DE7147013U - Befestigungskorper - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft einen bolzenartigen Befestigungskörper, der dicht anliegend in fluchtende Öffnungen von Werkstücken eingesetzt werden kann, um sie fest miteinander verbunden zu halten.

Es ist häufig erfordeixich, Befestigungskörper zwischen Werkstücken in Form von Stiften, Bolzen oder dergleichen vorzusehen, die der Scherbewegung zwischen den Teilen in einer Richtung, die zum Abscheren des Bolzens führen könnte, standhalten. Bisher ist es üblich gewesen, einen Bolzen mit dichter Reibungspassung in den fluchtenden Öffnungen zu verwenden and sie einzutreiben, wobei die Reibung dem Herausziehen Widerstand entgegensetzt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, einen Bolzen in Form eines schraubenförmig gerollten Metallbleches oder einer zylindrischen geschlitzten Hülse zu verwenden, so daß der Bolzen etwas in radialer Richtung zus&aaneaf alle» kann, trenn er in die Werkstücke eingetrieben wird. Derax-tige Vorrichtungen erfordern jedoch hohe Eintreibkräfte, nüssen in den Werkstücken

entlanggleiten und sind nicht in allen Fällen befriedigend· Wenn Lochabfluchtung verwirklicht werden kann, ist ihre Äuirechierhaltüxig bei einsm zweiteiligen Werkstück vgferend des Eintreibens solcher Bolzen sehr schwierig. Außerdem können die bekannten Vorrichtungen dort nichtyeingesetr.t werden, wo das Material der Werkstücke verhältnismäßig
weich oder leicht verformbar ist und insbesondere, wo die Aufrechterhaltung des H&ftsitzes wichtig ist.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befestigungskörper zu schaffen, der die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist* Er soll leicht eintreibbar sein, Scherkräften ötäiidHaltsn, und auch in weiches ""«* leicht verformbaren; Materialien soll die Aufrechterhaltung eines Haftsitzes gewährleistet sein. Die Aufgabe wird im wesentlichen durch, einen Befestigungskörper gelöst, bestehend aus einer
konisch verjüngten, in Längsrichtung geschlitzten Hülse und einen zylindrischen Bolzen eines Durchmessers, der
das Einsetzen an dem Ende der Hülse, welches den gx'ößeren Durchmesser hat, gestattet und in die Hülse eintreibbar ist, Hobel diese zn zylindrischer Gestalt aufgeweitet wird.

Der neuerungsgemäße Befestigungskörper besteht also aus einer üblichen Konisch verjüngten Hülse aus federnde» Metall oder dergleichen, deren Ende mit kleineren Durchmesser ausreichend klein ist, frei in die in dea Werkstücken vorg«-

seheneri öffnungen einzutreten, und einen im wesentlichen zylindrischen Bolzen, der durch die Hülse getrieben werden kann, nachdem diese in geeignet axiale Position gebracht ist, um die Hülse zn dichter Reibungspassung radial auszudehnen, wodurch die Öffnungen in den Werkstücken in gute Abfluchtung und die Hülse zum festen Anliegen an den Seiten der Öffnungen mit zur Verhinderung des Herausziehens ausreichender Reibung gedrückt werden und danach der Befestigungskörper ohne axiale Gleitbewegung gegen die Wand der Öffnungen in die Endstellung gebracht werden kann. Vorzugsweise ist das Führungsende des Bolzens entsprechend der Verjüngung der entspannten Hülse konisch verjüngt,und auf der Hülse und dem Steckbolzen sind zusammenwirkende Anschläge geformt, um letzteren in Stellung zu halten, wenn die Hülse vollständig aufgeweitet ist.

Vorzugsweise ist mindestens das Ende mit großem Durchmesser

der entspannten Hülse mit einem radialen Flansch versehen, der sich an eine Stirnfläche des äußeren Werkstückes anpassen kann, wodurch die Axialbewegung der Hülse und weitere

Bewegung des Gefüges in Einsetzrichtung nur dazu führt,

den Bolzen durch die Hülse zu bewegen und diese dabei aufzuweiten.

