DE69920788T2

DE69920788T2 - Befestigung von Zuzammenbauten auf einem tragenden Element

Info

Publication number: DE69920788T2
Application number: DE69920788T
Authority: DE
Inventors: Adi Szezukowski; Klaus Spickenheier; Peter Kirckhoff
Original assignee: ITW Automotive Products GmbH
Current assignee: ITW Fastener Products GmbH
Priority date: 1998-03-07
Filing date: 1999-02-11
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: DE69920788D1; EP0942164A3; CA2263025A1; BR9900884A; EP0942164A2; ATE278871T1; US6280132B1; EP0942164B1; CA2263025C; DE29804041U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigung eines Montageteils an einem Trägerteil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein möglicher Anwendungsbereich der Erfindung ist die Automobiltechnologie. 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 der Hülse eine Unverlierbarkeit von Befestigungsschraube und Hülse gewährleistet, sind bereits von US-Patentschrift US-A-5.807.052 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 bekannten Befestigung ist ebenfalls ein Gummiring zwischen Kopfflansch der Hülse und Montageteil angeordnet. Der Gummiring hat eine Manschette mit drei am Umfang verteilten Haken, die Hinterschnite 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. 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) erschwert wird.
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 bekannten 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.
In EP 0 272 642 A wird eine Befestigung eines Montageteils offenbart, die zur Verwendung mit einem ersten und einem zweiten Werkstück mit Öffnungen angepasst ist, wobei die Befestigung ein Befestigungselement, eine Unterlegscheibe und eine Gummidichtung umfasst. Das Befestigungselement besitzt einen Kopf und einen Schaft, wobei der Schaft einen oberen Schaftteil und einen unteren Teil besitzt, der mit einem Gewinde und einem Paar Flügel versehen ist, die zwischen dem oberen Schaftteil ohne Gewinde und dem unteren Teil mit Gewinde angeordnet sind. Die Unterlegscheibe und die Gummidichtung sind teleskopisch mit dem Befestigungselement verbunden. Die Hülse besitzt einen verengten Innenteil, der das freie Rückhalten des Befestigungselements an der Hülse ermöglicht. Die Gummidichtung besitzt einen radialen Flanschteil, der zwischen dem Kopf des Befestigungselements und dem Teil des ersten Werkstücks angeordnet ist. Die Dichtung besteht aus elastischem Material und besitzt einen zylindrischen Teil, der bei der Montage an der Hülse über das erweiterte Ende der Hülse hinaussteht.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung eines Montageteils an einem Trägerteil zu schaffen, die die Sicherheit einer unverlierbaren Vormontage verbessert, eine Montage ohne Hervortreten der Schraubenenden aus dem Montageteil begünstigt und die zum Entkoppeln im harten Schraubfall angewandt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Befestigung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Befestigung sind in den abhängigen Ansprüchen 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 des Schafts 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, der kleiner als der Außendurchmesser des radialen Vorsprunges, jedoch mindestens so groß wie der Außendurchmesser des Schraubenschaftes zwischen Schraubenkopf und radialem Vorsprung ist. 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 biegsamer 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 unnötig wird.
Eine Durchbohrung im Montageteil hat einen Innendurchmesser, der mindestens so groß wie der Außendurchmesser des Fußflansches ist, so dass die Hülse mit der eingesetzten 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. Die Durchbohrung weist einen Hinterschnitt mit einem Innendurchmesser auf, so dass der Montagering unter radialer Kompression und anschließendem Aufweiten durch den Hinterschnitt geschoben wird und von dem er in der Durchbohrung zurückgehalten wird. Die Durchbohrung kann den Hinterschnitt am oberen Ende haben, der den Montagering in einer Zwischenlage festklemmen kann. In einem 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 ausgeglichen 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.
