DE4106507C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 zum Einleiten von Kräften in einen Körper.
Eine derartige Einrichtung ist bereits aus der DE-OS 17 50 162 bekannt.
Es handelt sich hier um einen hülsenförmigen Spreizdübel mit einem mit
einem Anschlag versehenen, hohlzylindrischen Einsatzelement mit
spreizbaren Seitenwänden und einem sich entgegen einer Einsetzrichtung
des Einsatzelements konisch verjüngenden Innenraum, mit einem entsprechend
konisch ausgebildeten Spreizteil und mit einem in Einsetzrichtung
in das Einsatzelement hineinragenden Einziehteil zum Hineinziehen
des Spreizteils in das Einsatzelement in der zur Einsetzrichtung
entgegengesetzten Richtung, wobei sich das Einziehteil am Einsatzelement
abstützt und wobei ferner der Körper eine zylindrische Ausnehmung
aufweist, die das Einsatzelement bis zum Anschlag aufnimmt.
Die spreizbaren Seitenwände des Spreizdübels sind elastisch verbiegbar,
wobei der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung auch ein bißchen
größer als der sein kann, für den der Spreizdübel eigentlich bestimmt ist.
Aus der DE-OS 14 50 992 ist ferner ein aus Metall bestehender Dübelkörper
bekannt, jedoch wird hier der Dübelkörper mit äußeren Schneiden in
den Baustoff hineingedrückt, so daß der Dübelkörper nach erfolgter Spreizung
im Bohrloch fest verankert ist. Die spreizbaren Seitenwände des Dübelkörpers
werden dabei plastisch verbogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich zur Einleitung hoher Kräfte in eine
Kraftfahrzeugkarosserie eignet, und deren Einsatzelement sich nach Gebrauch
problemlos wieder entfernen läßt.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
Eine Einrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß
- - das Einsatzelement aus Stahl besteht.
- - der Innendurchmesser der Ausnehmung so auf den Außendurchmesser des Einsatzelements abgestimmt ist, daß beim Einziehen des Spreizteils in den Innenraum die stählernen Seitenwände nur soweit verbogen werden, daß sie sich durch Eigenelastizität wieder in ihre Ursprungslage zurückbewegen können, und
- - die Ausnehmung in einem an einer Karosserie breitflächig abgestützen Gegenlager ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann dazu verwendet werden, ein
Kraftfahrzeug festzuzurren, wenn es per Lkw, Bahn oder Schiff transportiert
wird, oder aber auch dazu, Richtbankkräfte auf die Kraftfahrzeugkarosserie
zu übertragen, wenn diese auf einer Richtbank gezogen werden
soll.
Vor dem Einführen des Einsatzelements in die Ausnehmung können
Einsatzelement, Spreizteil und Einziehteil, die gemeinsam eine Gehängeaufnahme bilden, zusammengesetzt werden. Sie
werden jedoch noch nicht verklemmt. Das Spreizteil kommt dabei
im Inneren des Einsatzelements zu liegen, wobei das Einziehteil
mit dem Spreizteil in Eingriff steht. Danach wird
das Einsatzelement so weit in die
Ausnehmung hineingeschoben, bis der Anschlag gegen die Wand
der Karosserie bzw. des Gegenlagers schlägt, in welchem sich die Ausnehmung befindet.
Wird dann das Einziehteil betätigt, so bewegt sich das
Spreizteil entgegen der Einsetzrichtung weiter ins Innere
des Einsatzelements hinein und drückt dabei die Seitenwände
des Einsatzelements nach außen gegen die Innenwand der Ausnehmung.
Die aus Einsatzelement, Spreizteil und Einziehteil bestehende
Gehängeaufnahme wird auf diese Weise mit der Karosserie
praktisch verklemmt, und zwar so stark, daß sie in diesem
Zustand aus der Karosserie nicht mehr herausgezogen werden kann.