Die Neuerung soll nun anhand der beigefügten Figuren nHher

beschrieben werder, von denen zeigen:

Fig. 1 ein vergrößertes perspektivisches Bild einer federnden Hülse und eines Eintreibbolzens nach der Neuerung,

lig-, 2 ein vergrößertes Querschnittsbild durch ein zusammenzufügendes Werkstückpaar mit dem aufweitbaren Befestigungskörper nach der Neuerung in der Ausgangsposition,

Fig. 3 ein Bild wie Fig. 2, aber mit dem Befestxgungskörper in einer Zwischenposition,

Fig. h ein Bild wie Fig. 3» aber mit dem Befestigungskörper in der Endposition,

Fig. 5 ein bruchstückartiges Bild cfes Endteiles eines neuerungsgemäßen Befestigungskörpers mit einem Zusatzteil,

Fig. 6 ein perspektivisches Bild einer modifizierten Form des neuerungsgemäßen Körpers,

Fig. 7 und 8

Bilder wie die Fig. 1 und k_t weitere Abwandlungen zeigend.

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Fig·. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung, bestehend aus einer konisch verjüngten geschlitzten Hülse 2, vorzugsweise aus Federstahl, die mit kurzen Radialflanschen h und 6 an ihren beiden Errfen, von denen das eine einen größeren und das andere einen kleineren Durchmesser hat, versehen ist. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der leichteren Herstellung ist das Metallblech, aus dem die Hülse 2 geformt wird, vorzugsweise rechteckig, und wenn es zu der gezeigten kortisch verjüng-fcen Gestalt gerollt oder auf andere Weise geformt wird, ist der Längsschlitz 8 zwischen den Enden am größeren Ende breiter als am kleineren Ende. Die Neuerung schließt aber auch solche Hülsen ein, bei denen der Schlitz 8 durchgehend gleich breit ist, wenn die Hülse in ihrer entspannten konischen Form ist. Fig. 6 zeigt eine modifizierte Form der Hülse, die mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist, und bei welcher dat» Ende mit kleinerem Durchmesser 12 glatt ist, d.h. keinen Flansch 6 aufweist.

Ein im wesentlichen zylindrischer fester Bolzen 14 bildet den anderen Teil des Befestigungskörpers. Der zylindrische Teil des Bolzens lh ist vorzugsweise mindestens in der Axialrichtung so lang wie die entsprechende Länge der Hülse 2, und das vordere Ende des Bolzens Ik ist mit einem kurzen, sich verjüngenden Teil 16 versehen, zu

einem Winkel konisch verjüngt, der gleich dem Konuswinkel der entspannten Hülse 2 ist, wie in Fig. 2 gezeigt.

In Fig. 2 ist, nur als Beispiel, ein Werkstück 18 tob Gabelkopfstruktur gezeigt, ra5t Abstand voneinander habenden Schenkeln 20 und 22, die einen Raum 2k zwischen sich freilassen. Die Schenkel 20 und 22 sind mit zylindrischen Öffnungen 26 versehen. Der Körper 28 kann irgendein, zweites Werkstück sein, z. B. ein Stab mit einem Aufsatz an seinem Ende, der in den Kabelkopf 18 eindrückbar ist. Der Körper· 28 ist ebenfalls mit einer zylindrischen Öffnung 30 versehen» die in axiale Ausrichtung mit den Öffnungen 26 gebracht werden kann. Die Öffnungen 26 und 30 haben vorzugsweise einen Durchmesser, der praktisch gleich dem großen Durchmesser neben dem Flansch 4 der konisch verjüngten Hülse 2 ist. Jedoch kann dieser Durchmesser der Hülse 2 auch etwas größer sein als die Öffnungen 26, so daß die Hülse 2 etwas eingetrieben werden muß. Venn dö.s zusammenzufügenden Teile sich in etwa in der in Fig. 2 gezeigten Stellung· zueinander befinden, wird der Boxzen lh in das weite Ende der konisch verjüngten Hülse 2 eingesetzt, so daß das konisch verjüngte Endteil 16 mit der inneren Oberfläche der Hülse 2 in Eingriff kommt und das Gefüge als Einheit gehandhabt v/erden kann. Der Gefügekörper wird dann in die nächste Öffnung 26 eingesetzt und, da, wie gezeigt, der

äußere Durchmesser des Flansches 6 kleiner 1st als der Durchmesser der Öffnung 26, kann er störungsfrei in die

durch die fluchtenden Öffnungen Z6 und 30 bewegt bis zu etwa der in Fig. 3 gezeigten Position, wo der Flansch h der äußeren Stirnfläche des Gabelkopfschenkeis 22 anliegt. Danach kann der Bolzen 14 mit irgendeinem Mittel nach links vorgetrieben werden, um in der Hülse 2 weiter zu gleiten und diese radial aufzuweiten, so daß sie in dichtenden Flächeneingriff mit den Wänden der Öffnungen und 30 kommt, wie in Fig. 3 gezeigt.

