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Verbindungselement und Verfahren zu seiner
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Herstellung " Herstellung II Die Erfindung betrifft ein hülsenförmiges
Verbindungselement für ein bolzenförmiges Teil mit Gewinde sowie ein Verfahren zu
ihrer Herstellung.
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Verbindungselementsder genannten Art sind in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. So zeigt z.B. die FR-PS 2 289 794 ein aus Hülse und Bolzen bestehendes,
zweiteiligej Befestigungselement, das als Steck- und Schraubverbindung verwendbar
ist. Hierzu weisen der Schraubbolzen aussen und die Hülse innen je glatte Flächen
auf, zwischen denen sich Gewindegänge befinden. Der Querschnitt von Bolzen und Hülse,
die zugleich als Mutter dient, sind kreisförmig.
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Sowohl beim Bolzen als auch bei der Hülse bzw. Mutter stehen die als
abgesetzte Gewindegangabschnitte ausgebildeten Gewindegänge erhaben über die glatten
Flächen vor, was zu einem aufwendigen Herstellungsverfahren zwingt.
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Das bekannte, zweiteilige Befestigungselement ist daher teuer.
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Ferner betrifft die DE-OS 31 48 o43 ein aus HUlse und Bolzen bestehendes,
dübelartiges Befestigungselement. An der Innenkontur der Hülse und an der Aussenkontur
des Bolzens sind hier glatte Flächen und Verzahnungen derart angeordnet, daß der
Bolzen in einer definierten Stellung in der Hülse frei verschiebbar ist und nach
Drehung mit Hilfe der Verzahnung eine sichere Verankerung erzielt wird. Der Querschnitt
des Bolzens und der Querschnitt der Hülse sind wiederum kreisförmig. Da jedoch am
Umfang des Bolzens und entsprechend am Innenumfang der Hülse je drei Gewindegangabschnitte
und drei glatte Flächen vorgesehen sind, wobei ferner die Gewindegänge in den glatten
Flächen allmählich auslaufen, gilt auch hier, daß die Herstellung sehr aufwendig
und daher für die praktischen Bedürfnisse preislich nicht zu verwirklichen ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hülsenförmiges
Verbindungselement für ein bolzenförmiges Teil mit Gewinde derart ar gestalten,
daß sie nach einem kostengünstigen Verfahren gefertigt werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vcr, , daß für das hülsenförmige
Verbindungselement ein Rohling aus Blech gestanzt wird, daß Gewindegangabschnitte
eingedrückt werden, daß der Rohling gebogen wird, damit zusammengehörige Kanten
des Rohlings aneinander zu liegen kommen und daß die Kanten aneinander befestigt
werden.
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Die Herstellung des hülsenförmigen Verbindungselementes erfolgt somit
aus einem Blechstreifen in verschiedenen, leicht zu automatisierenden Verfahrensschritten,
wobei
insbesondere die Gewindegänge bzw. Gewindegangabschnitte eingedrückt
werden, wenn sich das Blech noch in seiner abgewickelten Lage befindet. Der Rohling
wird sodann zur Hülse gebogen, woraufhin die Ränder aneinander befestigt werden.
Dies kann durch Löten, Schweißen, Kleben oder sonstige Verbindungsvefahren geschehen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber nicht nur auf die Herstellung
der Hülse beschränkt, vielmehr können auch bolzenförmige Teile auf die gleiche Art
und Weise hergestellt werden, wenn nämlich beim Biegen des Rohlings dafür gesorgt
wird, daß die Gewindegänge bzw. Gewindegangabschnitte aussen liegen und nicht innen
wie bei einer Hülse.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die Hülse im Querschnitt rund oder
sie weist eine von der Kreisform abweichende Gestalt mit mindestens einer Längskante
auf.
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Vorzugsweise ist die Hülse im Querschnitt viereckig.
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Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den
Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Die Erfindung wird nachstehend
anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben.
Dabei zeigen: Fig. 1: eine Ansicht eines Rohlings aus Blech für eine Hülse oder
einen Bolzen; Fig. 2: eine Ansicht des Rohlings mit eingedrücken Gewindegängen bzw.
Gewindegangabschnitten;
Fig. 3: eine Seitenansicht des Rohlings
gemäß Fig. 2; Fig. 4: eine Draufsicht auf den zur Hülse mit rundem Querschnitt gebogenen
Rohling; Fig. 5: einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6: einen Schnitt
durch einen zu einem Bolzen gebogenen Rohling; Fig. 7: einen Schnitt längs der Linie
Vil-Vil in Fig. 6; Fig. 8: einen Schnitt in größerem Maßstab durch eine im Querschnitt
viereckige Hülse mit einem eingesetzten, üblichen Gewindebolzen; Fig. 9: eine Ansicht
der Hülse gemäß Fig. 8 mit einem Flachseiten und Gewindeabschnitte aufweisenden
Bolzen; Fig.10: eine Ansicht einer Abwicklung eines Rohlings für eine Hülse gemäß
den Figuren 8 und 9; Fig.11: in Seitenansicht und Draufsicht eine abgewandelte Hülse;
Fig.12: in Seitenansicht und Draufsicht eine Hülse mit Sicherungslaschen und Fig.13:
eine Ansicht eines Anwendungsbeispiels.