Soll die Gehängeaufnahme von der Karosserie wieder abgenommen wer
den, so wird als erstes die Verbindung zwischen Einziehteil
und Spreizteil gelöst. Dabei kommt das Einziehteil jedoch
nicht vollständig mit dem Spreizteils außer Eingriff. Durch
einen leichten Schlag auf das Einziehteil läßt sich dann das
Spreizteil aus dem Einsatzelement heraustreiben, so daß die
Verklemmung zwischen Spreizteil und Einsatzelement aufgeho
ben wird. Die Seitenwände des Einsatzelements werden dadurch
nicht mehr gegen die Wand der Ausnehmung gedrückt, so daß
sich das Einsatzelement mit Hilfe des Einziehteils und über
das Spreizteil aus der Ausnehmung herausziehen läßt.
Das Spreizen der Seitenwände des Einsatzelements mit Hilfe
des Spreizteils bei Betätigung des Einziehteils erfolgt nur
so weit, daß sich die Seitenwände durch Eigenelastizität
wieder in ihre Ursprungslage zürückbewegen können, nachdem
das Spreizteil aus dem Einsatzelement herausgetrieben worden
ist. Die Kraft zur Herausnahme der Gehängeaufnahme aus der
Karosserie ist daher relativ gering. Zwar bewegt sich auch jetzt
das Spreizteil wieder ins Innere des Einsatzelements, jedoch
werden dabei die Seitenwände nicht erneut gespreizt.
Wie bereits erwähnt,
ist das Einsatzelement hohlzylindrisch bzw. rohrförmig ausgebildet, wobei es zur
Bildung der spreizbaren Seitenwände ausgehend von seiner dem
Anschlag abgewandten Stirnseite in Zylinder- bzw. Rohrlängsrichtung verlaufende
Rohrwand-Durchgangschlitze aufweist.
Das hohlzylinderförmige Einsatzelement ermöglicht
eine sehr genaue Ausbildung der Ausnehmung innerhalb
des Gegenlagers, und zwar im Hinblick auf die Bewegung der
Seitenwände des Einsatzelements innerhalb ihres elastischen
Bereichs.
Die Größe der Ausnehmung muß relativ exakt auf die Größe des
Einsatzelements abgestimmt sein, was bei einem hohlzylinder
förmig ausgebildeten Einsatzelement möglich ist, da die Aus
nehmung dann eine Bohrung sein kann, deren Innendurchmesser
passend zum Außendurchmesser des Einsatzelements gewählt
werden kann.
Infolge der in Rohrlängsrichtung verlaufenen Rohrwand-Durch
gangschlitze werden darüber hinaus Einsatzelement-Seitenwän
de erhalten, die relativ elastisch sind. Sind beispielsweise
vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Rohrwand-Durch
gangsschlitze vorhanden, so werden Seitenwände erhalten, die
sich knapp über ein Viertel des Umfangsbereichs des Einsatz
elements erstrecken. Derartige Seitenwände lassen sich beim
Anziehen des Einziehteils radial nach außen und beim
Lösen des Einziehteils sowie nach ausgetriebenem Spreizteil
infolge ihrer Eigenelastizität wieder nach innen bewegen, so
daß ein besonders einfaches Verklemmen bzw. Lösen der Gehän
geaufnahme möglich ist.
Durch die konische Ausbildung des Innenraums des Einsatzele
ments und des Spreizteils läßt sich erreichen, daß sich die
Spreizkraft vom Spreizteil möglichst gleichmäßig auf die
Seitenwände des Einsatzelementes verteilt, so daß sich einer
seits der Spreizvorgang durch Anzug des Einziehteils
leicht steuern läßt und andererseits eine Beschädigung der
aufeinanderliegenden Flächen vermieden wird.
Das Einziehteil kann z. B. als Schraubbolzen ausgebildet
sein, der in eine zentrale Gewindebohrung des Spreizteils
einschraubbar ist und sich mit seinem Kopf am Einsatzelement
abstützt. Einziehteil und Spreizteil können aber auch über
eine bajonettartige oder exzentrische Verbindung miteinander
gekoppelt sein, derart, daß beim Drehen des Einziehteils das
Spreizteil in das Einsatzelement gezogen wird. Es ist ferner
möglich, Einziehteil und Spreizteil als eine Einheit auszu
bilden, z. B. einstückig oder fest miteinander gekoppelt.