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benachbarte Ende der Hülse 2 mit einer flachen Nut 32, durch Ausformung des Metalls der Hülse nach innen gebildet , versehen, um auch einen inneren Umfangsbördelrand 3k zu bilden, der ein sehr kleines Stück nach innen ragt. Das Führungsende des Bolzens 14 ist mit einer flachen umlaufenden Nut 36 versehen. Wenn der Bolzen lh vollständig in die Hülse 2 eingetrieben wird, tritt der Bördelrand 34 der Hülse 2 ein tmd schnappt in die Set 36 des Bolzens i4, so daß der Befestigtmg-skSrper gegen unbeabsichtigtes Heransziehen des Bolzens Ik und/oder Bewegung desselben infolge Vibration oder anderen auf das (refuge wirkenden Kräften fest in seiner Stellung gesichert ist.

Der Flansch 6 auf dem gewöhnlich schmaleren Ende der Hülse dient auch dazu, das Herausziehen des Befestigungskörpers sue riAn ri-P-f··.ϊιίτί ττητί ^? f-. iz-rtri ΊΠ mi νβτϊΐ'ΪΤϊΓΪη'ηη rienn wotiti rM *a

Hülse 2, wie gezeigt, aufgeweitet ist, wirkt der Plansch als ein Halter, der das Herausziehen nach rechts (wie in den Figuren gezeigt) verhindert. Jedoch können in vielen Fällen der Flansch 6 und sogar der Bördelrand 3^ und die Nut j6 fortgelassen werden; die Hülse kann also auch die in Fig. gezeigte einfachere Form haben.

Während das in Fig. 2 gezeigte Befestigungskörpergefüge in die öffnungen «3er Körper 18 und 28 eingesetzt werden kann, auch vrsnn disss Öffnungen nicht vollständig fluchten, kann es vorkommen, daß die Fehlabgleichung so groß ist, daß es schwer ist, den Befestigungskörper in die Werkstücke einzusetzen, ohne die Fehlabgleichung vorher wenigstens etwas beseitigt zu haben. Fig. 5 zeigt ein Hilfsmittel, das zur Verwendung mit dem aufweitbaren Befestigungskörper nach der Neuerung geeignet ist. Es besteht aus einem aufweitbaren Abschlußteil 35 mit einem Schaftteil 38, der kraftSchlussig eintritt und kraftSchlussig vom Hülsenende mit kleinerem Durchmesser gehalten wird. Ein Kopfteil ko auf dem Abschlußteil 35 ist von einem großen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem des Flansches 6 ist, zu einem kleinerem Durchmesser an seinem vorderen Ende 3² konisch verjüngt. Der Durchmesser des vorderen Endes hZ

ist beträchtlich kleiner als der des Flansches 6; das Abschlußteil 35 kann dazu dienen, die Werkstücke 18 und weitgehend in Fluchtung zu bringen, wodurch der Flansch 6 leicht eingesetzt werden kann, selbst bei einer größeren Fehlabgleichung der Öffnung des Körpers 28. Wenn das Befestigungskörpergefüge in Stellung gebracht ist und der Bolzen 1k in etwa eine Stellung, wie in Fig» 3 gezeigt, vorgetrieben ist, hat sich das Ende der Hülse 2 mit kleinerem Durchmesser genügend aufgeweitet, um das Abschlußteil 35 wieder freizulassen, das lediglich durch Weiterbewegung des Bolzens 14 aus dem Befestigungskörper herausgestoßen wird. Vorzugsweise ist das Abschlußteil 35 aus Kunststoff oder anderem billigen Material und kann als wegwerfbar betrachtet TW

Während die Beschreibung unter der Voraussetzung vorgenommen wurde, daß die Hülse 2 bis zum Reibungseingriff mit den Wänden der Öffnungen 26 und der Öffnung 30 aufweitbar ist, ist es auch verständlich, daß die Öffnung 30 etwas Größer sein kann, wodurch nach vollständigem Einsetzen des Befestigungskörpers der Körper 28 im Befestigungskörper dreh.bevegl.ich bleibt. In jedem Fall dient der eingesetzte Befestigungskörper dazu, die Trennung der Korper 18 und voneinander in einer Richtung zn verhindern, die die Auf· bringung von Scherkräften auf dejr Befestigungskörper voraussetzt; es ist gefanden worden, daß das Gefüge eine

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Scherkraft aufweist, die mindestens so groß und meist größer als die eines festen Bolzens ist, außer wena der feste Bolzen aus teurem Hartmaterial geformt ist.