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Zur Herstellung einer Hülse 1 mit einem Innengewinde 2 oder eines
bolzenförmigen Teiles 3 mit einem außenliegenden Gewinde 4 wird erfindungsgemäß
zunächst aus Blech ein Rohling 5 gemäß Fig. 1 geschnitten oder gestanzt. Beim Stanzvorgang
oder danach werden
Gewindegänge 6 in den Rohling gedrückt, woraufhin
er derart gebogen wird, daß die auf dem abgewickelten Rohling 5 schräg zu den vier
Seitenkanten verlaufenden Gewindegänge 6 ein ununterbrochenes Innengewinde 2 einer
Hülse oder ein außenliegendes Gewinde 4 eines bolzenförmigen Teiles 3 bilden. Hierzu
kommen die Kanten 8 und 1o zur Anlage und werden in geeigneter Weise miteinander
verbunden, was durch Löten, Schweißen, Kleben oder auf andere Weise geschieht.
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Zur exakten Zentrierung der zur Anlage gelangenden Kanten 8 und 10
können gemäß Fig. 1 Führungslappen 11 und Ausnehmungen 12 am Rohling 5 vorhanden
sein.
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Zwingend notwendig ist dies aber nicht, weswegen die Führungslappen
11 und die Ausnehmungen 12 auch in der Darstellung gemäß Fig. 2 fehlen.
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Die Hülse 1 und das bolzenförmige Teil 3 gemäß den Figuren 4 bis 7
sind im Querschnitt kreisförmig. Sie können aber auch eine von der Kreisform abweichende
Gestalt besitzen und mindestens eine Längskante oder Flachseite aufweisen. Die Figuren
8 bis 12 betreffen derartige Ausführungsformen.
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Die im größeren Maßstab wiedergegebene HUlse 21 gemäß Fig. 8 ist im
Querschnitt viereckig. Sie weist 3e- i weils zwei parallele Seitenteile 22, 23 und
24, 25 auf.
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Die Seitenteile 22, 23 sind in Fig. 8 länger als die Seitenteile 24,
25.
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In den Seitenteilen 22, 23 befinden sich Gewindegangstücke 26, 27,
wie vor allem auch aus der Darstellung
in Fig. 9 hervorgeht. Diese
Gewindegangstücke 26, 27 liegen auf einem Kreis, so daß ein Gewindebolzen 28 mit
einem ununterbrochenen, gleichmäßigen Gewinde 29 in die Hülse 21 einschraubbar ist.
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Da die Seitenteile 22, 23 gemäß Fig. 8 etwas länger sind als die Seitenteile
24, 25, berührt der Gewindebolzen28 die Seitenteile 24, 25 nicht.
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Die Länge L der Gewindegangstücke 26, 27 hängt von der Materialstärke
der Hülse 21 und dem Außendurchmesser des Gewindebolzens 28 ab. Für viele Anwendungsfälle
ist die tragende Länge L vollkommen ausreichend.
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In Fig. 10 ist der abgewickelte Rohling 30 der Hülse 21 in beispielsweise
natürlicher Größe wiedergegeben.
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Fig. 10 zeigt, daß die Gewindegangstücke 26, 27 z.B.
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über die gesamte Höhe H der Hülse vorgesehen sind.
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Jedes einzelne Gewindegangstück 26 bzw. 27 beginnt in einem Seitenteil
23 bzw. 22 und endet auch wieder in diesem Seitenteil. Wie bei dem zuerst beschriebenen
Ausführungsbeispiel werden alle parallel zueinander liegenden Gewindegangstücke
26, 27 bereits in den Rohling durch geeignete Werkzeuge eingedrückt und sind derart
angeordnet, daß sie nach dem Zusammenfügen des Rohlings 30 zu einer im Querschnitt
viereckigen Hülse 21 an der Jeweils richtigen Stelle liegen.
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Der aus einem Blechstück bestehende Rohling 30 wird zur Bildung der
im Querschnitt viereckigen Hülse 21 i
um die in Fig. lo gestrichelt
angedeuteten Linien 31, 32 bzw. 33 abgebogen, so daß die Seitenkanten 34, 35 schließlich
zur Anlage kommen. Im Bereich der Seitenkanten 34, 35 erfolgt sodann die Fixierung
bzw. Befestigung der Seitenteile 23 und 25 aneinander, wie dies bereits oben beschrieben
wurde.
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Grundsätzlich können die vier Seitenteile 22 bis 25 in der Ansicht
gemäß Fig. 8 natürlich auch gleich lang sein.
