DE60002647T2

DE60002647T2 - Bolzen und Befestigungsanordnung

Info

Publication number: DE60002647T2
Application number: DE60002647T
Authority: DE
Inventors: John K. Saddle River Junkers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: KR100582463B1; PT1094232E; EP1094232A1; MXPA00009588A; EP1094232B1; TW477867B; JP2001140835A; DK1094232T3; JP3717391B2; SI1094232T1; HK1032991A1; CN1294269A; ATE240463T1; ZA200001799B; AU757535B2; US6254323B1; AU5660500A; BR0005083A; ES2198256T3; KR20010039626A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Bolzen oder Giwindeverbinder zum Miteinanderverbinden von zwei Teilen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine mit einem solchen Bolzen versehene Befestigungsancrdnung.
Gewindeverbinder oder Bolzen zum Miteinanderverbinden von zwei Teilen sind im Stand der Technik bekannt. Einige bekannte Gewindeverbinder sind als mit Gewinde versehene Bolzen mit oder ohne Kopf und mit oder ohne Mutter ausgebildet. Ein solcher Gewindeverbinder wird zum Beispiel in der US-A-5,318,397 offenbart, obgleich dieser bekannte Gewindeverbinder weiter verbessert werden kann.
Ein anderer bekannter Bolzen wird in der EP-A-0940590 offenbart, in der ein Bolzenglied einen mit Schraubgewinde versehenen ersten Teil in Gewindeverbindung mit einer Hülse aufweist. Obgleich das Bolzenglied mit Werkzeugeingriffsmitteln zum Anlegen einer gegeben Kraft daran in einer Richtung versehen ist, sind keine Werkzeugeingriffsmittel an der Hülse vorgesehen.
Demgemäß besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten Bolzens sowie einer mit einem solchen Bolzen versehenen Befestigungsanordnung.
Gemäß einem Aspekt der vorliegende Erfindung wird ein Bolzen nach dem nachfolgenden Anspruch 1 bereitgestellt.
Wenn der Bolzen gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, weist er eine einfache Ausführung auf und kann bei Bedarf gedehnt und entspannt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegende Erfindung ist eine Befestigingsanordnung nach dem folgenden Anspruch 5 vorgesehen.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung lediglich beispielhaft unter besonderer Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben; es zeigen darin:
1 eine teilweise als Querschnitt ausgeführte Ansicht, die eine Ausführungsform eines Bolzen gemäß der vorliegenden Erfindung zum Miteinanderverbinden von zwei Teilen zeigt;
2 eine teilweise als Querschnitt ausgeführte Ansicht, die eine andere Ausführungsform eines Bolzens gemäß der vorliegenden Erfindung zum Miteinanderverbinden von zwei Teilen zeigt;
3 eine teilweise als Querschnitt ausgeführte Ansicht, die eine weitere Ausführungsform eines Bolzens gemäß der vorliegenden Erfindung zum Miteinanderverbinden von zwei Teilen zeigt; und
4 eine Ansicht, die eine mit einem Bolzen gemäß der vorliegenden Erfindung versehene Befestigungsvorrichtung zeigt.
1 zeigt einen Bolzen gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem allgemein durch die Bezugszahl 1 bezeichneten Bolzenglied, das eine Längsachse aufweist. Das Bolzenglied 1 weist an einem Ende einen polygonalen Kopf 12 und einen sich von dem Ende des Bolzenglieds erstreckenden Schraubgewindeteil 2 auf. Weiterhin weist das Bolzenglied 1 einen allgemein durch die Bezugszahl 3 bezeichneter anderen Teil mit einem polygonalen Umfang oder Querschnitt auf, der axial von dem Schraubgewindebolzenteil 2 beabstandet ist. Schließlich weist das Bolzenglied 1 einen Schaftteil 4 auf, der an seinem gegenüberliegenden Ende mit einem (nicht gezeigten) Kopf versehen sein kann. Der polygonale Umfang des Bolzenteils 4 kann durch mehrere Keilverzahnungen gebildet sein, die sich in Axialrichtung des Bolzenglieds erstrecken und in einer Umfangsrichtung des Bolzenglieds 1 um den Umfang beabstandet sind.