Wie angegeben, wird die Hülse 2 vorzugsweise aus Federstahl geformt, um die beschriebene konisch verjüngte Gestalt anzunehmen. Wenn es erwünscht ist, den Körper 28 aus dem Körper 18 herauszunehmen, kann der Bolzen "\k aus dem Befestigungskörpergefüge in umgekehrter Richtung wie beschrieben gestoßen werden, worauf sich die Hülse zu konisch verjüngter Gestalt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, zusammenzieht und leicht aus den Öffnungen herausgezogen werden kann, Der Flansch 6 wird eine größere Bewegung der Hülsr 2 in den Öffnungen 26 verhüten, wenn der Bolzen I^ so herausgezogen wird. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform kann der Bolzen 14 aus dem Gefüge herausgetrieben werden, wenn er in die gleiche Richtung wie beim Einsetzen getrieben wird. Selbstverständlich kann der aufwsitbare Befestigungskörper eingesetzt und später entfernt und für andere Zwecke wieder verwendet werden, wenn keine Beschädigung oder kein festes Verbinden beim ersten Einsetzen und/oder Herausnehmen eingetreten ist.

Ans der vorstellenden Beschreibung ist zn ersehen, daß ein aufweitbarer Befestigungskörper für ein wirksames

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Zusammenfügen von Werkstücken, selbst wenn die Lochdurch.-messer darin eine Toleranz haben, die ein festes Zusammenfügen mit einem festen Treibbolzen nicht möglich macht, geschaffen ist. Die Fluchtung der zusammenzufügenden Teile braucht nicht genau zu sein, da der Befestigungskörper selbst sie in zum Einsetzen geeignet« Ausrichtung treibt. Die Kräfte, die zum Einsetzen und Aufweiten des Befestigungskörpers erforderlich sind, sind geringer als die zum Eintreiben eines festen Bolzens bis zumsPreßsitz notwendig sind. Sie sind auch geringer als die Kräfte, die zum Einführen von Schlitz- oder Spiralsteckbolzen, die eingangs erwähnt wurden, nötig sind. Diese geringere Belastung vermindert die Beschädigung der zusammenzufügenden Teile und ist besonders von Nutzen, wo die zusammenzufügenden Teile keine größeren Schlagkräfte aushalten, wie z. B. Aluminium- oder Zink-Gußteile oder dergleichen.

In der abgewandelten Ausführungsform, die in den Fig. 7 und gezeigt ist, haben die Teile, die im wesentlichen mit denen, die in Fig. 2 und k gezeigt sind, identisch sind, die gleichen Bezugszeichen. Wie weiter vorn hervorgehoben, kann es in manchen Fällen zweckmäßig sein, daß die Körper 28 und 18 um die Achse des Befestigungskörpers drehbar sind, und es wurde vorgeschlagen, die Öffnung in einem oder dem anderen Körper etwas überzudimensionieren. Die

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in den Fig. 7 und 3 gezeigte entspannte konisch verjüngte Hülse 44 ist aus einem gleitenden Kunststoff, wie z. B. Polytetrafluoräthylen oder Polyamid, die geringe Friktionseigenschaften haben, aber ausreichend steif und federnd sind, um als Schlitzhülse nach der Neuerung zu wirken. Wie gezeigt, ist die rohrförmige Hülse 44 mit einem Flansch 46 an seinem, den größeren Durchmesser habenden Ende versehen, der dem gleichen Zweck dient wie der Flansch 4 bei der Ausführungsfonn gemäß den Fig. 1 bis 4. An dem Ende mit dem kleineren Durchmesser ist ein Führungsteil 48 einstückig gebildet, das die Funktionen sowohl des Abschlußteiles 35 der Fig. 5 als tuch die des Flansches 6 der Fig. 1 ausübt. Außerdem ist die innere Oberfläche der konisch verjüngten Schlitzhülse 44 mit Umfangsrippen oder Umfangseipschiiitten 50 innerhalb des Führungsteiles 48 versehen, und der zylindrische Bolzen 52 ist mit einer Reihe von Umfangsnuten $k versehen, die eingreifen und im wesentlichen mit den Vorsprüngen 50 kämmen, wenn der Bolzen 52 durch die Hülse 44 getrieben wird (siehe Fig. 8). Selbstverständlich kann die in diesen Figuren gezeigte Ausführungsform in gleicher Weise eingesetzt und entfernt werden wie im Zusammenhang mit den anderen Figuren beschrieben. Diese Ausführungsform des neuerungsgemäßen Befestigungskörpers dient nicht nur zum Halten der Teile in zusammengefügtem

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Zustand, sondern dient auch als Antifriktionslagermetall, um die Rotation zwischen den beiden Teilen 18 und 28 zu fördern oder zu erleichtern.