Besonderheiten des Kopfflansches und des Fußflansches aus den abhängigen Ansprüchen können, soweit möglich, zur Manschette und zur weiteren Manschette der Befestigungsschraube übertragen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
1 einen Montagering in der Draufsicht (a) und eine Befestigung mit dem Montagering im Längsschnitt (b);
2 einen Montagering mit Endabschnitten zum Abstützen einer Hülse in einer Zwischenlage in der Draufsicht (a) und eine Befestigung mit dem Montagering in der Zwischenlage im Längsschnitt (b);
3 einen Montagering mit Endbereichen erhöhter Biegsamkeit in der Draufsicht (a) und eine Befestigung mit dem Montagering in einer Zwischenlage im Längsschnitt (b);
4 einen Montagering mit innen vorspringenden Auflagebereichen an den beiden Enden in der Draufsicht (a) und in einer Befestigung in einer Zwischenlage im Längsschnitt (b);
5 einen metallischen Montagering in der Draufsicht (a) und in einer Befestigung im Längsschnitt (b).
In den 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.
Die Befestigung gemäß 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 Befestigungsschraube 10 in der Hülse 20 ohne weiteres möglich ist. Am oberen Ende des glattzylindrischen 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 Fuß flansch 24 durch einen Umformprozess hergestellt sein können. Letzterer kann dabei durch zwei Bördelvorgänge in entgegengesetzten Richtungen hergestellt sein, wodurch sich eine Wandstärken-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 seiner 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 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 Außen seite 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 der Befestigungsschraube 10 aufnimmt. Der Fußflansch 24 kann sich am oberen Randbereich der Gewindebohrung 51 abstützen. 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 aufgeweitet, bis er über den Fußflansch 24 der Hülse 20 passt. Dann wird er über den 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 darauf sitzende 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 teleskopieren. 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.
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.
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 2 betrifft eine Lösung dieses Problems.
Bei dieser Lösung 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 Zwischenlage 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 Oberseite des Montageteils 40 aufsitzt. Infolgedessen lässt sich der Einführzapfen (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.
Die zuvor erwähnte 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 Ausführungsform gemäß 3 bestimmt.
Bei dieser Ausführungsform 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 Mon tagering 30 in einer Zwischenlage 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 ist auch in einem horizontalen Schraubfall ein Auffinden des Schraubenkopfes (11) durch ein Schraubwerkzeug erleichtert.
Wenn das Schraubwerkzeug 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 verringerte Biegsamkeit im Mittelbereich erschwert sein, wo ein Vollquerschnitt vorhanden ist. Die 4 zeigt eine Ausführung mit Eignung für einen horizontalen Schraubfall, bei der das Eindrücken des Montageringes 30 durch eine größere Biegsamkeit 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 innen 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 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 4, da seine konkave Innenkontur am oberen und unteren Ende Abstützungen 39, 39' bildet. Solch ein Montagering 30 kann auch aus Kunststoff bestehen.