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Dann ist es erforderlich, daß auch in den Seitenteilen 24, 25 Gewindegangstücke
36, 37 vorgesehen sind. Die Tragfähigkeit der Hülse 21 erhöht sich dadurch um das
Doppelte. Wenn Jedoch gemäß dem in den Figuren 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel
die beiden Seitenteile 22, 23 länger sind als die beiden Seitenteile 24, 25, so
eröffnen sich dadurch weitere Anwendungsmöglichkeiten, die aus Fig. 9 hervorgehen.
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Der Gewindebolzen 40 gemäß Fig. 9 ist im Querschnitt nicht exakt kreisförmig,
sondern weist zwei parallel einander gegenüberliegende Flachseiten 41 und 42 auf.
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Gegenüber dem Gewindebolzen 28 gemäß Fig. 8 fehlen also im Querschnitt
kreissegmentförmige Abschnitte.
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Dadurch läßt sich der Gewindebolzen 40 mit einem gewissen, noch notwendigen
Spiel in die Hülse 21 axial hineinschieben und herausziehen, wenn er die in Fig.
9 dargestellte Lage relativ zur Hülse 21 einnimmt. Bei Drehung des Gewindebolzens
40 aus der in Fig. 9 dargestellten Lage um 900 greifen die Gewindestücke 43, 44
des Bolzengewindes in die Gewindegangstücke 26, 27 der Hülse und fixieren daher
den Gewindebolzen 40 in der
Jeweiligen Lage. Bei Weiterdrehung
oder Zurückdrehung um wiederum 900 ist die Verbindung aufgehoben, so daß die HUlse
21 und der Gewindebolzen 40 in Längsrichtung relativ zueinander verschiebbar sind.
Die HUlse 21 und der Gewindebolzen 40 mit Flachseiten 41, 42 stellen daher eine
Steck-Schraubverbindung dar, die einfach herzustellen und in ihrer Funktion sicher
ist.
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Der rechteckige Querschnitt der Hülse 21 erlaubt die Verwendung eines
Schlüssels zum Drehen der HUlse 21 relativ zum Gewindebolzen 40.
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Ein wesentlicher Vorteil der im Querschnitt viereckigen Hülse 21 gegenüber
der runden Hülse 1 gemäß Fig. 4 besteht darin, daß die Verbindungs- bzw. Schweiß-
oder Lötstelle 45 nicht im Bereich der Gewindegänge bzw.
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Gewindegangstücke 26, 27 liegt.
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Die Fig. 11 betrifft eine Hülse 21 mit einem Fenster oder Langloch
46 in dem einen, keine Gewindegangstücke 26, 27 aufweisenden Seitenteil 25. Wie
aus dem konkreten Anwendungsbeispiel gemäß Fig. 13 hervorgeht, läßt sich dadurch
die Lage des Endes 47 eines tragenden, im Querschnitt kreisförmigen Gewindebolzens
28 und die Lage des Endes 48 eines durch die Hülse 21 verbundenen Gewindebolzens
40 mit Flachseiten 41 optisch exakt feststellen. Die Hülse 21 wird beim Verbinden
im erforderlichen Umfang auf den Gewindebolzen 28 aufgeschraubt, woraufhin der Gewindebolzen
40 mit der an ihm befindlichen Schelle 49 bis zu der leicht feststellbaren Position
in die Hülse 21 eingesteckt und sodann durch Drehen um 900 verankert wird.
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Zum Sichern der Hülse 21 auf den beiden Gewindebolzen 28, 40 kann
sie mindestens eine Sicherungslasche 50, 51 gemäß Fig. 12 aufweisen. Diese Sicherungslaschen
50, 51 befinden sich beispielsweise in dem zweiten Seitenteil 24 ohne Gewindegangstücke
und werden durch eine U-förmige Ausnehmung 52, 53 erzeugt. Sie erstrecken sich in
Längsrichtung der Hülse 21 und werden z.B. mit Hilfe eines Schraubenziehers an das
Jeweilige Gewinde gedrückt, wodurch insbesondere ein Lockern gegenüber dem Gewindebolzen
40 mit den Flachseiten 41, 42 nicht mehr möglich ist.
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Der Gewindebolzen 40 braucht schließlich nicht aus Vollmaterial zu
bestehen. Er kann auch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in gleicher Weise hergestellt
werden wie die Hülse 21. In strichpunktierten Linien ist daher in Fig. 9 die Materialstärke
eines aus einem Blechrohling gefertigten Bolzens 40 rein schematisch angedeutet.
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Die Erfindung ist schließlich nicht auf die in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt, denn das Herstellungsverfahren läßt sich bei der
Fertigung der unterschiedlichsten Hülsen und bolzenförmigen Teile anwenden, und
ferner muß für eine Steck-Schraubverbindung der Querschnitt der Hülse 21 nicht zwingend
rechteckig sein. Auch vom Rechteck abweichende Querschnittsformen lassen Steck-Schraubverbindungen
zu, wenn der Bolzen entsprechend angepaßt ist.