DE8213020U1

DE8213020U1 - Spannhülse mit axialer Sicherung

Info

Publication number: DE8213020U1
Application number: DE19828213020
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1985-10-10
Also published as: DE3216880A1; DE3216880C2

Description

It It CIfIt tit·

Hans-Hellmut Ernst
Eschenweg 4
2061 Sülfeld

Spannhülse mit axialer Sicherung

Die Erfindung bezieht sich auf ein als SDannhülse ausgebildetes Verbindungselement zur Kraftübertragung zwischen Bauteilen in vorzugsweiser radialer Richtung mit zusätzlicher axialer Sicherung gegen Herausfallen.

Ein typischer Anwendungsfall ist die Verbindung Gabelkopf-Stangenkopf, wo derzeitig ais Verbindungsglied hauptsächlich ein Bolzen mit Sicherung (Splint oder Sicherungsclips) zum Einsatz kommt. Durch die Vollwandigkeit des Bolzens und die zusätzlich zu handhabenden Sicherungselemente ist diese Verbindungsart schwer und teuer.

Vom Aspekt der Kraftübertragung her gesehen ist eine Spannhülse ebenfalls geeignet und darüberhinaus leicht und billig; zwei Argumente, die heute insbesondere in der Automobilinudstrie sehr wichtig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das leichte und billige Verbindungselement Spannhülse so auszugestalten, daß es in seiner Einbaulage gegen axiales Verschieben gesichert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus de/ Mantelfläche der Spannhülse im oberen Bereich einzelne Abschnitte ausgeklinkt und abgewinkelt werden, so daß sich eine Kopfzone ergibt und im unteren Bereich eleastisch federnde Elemente über den Außendurchmesser der Spannhülse hinaus ausgestellt werden. Dieser untere Bereich stellt die Sicherungszone dar.

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Beim Einführen in die Verbindungsbohrung verformen sich die unteren Klemmelemente elastisch bis auf den Außendurchmesser zurück. In der Endposition angelangt, spreizen sie wieder auseinander und ergeben für die positionierte Spannhülse somit eine axiale Sicherung. Ein Verlieren, bzw. Herausfallen ist nicht möglich. Bis zu einem gewissen Grade können auch axiale Kräfte übertragn werden.

Die Spannhülse ist sowohl für eine halbautomatische Montage mit einem manuellen Handhabungsgerät geeignet, als auch für eine automatische Montage in einer entsprechend ausgestatteten Montagestation. Hierfür sind entsprechende Rastnochen vorgesehen, die aus der Mantelfläche der Spannhülse ausgeklinkt werden und in den Innenraum ragen.

In den Darstellungen sind einige Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Spannhülse mit oberen und unteren Klemmelementen

Fig. 2 Draufsicht auf Fig. i

Fig. 3 Abwicklung der Spannhülse gem. Fig. 1

Fig. ti Spannhülse mit alternativen Klemmelementen

Fig. 5 Seitenansicht von Fig. 4

Fig. 6 Draufsicht auf Fig. 4

Fig. 7 Spannhülse mit alternativen Klemmelementen

Fig. 8 Seitenansicht von Fig. 7

Fig. 9 Draufsicht auf Fig. 7

Fig. 10 Spannhülse mit alternativen Klemmelementen

Fig» 11 Seitenansicht von Fig. 10

Fig. 12 Draufsicht auf Fig. 10

Fig. 13 Eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spannhü

Fig. 1* Spannhülse mit alternativen Klemmelementen

Fig. 15 Seitenansicht von Fig. 1*

Fig. 16 Draufsicht von Fig. 1*

In Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Spannhülse in einfachster Ausiuhrungsform dargestellt. Die Abwicklung 15 des Blechbiegeteiles in Fig. 3 ist nur um die Kopfelemente 2 und ie Sicherungslemente 3 größer als bei einer üblichen Spannhülse. Auch der Herstellungsvorgang bleibt sehr einfach. Vor dem Rollen zum üblichen Rundkörper werden die Elemente 2 und 3 nur etwas abgewinkelt.