Claims (1)

1. -Tk- Schutzansprüche

   1. Befestigungskörper, gekennzeichnet durch eine konisch verjüngte, federnde, in Längsrichtung mit einem Schlitz (8) versehene Hülse (2; 10; 44) und einen zylindrischen Bolzen (i4; 52) eines Durchmessers, der das Einsetzen an dem Ende der Hülse (2; 10; 44), welches den größeren Durchmesser hat, gestattet und in die Hülse (2; 10; 44) eintreibbar ist, diese dabei zu zylindrischer Gestalt aufweiteiud.

   2. Befestigungskörper nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2; 10; 44) aus Federmetall ist, so daß sie nach Entfernen des Bolzens (i4; 52) in ihre konisch verjüngte Gestalt zurückkehrt.

   3· Befestigunpskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2; 10; 44) an ihrem Ende mit größerem Durchmesser mit einem nach außen gehenden Umfangsflansch (4; 46) versehen ist.

   4. Befestigungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) an beiden Enden mit einem nach außen gehenden Umfangsflansch (4, 6) versehen ist, wobei der Flansch (6) am Ende mit kleinerem Durchmesser einen Außendurchmesser aufweist, der nicht größer ist als der Außendurchmesser des anderen Endes der Hülse (2).

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   5. Befestigungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dar Bolzen (i4; 52} mindestens die gleiche Länge wie die Hülse (2; 10; 44) hat.

   6. Befestigungskörper nach Anspruch l, dadurch, gekennzeichnet,

   daß d r Bolzen (i 4,52) an seinem einen Ende eine verjüngte

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   axiale Ausdehnung ^Lat, welche sich vom Außenumfang des Bolzens (i4; 5?) im wesentlichen unter dem gleichen Winkel verjüngt wie die Hülse (2; 10; 44).

   7. Befestigungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Hülse mit dem kleineren Durchmesser mit einem kurzen nach innen gehenden Vorsprung versehen ist und der Bolzen mit einer kleinen Einbuchtung nahe seines Führungsendes, und diese Einbuchtung mit dem Vorsprung in Übereinstimmung bringbar ist, so daß der Vorsprung bei völligem Aufweiten der Hülse (2) in die Einbuchtung eintritt, Axialbewegung des Bolzens (i4) mit Bezug auf die Hülse (2) verhindernd.

   8. Befestigungskörper nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung ein Umfangsbördel (34) und die Exabuchtung eine Umfangsnut (32) ist.

   9. Befestigungskörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Führungsteil (48), der kraftSchlussig im Ende mit

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   kleinerem Durchmesser der Hülse (kk) angeordnet ist und von dort axial nach außen verjüngt ist, um Öffnungen (26)

   Hülse (M) mit ihrem Ende kleineren Durchmessers durchführbar ist.

   10· Mit dem Befestigungekörper nach einem der Ansprüche 1 bis lösbar zusammengefügter zweiteiliger Körper (18, 28) mit fluchtenden zylindrischen Öffnungen (26, 30), dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte federnde Hülse (2; 10; hk) durch die fluchtenden Öffnungen (26, 30) geführt und der zylindrische Bolzen (i4; 52) in Reibungseingriff mit eier Hülse f 2 · 10* ^h^ "ebrsclit ist- öiese fest »e^en die Wandungen der Öffnungen (26) haltend.

   11. Körper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2; 10; kk) aus ausreichend federndem Material ist, um nach Herausziehen des Bolzens (i4; 25) zu ihrer ursprünglichen konisch verjüngten Gestalt zurückzukehren, deren Durchmesser kleiner ist als der der Öffnungen (26), so daß sie nach Entfernen des Bolzens (i4; 52) aus den Öffnungen (26) entfernbar ist.

   12« Körper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2; 10) mindestens einen nach außen gehenden

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   Plansch. (4, 6) an mindestens einem ihrer beiden Enden aufweist und der Flansch (k, 6) auf dem ihm benachbarten Körper (28) gelagert ist.

   13. Körper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er mittels eines Befestigungskorpers gemäß Anspruch 7 zusammengefügt ist.

   14. Körper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er mittels eines Befestigungskorpers gemäß Anspruch 8 zus ammenge fügt ist.

   7147S13-2.3.72