Das Bolzenglied 1 ist mit einer allgemein durch die Bezugszahl 5 bezeichneten Reibscheibe versehen. Die Reibscheibe weist einen ersten Oberflächenbereich 6 auf, der an einen Oberflächenbereich 7 eines Teils 8 anstößt, das mit einem anderen Teil 9 verbunden werden soll. Die Reibscheibe 5 kann mit dem polygonalen Umfang des Bolzenteils 3 verbunden werden. Insbesondere weist die Reibscheibe 5 eine Innenfläche auf, deren Form der Form der Außenfläche des Bolzenteils 3 entspricht. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Innenfläche der Reibscheibe 5 mit mehreren Ausbildungen versehen, die um den Umfang verteilt und als Keilverzahnungen ausgebildet sind, die den Keilverzahnungen des Bolzenteils 3 entsprechen und mit diesen Keilverzahnungen in Eingriff stehen. Wenn die Keilverzahnungen auf diese Weise miteinander in Eingriff stehen, kann sich das Bolzenglied 1 bezüglich der Reibscheibe 5 nicht drehen, aber in einer axialen Richtung bezüglich der Reibscheibe 5 verschoben werden. Des Weiteren weist die Reibscheibe 5 eine Außenfläche auf, die mit Eingriffsmitteln versehen sind, die zum Beispiel durch mehrere um den Umfang verteilte Ausbildungen 14, wie zum Beispiel Keilverzahnungen oder dergleichen, gebildet werden.
Weiterhin weist der Bolzen eine allgemein durch die Bezugszahl 19 bezeichnete Hülse auf. Die Hülse 19 weist einen Oberflächenbereich 10 auf, der an einen gegenüberliegenden Oberflächenbereich 11 der Reibscheibe 5 anstößt. Die Hülse 19 ist mit dem Schraubgewinde des Schraubgewindeteils 2 des Bolzenglieds 1 verbunden. Insbesondere ist die Hülse 19 mit einem Innengewinde versehen, das mit dem Außengewinde des Gewindeteils 2 des Bolzenglieds 1 in Schraubeingriff steht. Des Weiteren ist die Hülse 19 mit Eingriffsmitteln versehen, die zum Beispiel durch mehrere Zinnen 13 gebildet werden.
Die 2 und 3 zeigen zwei weitere Ausführungsformen eines Bolzens gemäß der vorliegenden Erfindung. Wo möglich, sind in den verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszahlen verwendet worden, um die gleichen oder ähnliche Teile zu identifizieren.
Bei dem in 2 gezeigten Bolzen ist das Bolzenglied 1 nicht mit Eingriffsmitteln versehen – mit anderen Worten, das Bolzenglied weist keinen Bolzenkopf 12 auf. Statt dessen sind Eingriffsmittel an der Hülse 19 und der Unterlegscheibe 5 vorgesehen. Die Eingriffsmittel der Hülse 19 sind durch mehreren Zinnen 13 an ihrem oberen Ende gebildet, während die Eingriffsmittel der Unterlegscheibe 5 durch mehrere Keilverzahnungen 14 gebildet sind.
Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform, weist die Unterlegscheibe 5 keine Eingriffsmittel auf. Stattdessen sind die Eingriffsmittel am Bolzenglied 1 und an der Hülse 19 vorgesehen. Die Eingriffsmittel des Bolzenglieds 1 sind durch den polygonal geformten Kopf 12 gebildet, und die Eingriffsmittel der Hülse 19 sind durch mehrere Zinnen 13 an ihrem oberen Ende gebildet.
Im Gebrauch des in 2 gezeigten Bolzens dreht sich nur die Hülse 19, während das Bolzenglied 1 je nach Drehrichtung der Hülse gedehnt oder entspannt wird, wenn gegebene gleiche Drehkräfte durch Ineingriffnahme der Unterlegscheibe 5 durch die Keilverzahnungen 14 mit einem Werkzeug in einer Richtung an das Bolzenglied 1 und mit dem Werkzeug durch die Zinnen 13 in entgegengesetzter Richtung an die Hülse 19 angelegt werden. Der Grund besteht darin, dass die Hülse 19 nur der Reibung im Schraubgewinde und an ihrem Oberflächenbereich 10 ausgesetzt ist. Das Bolzenglied 1 hingegen ist den Reibungen im Schraubgewinde am Oberflächenbereich 11 der Unterlegscheibe 5, die nichtdrehbar nit dem Bolzenglied 1 verbunden ist, am Oberflächenbereich 7 der Schreibe 5 und am anderen des Bolzenglieds 1, an dem ein Bolzenkopf vorgesehen oder das in dem Teil 9 befestigt sein kann, ausgesetzt. Da das Bolzenglied 1 wesentlich größeren Reibungskräften ausgesetzt ist als die Hülse 19, wird nur die Hülse 19 gedreht und nicht das Bolzenglied 1, wobei letzteres nur gedehnt und entspannt wird.