Dabei kann z. B. ein Kopf des Einziehteils mit einer Schräge
auf eine entsprechende Auflaufschräge am Einsatzelement hin
auflaufen, wenn das Einziehteil gedreht wird, um so das
Spreizteil in das Einsatzelement zu ziehen.
Der Anschlag ist durch eine Bundscheibe gebildet, die eine
zentrale Durchgangsöffnung für das Einziehteil aufweist, das
sich an der Bundscheibe abstützt.
Das Einsatzelement wird soweit in die vorhandene
Ausnehmung eingesetzt, bis die Bundscheibe gegen die Karosserie
schlägt. Die Bundscheibe sorgt somit für eine
stabile Positionierung des Einsatzelements,
insbesondere auch dann, wenn nach Lösen des Einziehteils
ein leichter Schlag auf den Kopf des Einziehteils
gegeben wird, um dadurch das Spreizteil aus dem Inneren des
Einsatzelements herauszutreiben.
Besteht der Anschlag aus einer Bundscheibe, so läßt er sich
in besonders einfacher Weise mit dem Einsatzelement ein
stückig herstellen. Bundscheibe und Einsatzelement können
beispielsweise aüs einem einzigen Drehteil bestehen und so
mit kostengünstig gefertigt werden.
Als sehr vorteilhaft hat sich herausgestellt, in Einsetzrichtung
unmittelbar hinter der Bundscheibe eine außenliegende
Umfangsnut am Einsatzelement vorzusehen, bis zu der
sich die Rohrwand-Durchgangsschlitze erstrecken. Die Umfangsnut
kommt also an der Seite der Bundscheibe zu liegen,
die später auf der Karosserie aufliegt. Die Umfangsnut sorgt
einerseits dafür, daß die Bundscheibe auch wirklich ganz auf
der sie aufnehmenden Oberfläche zu liegen kommt, da kein Material
mehr im Eckbereich zwischen Bundscheibe und äußerer Oberfläche
des Einsatzelements verbleibt. Andererseits läßt sich
durch die Umfangsnut die Elastizität der Seitenwände noch
weiter verbessern, so daß sich insbesondere die Seitenwände
leichter nach außen biegen lassen und somit weniger Kraft
aufwand beim Befestigen der Gehängeaufnahme erfor
derlich ist.
Das Einsatzelement besteht aus Stahl.
Dieses Material ist einerseits kostengünstig und erfüllt ande
rerseits die an die Elastizität der Seitenwände gestellten
Anforderungen in zufriedenstellender Weise.
Damit Zugkräfte an der Gehängeaufnahme angreifen können,
weist das Einziehteil an seinem dem Spreizteil abgewandten
Ende eine radiale Durchgangsöffnung auf. Durch diese radiale
Durchgangsöffnung können Zugelemente hindurchgeführt werden,
um Zugkräfte über die Gehängeaufnahme auf die Karosserie über
tragen zu können. Selbstverständlich können zu diesem Zweck
aber auch Schraub-, Bajonett-, Klemm- oder andere Verbindun
gen am freien Ende des Einziehteils zum Einsatz kommen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1(a) bis (c) jeweils Seitenansichten von schraubbolzen
förmigem Einziehteil, Einsatzelement und Spreiz
teil,
Fig. 2(a) bis (c) jeweils Stirnansichten von schraubbolzen
förmigem Einziehteil, Einsatzelement und Spreiz
teil,
Fig. 3 eine Seitenansicht der zusammengeschraubten Gehän
geaufnahme und
Fig. 4 eine für den Einsatz der Gehängeaufnahme vorberei;
teten Kraftfahrzeugkarosserie.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 1 bis 3 der Aufbau einer
Gehängeaufnahme nach der Erfindung im einzelnen beschrieben.
Sämtliche Komponenten der Gehängeaufnahme sind als Drehteile
hergestellt.
