im Montagering (30) angeordnet ist.
11. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Montagering (30) einen
Längsschlitz (32) aufweist.
12. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Montagering (30) bezüglich
einer mittleren Querschnittsebene symmetrisch ist.
13. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der Montagering (30)
elastisch ist.
14. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der der Montagering (30) aus
Kunststoff, Elastomer und/oder Metall ist.
15. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der der Montagering (30) einen
Endabschnitt (34, 35) hat, der in einer Zwischenstellung des Montageringes (30) oben aus der Durchgangsbohrung (41) heraussteht und an dem sich der Kopfflansch
(23) abstützt, wobei die Befestigungsschraube (10), Hülse (20), Montagering (30) und Durchgangsbohrung (41) so bemessen sind, daß die Befestigungsschraube
(10) bei Anlage des radialen Vorsprungs (14) an der darüber geschnappten Engstelle (22) nicht über das untere Ende der Durchbohrung (41) hinaussteht.
16. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der der Montagering (30) von
beiden Stirnseiten ausgehende, axiale, umlaufende Schlitze (36, 37) aufweist, die
an beiden Enden Bereiche erhöhter Flexibilität abgrenzen, die ein Festklemmen im
Durchgangsloch (41) ermöglichen.
17. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der der Innendurchmesser des
Montageringes (30) etwa gleich dem Außendurchmesser der Hülse (20) zwischen Kopfflansch (23) und Fußflansch (24) ist.
18. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der der Montagering (30) am
oberen und unteren Ende radial nach innen vorspringende Auflagebereiche (39,
-25-39')
aufweist, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Hülse
aufweist, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Hülse
(20) zwischen den Flanschen (23, 24) entspricht, mit denen er sich auf der Hülse
(20) zwischen Kopfflansch (23) und Fußflansch (24) abstützt und zwischen denen er radial komprimierbar ist.
19. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der die Durchbohrung (41)
am oberen Ende einen Hinterschnitt (42) aufweist, durch den der Montagering
(30) unter radialer Kompression und anschließendem Aufweiten geschoben ist.
20. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der der Montagering (30)
außen eine Ringnut (38) aufweist.
21. Befestigung nach Anspruch 19 und 20, bei der der Montagering (30) in einer Zwischenstellung
mit der Ringnut (38) auf dem Hinterschnitt (42) fixierbar ist, wobei er teilweise aus dem oberen Ende der Durchbohrung (41) herausragt und den
Kopfflansch (23) in einem Abstand von dem Montageteil (40) hält.
22. Befestigung eines Montageteils (40) an einem Trägerteil (50) mit
- mindestens einer Befestigungsschraube (10'), die eine Schraubenkopf (11)
mit Angriffsflächen für ein Werkzeug und einen Bund (12), einen Schraubenschaft (13), einen weiteren Bund (17) auf dem Schraubenschaft
(13) in einem Abstand vom Schraubenkopf (11) und ein Gewinde (15)
-26-mindestens
im Abstand des weiteren Bundes (17) vom Schraubenkopf (11) aufweist,
im Abstand des weiteren Bundes (17) vom Schraubenkopf (11) aufweist,
einem flexiblen Montagering (30), dessen Innendurchmesser kleiner als die
Außendurchmesser der Bunde (12, 17) ist und der zwischen den Bunden (12, 17) auf dem Schraubenschaft (13) angeordnet ist,
einer Durchbohrung (41) im Montageteil (40), deren Innendurchmesser zumindest so groß wie der Außendurchmesser des weiteren Bundes (17) ist, in die die Befestigungsschraube (10') eingesetzt ist, wobei sich die Unterseite des Bundes (12) auf dem oberen Randbereich der Durchbohrung (41) unmittelbar oder mittelbar abstützt, wobei jedoch der Innendurchmesser der Durchbohrung (41) so bemessen ist, daß der Montagering (30) darin radial zusammengedrückt und hierdurch eingeklemmt ist und/oder die Durchbohrung (41) einen Hinterschnitt (42) mit einem Innendurchmesser aufweist, so daß der Montagering (30) unter radialer Kompression und anschließendem Aufweiten durch den Hinterschnitt (42) geschoben ist und von dem er in der Durchbohrung (41) zurückgehalten ist, und
einer Durchbohrung (41) im Montageteil (40), deren Innendurchmesser zumindest so groß wie der Außendurchmesser des weiteren Bundes (17) ist, in die die Befestigungsschraube (10') eingesetzt ist, wobei sich die Unterseite des Bundes (12) auf dem oberen Randbereich der Durchbohrung (41) unmittelbar oder mittelbar abstützt, wobei jedoch der Innendurchmesser der Durchbohrung (41) so bemessen ist, daß der Montagering (30) darin radial zusammengedrückt und hierdurch eingeklemmt ist und/oder die Durchbohrung (41) einen Hinterschnitt (42) mit einem Innendurchmesser aufweist, so daß der Montagering (30) unter radialer Kompression und anschließendem Aufweiten durch den Hinterschnitt (42) geschoben ist und von dem er in der Durchbohrung (41) zurückgehalten ist, und
einer Gewindebohrung (51) im Trägerteil (50), in die das Gewinde (15) der
Befestigungsschraube (10') eingeschraubt ist und auf deren Randbereich sich der weitere Bund (17) abstützt.
23. Befestigung nach Anspruch 22 und einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei der Bund
(12) den Kopfflansch (23) und der weitere Bund (17) den Fußflansch (24) der Hülse (20) ersetzen.
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