Bei der Ausführungsform von 3 wird nur die Hülse 19 gedreht, während sich das Bolzenglied nicht dreht und nur gedehnt und entspannt wird, wenn die gegebene Kraft in einer Richtung durch den Bolzenkopf 12 an das Bolzenglied 1 und eine gegebene Kraft in entgegengesetzter Richtung durch die Zinnen 13 an die Hülse 19 angelegt wird. Die Gründe sind die gleichen, wie in Bezug auf die Ausführungsform von 2 erläutert, und zwar insbesondere weil die auf das Bolzenglied 1 ausgeübte Reibung wesentlich größer ist als die auf die Hülse 9 ausgeübte Reibung.
Bei der Ausführungsform nach 1 weist das Bolzenglied 1 Eingriffsmittel in Form des polygonal geformten Kopfs 12 auf, die Hülse 19 weist Eingriffsmittel in Form der Zinnen 13 auf, und die Unterlegscheibe 5 weist weitere Eingriffsmittel in Form der Keilverzahnungen 14 auf. Der in 1 gezeigte Bolzen kann abwechselnd entweder durch Anlegen der Kräfte durch die Zinnen 13 an die Hülse 19 und durch den Kopf 12 an das Bolzenglied 1 oder durch Anlegen der Kräfte durch die Zinnen 13 an die Hülse 19 und durch die Keilverzahnungen 14 an die Unterlegscheibe 5 betätigt werden.
Die an den Bolzen gemäß der vorliegenden Erfindung angelegten Kräfte können eine an die Hülse 19 angelegte aktive Kraft, die die Hülse 19 in einer Umfangsrichtung drehen soll, und eine in einer entgegengesetzten Richtung an das Bolzenglied 1 oder an die Unterlegscheibe 5 angelegte entgegengesetzte Haltekraft sein. Andererseits kann die aktive Kraft an das Bolzenglied 1 oder die Unterlegscheibe 5 angelegt werden, während die Haltekraft an die Hülse 19 angelegt werden kann.
4 zeigt eine vollständige Befestigungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Bolzen, wie oben hierin beschrieben, und einem Drehmomentwerkzeug, das durch die Eezugszahl 21 allgemein bezeichnet wird. Das Drehmomentwerkzeug 21 enthält einen (nicht gezeigten) Antrieb, der zum Beispiel als ein druckmittelbetätigter Antrieb mit einem eine Kolbenstange aufweisenden Hubkolben ausgebildet ist, und einen angetriebenen Teil, der zum Beispiel einen mit der Hubstange des Antriebs verbundenen Ratschenmechanismus enthält. Weiterhin ist das Werkzeug 21 mit mehreren Antriebswerkzeugelementen versehen, die durch die Bezugszahlen 22, 23 und 24 bezeichnet werden. Das Antriebswerkzeugelement 22 ist zum Beispiel als Einsatz zur Ineingriffnahme der Keilverzahnungen 14 der Unterlegscheibe 5 ausgebildet und kann dazu mit entsprechenden Gegen-Keilverzahnungen versehen sein. Das Antriebswerkzeugelement 23 soll die Zinnen 13 der Hülse 19 in Eingriff nehmen und kann dazu als ein Ring ausgebildet sein, der mit unteren Vorsprüngen versehen ist, die in die Lücken zwischen den Zinnen eingreifen. Schließlich soll das Antriebswerkzeugelement 24 mit dem Bolzenkopf 12 des Bolzenglieds in Eingriff gelangen und kann als Einsatz mit einer inneren polygonalen, zum Beispiel hexagonalen, Öffnung ausgebildet sein, die der polygonalen, zum Beispiel hexagonalen, Form des Bolzenkopfs 12 entspricht.