Gemäß Fig. 1(a) besteht ein als Einziehteil dienender
Schraubbolzen 1 der Gehängeaufnahme aus einem Gewindeab
schnitt 2 und einem Schraubbolzenkopf 3, der mit einer radi
alen Durchgangsbohrung 4 versehen ist. Die radiale Durch
gangsbohrung 4 verläuft zwischen parallelen Seitenwänden 5
und 6, die durch Abfräsen des Schraubbolzenkopfs 3 erhalten
worden sind. Die Durchgangsbohrung 4 und die parallelen Sei
tenwände 5 und 6 dienen zum Beispiel zur Aufnahme bzw. zur
Führung eines Zugelements, das sich um eine in der Durch
gangsbohrung 4 verlaufende Achse drehen kann und sich an den
Seitenwänden 5 und 6 abstützt.
Die Fig. 2(a) zeigt eine stirnseitige Ansicht des Schraub
bolzens 1. Wie zu erkennen ist, liegen die Seitenflächen 5
und 6 in Ebenen parallel zur Zentralachse des Gewindeab
schnitts 2, während die radiale Durchgangsbohrung 4 senk
recht zu dieser Zentralachse bzw. zu den Seitenwänden 5 und
6 verläuft.
Die Fig. 1(b) und 2(b) zeigen den genaueren Aufbau eines
Einsatzelements 7. Das Einsatzelement 7 ist hohlzylinderför
mig ausgebildet und an seiner einen Stirnseite mit einer ko
axial dazu angeordneten Bundscheibe 8 verbunden. Das Ein
satzelement 7 und die Bundscheibe 8 sind einstückig und als
Drehteil hergestellt. Die Bundscheibe 8 weist eine zentrale
Durchgangsbohrung 9 auf, deren Durchmesser etwas größer ist
als der Außendurchmesser des Gewindeabschnitts 2 des
Schraubbolzen 1, so daß der Gewindeabschnitt 2 durch die
Durchgangsbohrung 9 hindurch in das Innere des Einsatzele
ments 7 hineingeführt werden kann, also von der Seite der
Bundscheibe 8 aus, die dem Einsatzelement 7 abgewandt ist.
Der Kopf 3 des Schraubbolzens 1 kommt dabei auf der genann
ten Außenseite der Bundscheibe 8 zu liegen.
Das Innere des hohlzylinderförmigen Einsatzelements 7 ist
konisch aüsgebildet. Das Einsatzelement 7 weist dabei im Be
reich der Bundscheibe 8 einen kleineren Innendurchmesser auf
als an seiner freien Stirnseite, die von der Bundscheibe 8
weg weist. Der Außendurchmesser des Einsatzelements 7 ist
über die axiale Länge des Einsatzelements 7 konstant.
Zur Bildung elastisch verbiegbarer Seitenwände 10 sind in
der Wandung des Einsatzelements 7 Zylinderwand-Durchgangs
schlitze 11 vorhanden, die in Axialrichtung des Einsatzele
ments 7 verlaufen und sich praktisch über dessen gesamte
Länge erstrecken. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
vier Zylinderwand-Durchgangsschlitze 11 gleichmäßig über den
Umfang des Einsatzelements 7 verteilt angeordnet, wobei die
verbleibenden Seitenwände 10 praktisch über nur noch knapp
ein Viertel des Umfangsbereichs des Einsatzelements 7 mit
der Bundscheibe 8 verbunden sind. An der der Bundscheibe 8
abgewandten Stirnseite des Einsatzelements 7 sind die Sei
tenwände 10 nicht mehr miteinander verbunden. Sie bilden so
zusagen Fahnen, die von der Bundscheibe 8 in Axialrichtung
abstehen.