Claims

Befestigung, die ein Montageteil an einem Trägerteil sichert, wobei die Befestigung umfasst: (i) mindestens eine 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, (ii) eine Hülse (20) mit einem Innendurchmesser, der mindestens einem Außendurchmesser des radialen Vorsprunges (14) und des Gewindes entspricht, wobei die Hülse eine Engstelle (22) mit einem Innendurchmesser umfasst, der 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, wobei die Hülse am oberen Ende einen Kopfflansch (23) und am unteren Ende eine radiale Erweiterung aufweist, in die die Befestigungsschraube (10) eingesetzt ist, so dass die Engstelle (22) über den radialen Vorsprung (14) der Befestigungsschraube (10) geschnappt ist, um den Schraubenkopf (11) neben einer Außenseite des Kopfflansches (23) zuzuordnen, (iii) ein biegsames ringförmiges Element, dessen Innendurchmesser kleiner als die Außendurchmesser jedes Kopfflansches (23) und des Fußflansches (24) ist, wobei das ringförmige Element auf der Hülse (20) angeordnet ist, (iv) das Montageteil (40), umfassend eine Durchbohrung (41), deren Innendurchmesser zumindest so groß wie der Außendurchmesser des Fußflansches (24) ist und in die die Hülse (20) eingesetzt ist, wobei jedoch der Innendurchmesser der Durchbohrung (41) so bemessen ist, dass das ringförmige Element Teile besitzt, die darin radial zusammengedrückt und hierdurch in die Durchbohrung (41) eingeklemmt werden und dadurch der Montagering in der Durchbohrung (41) zurückgehalten ist, und (v) das Trägerteil (50), umfassend eine Gewindebohrung (51), die das Gewinde (15) der Befestigungsschraube (10) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erweiterung durch einen Fußflansch (24) gebildet ist, und das Trägerteil (50) einen Kantenbereich besitzt, um den Fußflansch (24) der Hülse (20) zu stützen, wobei das ringförmige Element ein Montagering (30) ist, das zwischen dem Kopfflansch (23) und dem Fußflansch (24) angeordnet ist, wobei sich die untere Seite des Kopfflansches (23) auf einem oberen Kantenbereich der Durchbohrung (41) abstützt, und 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 werden kann.
Befestigung nach Anspruch 1, bei der der radiale Vorsprung (14) getrennt vom Gewinde (15) ausgebildet ist.
Befestigung nach Anspruch 2, bei der der radiale Vorsprung eine Rändelung (14) auf dem Schraubenschaft (13) ist.
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.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Schraubenkopf (11) am unteren Ende einen radial vorspringenden Bund (12) aufweist.
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 dem Kopfflansch (23) und dem Trägerteil (50) zu bewirken.
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 dem Kopfflansch (23) und dem Montageteil (40) eine elastische Zwischenlage angeordnet ist, um eine Verpressung des Montageteils (40) zwischen der Zwischenlage und dem Trägerteil (50) zu bewirken.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Montagering (30) kürzer als der Abstand zwischen dem Kopfflansch (23) und dem Fußflansch (24) und die Hülse (20) verschiebbar im Montagering (30) angeordnet ist.
Befestigung nach Anspruch 8, bei der die Befestigungsschraube (10), die Hülse (20), der Montagering (30) und die 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) hinaussteht.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Hülse (20) mit leichtem Spiel im Montagering (30) angeordnet ist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Montagering (30) einen Längsschlitz (32) aufweist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Montagering (30) bezüglich einer mittleren Querschnittsebene symmetrisch ist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der Montagering (30) elastisch ist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der der Montagering (30) aus Kunststoff, Elastomer und/oder Metall ist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der der Montagering (30) einen Endabschnitt (34, 35) hat, der in einer Zwischenlage des Montageringes (30) oben aus der Durchgangsbohrung (41) heraussteht und an dem sich der Kopfflansch (23) abstützt, wobei die Befestigungsschraube (10), die Hülse (20), der Montagering (30) und die 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.
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 Biegsamkeit abgrenzen, die ein Festklemmen in der Durchgangsbohrung (41) ermöglichen.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der der Innendurchmesser des Montageringes (30) etwa gleich dem Außendurchmesser der Hülse (20) zwischen dem Kopfflansch (23) und dem Fußflansch (24) ist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der der Montagering (30) am oberen und unteren Ende radial nach innen vorspringende Auflagebereiche (39, 39') aufweist, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Hülse (20) zwischen den Flanschen (23, 24) entspricht, wobei sich der Montagering (30) auf der Hülse (20) zwischen Kopfflansch (23) und Fußflansch (24) abstützt und zwischen ihnen radial zusammendrückbar ist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der der Montagering (30) außen eine Ringnut (38) aufweist.
Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 und 19, bei der der Montagering (30) in einer Zwischenlage mit der Ringnut (38) auf dem Hinterschnitt (42) fixierbar ist, wobei der Montagering (30) teilweise aus dem oberen Ende der Durchbohrung (41) herausragt und den Kopfflansch (23) in einem Abstand von dem Montageteil (40) hält.