Das entsprechende Antriebselement 22, 23, 24 kann durch einen Benutzer abwechselnd und gezielt aktiviert werden. Bei dem in 2 gezeigten Bolzen zum Beispiel können die Antriebselemente 22 und 23 die Unterlegscheibe 5 bzw. die Hülse 19 in Eingriff nehmen, um daran entsprechende Kräfte anzulegen. Bei der Ausführungsform von 3 können die Antriebselemente 23 und 24 entsprechende Kräfte an die Hülse 19 bzw. an das Bolzenglied 1 anlegen. Bei der Ausführungsform von 1 können, wie oben erwähnt, wahlweise entweder die Unterlegscheibe 5 und die Hülse 19 durch die Antriebselemente 22 bzw. 23 in Eingriff genommen werden, oder die Hülse 19 und das Bolzenglied 1 können durch die Antriebselemente 23 bzw. 24 in Eingriff genommen und dadurch entsprechende Kräfte angelegt werden.
Das Drehmomentwerkzeug 21 ist ein einziges Werkzeug, das einerseits die aktive Kraft und andererseits die entgegengesetzte Haltekraft oder zwei entgegengesetzte aktive Kräfte bereitstellt.
Obgleich die Erfindung in Ausgestaltung eines Bolzens und einer Befestigungsanordnung dargestellt und beschrieben worden ist, soll sie nicht auf die gezeigten Einzelheiten beschränkt sein, da verschiedene Modifikationen und strukturelle Änderungen durchgeführt werden können, die im Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche liegen.

Claims

Bolzen zum Miteinanderverbinden von zwei Teilen (8, 9), der Folgendes umfasst: ein Bolzenglied (1–5) mit einer Unterlegscheibe (5), die einen ersten Flächenbereich (6), der zur Anlage an einen Flächenbereich (7) eines der Teile (8) ausgeführt ist, und einen gegenüberliegenden zweiten Flächenbereich (11) aufweist, und einem länglichen Glied (2, 4) mit einer Längsachse, das einen ersten Gewindeteil (2), der mit einem Schraubgewinde versehen ist, und einen zweiten Teil (3), an dem die Unterlegscheibe (5) nichtdrehbar angebracht ist, umfasst; eine Hülse (19), die mit dem ersten Gewindeteil (2) in Schraubeingriff steht und einen Flächenbereich (10) aufweist, der an den zweiten Flächenbereich (11) der Unterlegscheibe (5) anstößt; und am Bolzenglied (1–5) vorgesehene Werkzeugeingriffsmittel (12–14) zur Ermöglichung des Anlegens einer gegebenen Kraft an das Bolzenglied in einer Richtung; gekennzeichnet, dass weitere Werkzeugeingriffsmittel (13) an der Hülse (19) vorgesehen sind, um zu ermöglichen, dass eine gegebene Kraft in einer entgegengesetzten Richtung zu der am Bolzenglied angelegten angelegt wird, so dass sich bei Anlegen einer gegebenen Kraft an das Bolzenglied (1–5) in einer ersten Richtung durch die als Erstes genannten Werkzeugeingriffsmittel (12, 14) und einer gegebenen Kraft an die Hülse (19) in einer entgegengesetzten Richtung durch die als Zweites genannten Werkzeugeingriffsmittel nur die Hülse (19) dreht, während sich das Bolzenglied (1–5) nicht dreht.
Bolzen nach Anspruch 1, bei dem das längliche Glied (2, 4) und die Unterlegscheibe (5) jeweils mit den als Erstes genannten Werkzeugeingriffsmitteln (12, 14) versehen sind.
Bolzen nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Unterlegscheibe (5) eine Reibscheibe umfasst.
Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die als Zweites genannten Werkzeugeingriffsmittel (13) in einer Stirnfläche der Hülse (19) vorgesehen sind.
Befestigungsanordnung zum Miteinanderverbinden von zwei Teilen (8, 9), die einen Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein einziges Drehmomentwerkzeug (21) umfasst, das Antriebsmittel zum gleichzeitigen Anlegen der gegebenen Kraft an das Bolzenglied (1–5) in einer Richtung und an die Hülse (19) in der entgegengesetzten Richtung über die als Erstes und als Zweites genannten Werkzeugeingriffsglieder enthält.