Im Eckbereich zwischen der äußeren Oberfläche des Einsatz
elements 7 und der Bundscheibe 8 weist das Einsatzelement 7
eine Umfangsnut 12 auf, in die die axialen Zylinderwand-
Durchgangsschlitze 11 hineinlaufen. Die Umfangsnut 12 ist in
Fig. 3 zu erkennen. Diese Umfangsnut 12 dient einerseits da
zu, Material im genannten Eckbereich auszunehmen, um dafür
Oberfläche einer Karosserie legen kann, in die das Einsatzele
ment hineingeführt wird. Andererseits dient die Umfangsnut
12 zur Verbesserung der elastischen Verbiegbarkeit der Sei
tenwände 10, da durch sie die radiale Dicke der Seitenwände
10 verringert wird.
Eine weitere und nicht dargestellte Umfangsnut kann sich
auch am Innenumfang des Einsatzelements 7 befinden, und zwar
im Eckbereich zwischen der Innenseite des Einsatzelements 7
und der Bundscheibe 8. Auch durch diese innenliegende Um
fangsnut läßt sich die elastische Verbiegbarkeit der Seiten
wände 10 verbessern.
In den Fig. 1(c) und 2(c) ist ein Spreizteil 13 gezeigt.
Dieses Spreizteil 13 weist eine konisch verlaufende äußere
Oberfläche 14 auf, derart, daß es passend in den Innenkonus
des Einsatzelements 7 einsetzbar ist. Ferner befindet sich
im Spreizteil 13 eine axial verlaufende Gewindebohrung 15,
in die der Gewindeabschnitt 2 des Schraubbolzens 1 ein
schraubbar ist. Die Gewindebohrung 15 kann beispielsweise
eine Durchgangsgewindebohrung sein.
Ein zusammengeschraubter Zustand der Teile 1, 7 und 13 ist
in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist die Einsetzrichtung der Ge
hängeaufnahme in Fig. 3 mit dem Pfeil A markiert.
In dem in Fig. 3 gezeigten Zustand durchragt der Gewindeab
schnitt 2 des Schraubbolzens 1 die zentrale Durchgangsboh
rung 9 in der Bundscheibe 8 und greift ins Innere des Ein
satzelements 7. Der Gewindeabschnitt 2 ist darüber hinaus in
die Gewindebohrung 15 des Spreizteils 13 hineingeschraubt,
wobei das Spreizteil 13 wenigstens teilweise im Inneren des
Einsatzelements 7 zu liegen kommt.
Soll die Gehängeaufnahme mit einer Karosserie verbunden werden,
so wird sie in zusammengeschraubtem aber noch nicht festangezogenem
Zustand, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, mit dem
Einsatzelement 7 in eine entsprechende Ausnehmung innerhalb
der Karosserie bzw. eines Gegenlagers passend eingesetzt.
Die genannte
Ausnehmung ist hohlzylinderförmig und weist einen
Durchmesser auf, der nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser
des Einsatzelements.
Nach dem Einsetzen des Einsatzelements 7 in die Ausnehmung
wird der Schraubbolzen 1 so gedreht, daß er das Spreizteil
13 ins Innere des Einsatzelements 7 zieht. Dabei muß nur an
fangs dafür gesorgt werden, daß das Einsatzelement 7 an die
ser Drehung nicht teilnimmt. Hierzu kann die Bundscheibe 8
festgehalten werden, die zu diesem Zweck mit tangentialen
Abflachungen (nicht dargestellt) versehen sein kann, über
die sie drehblockiert wird. Wird der Schraubbolzen 1 fest
gezogen, so werden infolge der Bewegung des Spreizteils 13
die Seitenwände 10 des Einsatzelements 7 radial nach außen
weggedrückt, so daß das Einsatzelement 7 in der Ausnehmung
festgeklemmt wird. Der Außendurchmesser des Einsatzelements
7 und der Innendurchmesser der Ausnehmung bzw. Körperbohrung
sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß noch eine elasti
sche Verbiegung der Seitenwände 10 erfolgt.
Bei festgeklemmter Gehängeaufnahme läßt sich dann mit dem
Schraubbolzenkopf 3 ein Zugelement verbinden, um Zugkräfte
über die Gehängeaufnahme auf die Karosserie übertragen zu kön
nen.
Soll die Gehängeaufnahme von der Karosserie wieder abgenommen werden,
so wird zunächst der Schraubbolzen 1 bzw. die Schraubverbindung
zwischen ihm und dem Spreizteil gelöst. Dabei
wird der Gewindeabschnitt 2 des Schraubbolzens 1 jedoch
nicht vollständig aus dem Spreizteil 13 herausgeschraubt.
Sodann wird auf den Schraubkopf 3 ein Schlag ausgeübt, um
das Spreizteil 13 aus dem Innenkonus des Einsatzelements 7
wieder herauszutreiben. Aufgrund der Eigenelastizität der
Seitenwände 10 gehen diese in ihre Ursprungsstellung zurück
und heben somit die klemmende Verbindung zwischen Einsatzelement
7 und Karosserie bzw. Gegenlager auf. Die Gehängeaufnahme kann jetzt aus
der Karosserie herausgezogen werden.
Die Fig. 4 zeigt beispielsweise ein Gußteil 16, das Teil ei
ner Kraftfahrzeugkarosserie ist. Das Gußteil 16 ist mit ei
nem zylindrischen Ring 15 verbunden, der als Gegenlager zur Aufnahme des
Einsatzelements 7 dient. Der zylindrische Ring 17 ist über
Versteifungen 18 am Gußteil 16 gehalten, um eine gute Kraft
einleitung in das Gußteil 16 zu gewährleisten. Das Einsatz
element 7 wird beispielsweise in Fig. 4 von unten durch das
Gußteil 16 hindurch in den zylindrischen Ring 17 eingeführt.
Claims (6)
1. Einrichtung zum Einleiten von Kräften in einen Körper, mit
- - einem mit einem Anschlag (8) versehenen, hohlzylindrischen Einsatzelement (7) mit spreizbaren Seitenwänden (10) und einem sich entgegen der Einsetzrichtung des Einsatzelements (7) konisch verjüngenden Innenraum,
- - einem entsprechend konisch ausgebildeten Spreizteil (13) und
- - einem in Einsetzrichtung in das Einsatzelement (7) hineinragenden Einziehteil (1) zum Hineinziehen des Spreizteils (13) in das Einsatzelement (7) in der zur Einsetzrichtung entgegengesetzten Richtung, wobei sich das Einziehteil (1) am Einsatzelement (7) abstützt, und wobei der Körper eine zylindrische Ausnehmung aufweist, die das Einsatzelement (7) bis zum Anschlag (8) aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Einrichtung zur Verwendung in der Karosserie eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist,
- - daß das Einsatzelement (7) aus Stahl besteht,
- - daß die Ausnehmung in einem an der Karosserie breitflächig abgestützten Gegenlager ausgebildet ist und mit ihrem Innendurchmesser so auf den Außendurchmesser des Einsatzelements (7) abgestimmt ist, daß beim Einziehen des Spreizteils (13) in den Innenraum die stählernen Seitenwände (10) nur so weit verbogen werden, daß sie sich durch Eigenelastizität wieder in ihre Ursprungslage zurückbewegen können.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Spreizteil (13) mit Hilfe des Einziehteils (1) über eine bajonett- oder exzenterartige
Verbindung in das Einsatzelement (7) hineinziehbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einziehteil
(1) und Spreizteil (13) als eine Einheit ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einsatzelement (7) in Einsetzrichtung unmittelbar
hinter dem als Bundscheibe ausgebildeten Anschlag (8) eine außenliegende
Umfangsnut (12) aufweist, bis zu der sich Rohrwand-Durchgangsschlitze
(11) erstrecken.
5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einziehteil (1) an seinem dem Spreizteil (13) abgewandten
Ende eine radiale Durchgangsöffnung (4) aufweist.
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ID=6426211
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DE19914106507 Granted DE4106507A1 (de) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | Gehaengeaufnahme |
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DE1450992A1 (de) * | 1965-03-02 | 1969-04-10 | Artur Fischer | Duebel zur Befestigung von Gegenstaenden in Baustoffen |
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