Zur Zentrierung bei der Einführung sind die unteren Sicherungselemente 3 etwas angekantet, so daß sich eine Anschrägung 9 ergibt. Beim Einschieben in die Verbindungsbohrung werden die Sicherungslemente 3 über die Führungskanten 16 nach innen gedrückt, bis sie sich dem Außendurchmesser angepaßt haben.

Wenn die Kopfelemente 2 zur Auflage kommen, haben die Sicherungselemente 3 die Klemmlänge durchlaufen und spreizen eleastisch auf. In axialer Richtung ist eine unlösbare Verbindung entstanden. Zur Vermeidung der Spanbildung beim Einführen können die nach außen stehenden Spitzen der Sicherungselemente verrundet sein. Dies kann durch entsprechendes Anprägen oder Schwingschleifen der fertigen Spannhülsen geschehen.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform mit je 2 Klemmelementen. Die oberen Kopfelemente 2 sind aus der Mantelfläche 5 rechtwinklig abgebogen. Die unteren Sicherungselemente 3 sind aus der Mantelfläche schräg nach außen ausgestellt und bilden eine elastisch verformbare Anlaufschräge 13. Beim Einführen der Spannhülse wird diese nach innen elastisch zugedrückt, um beim Erreichen der Endstellung wieder zuriickzuclipsen und die axiale Sicherungsfunktion zu erfüllen. Je länger die Ausklinkung und somit die Anlauf schräge 13, desto geringer die elastische Federwirkung und somit die Eindrückkraft.

Im mittleren Bereich der Mantelfläche 5 sind Rastnocken nach innen ausgeklinkt. Diese dienen zur Aufbringung der Eindrückkraft mit einem Montagegerät.

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i Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine Ausführungsform für geringe Eindrückkräfte. Dies

ΐ wird durch einen relativ lang ausgebildeten elastischen Federarm IO -erreicht,

I der sich über die Einführungschräge 17 von der Wandung der

I Verbindungsbohrung leicht zurückbiegen läßt. Die Federarme 10 mit den unten

I angeformten Sicherungselementen 3 sind aus dem in den Innenraum in

f ragenden abgewinkelten Schenkel U gebildet

Der Mehraufwand an Material für die zusätzliche axiale Sicherungsfunktifn ist gering. Die Herstellung ist nach wie vor einfach.

'. Die Kopfelemente 2 sind etwas überbogen, um auf diese Weise einen

¹ Toleranzausgleich für die Klemmlänge zu ermöglichen.

j Abgesehen von den Klemmelementen 2 und 3 entspricht das

j Verbindungselement einer üblichen Spannhülse.

Die Fig. 10 bis 12 zeigen eine Weiterentwicklung der zuvor beschriebenen Spannhülse. Der abgewinkelte Schenkel 11 erstreckt sich über den ganzen

j Innendurchmesser und weist zwei elastische Federarme IO mit

•j Sicherungselementen 3 auf. An den Federarmen 10 sind je ein Finger 12

■ angebunden, um aus der Spannhülse 1 ein lösbares Verbindungselement zu

machen. Durch Zusammendrücken der Finger 12 mittels einer Spezialzange um den Betrag 2a kann die Spannhülse 1 entgegen der Montagerichtung demontiert werden.

1 Die Fig. 13 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Spannhülse gem. den

J afrsprüchen 1 und 2 mit je zwei oberen Kopfelementen 2 und zwei

I unteren Sicherungselementen 3.

Eine besonders praxisfreundliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannhülse ist in den Figuren 1* bis 16 dargestellt. Die Klemmelemente 2 und 3 sind gleichartig und symmetrisch angeordnet, so daß die Spannhülse von beiden Seiten identisch montiert werden kann. Dies ist insbesondere für automatische Fügevorgänge vorteilhaft, da eine Orientierung oben/unten nicht erforderlich ist. Durch die flexibel gestalteten Federarme 10 a und 10 b auf beiden Seiten ist keine hohe Eindrückkraft erforderlich. Die Stegbreite des Federarmes 10 ist stanztechnisch ohne Schwierigkeiten bis zur Materialdicke möglich.

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Auch -der Hersteiivorgang der Spannhülse bleibt denkbar einfach. Nach dem Abwinkein des Steges 11 kann die Mantelfläche 5 in iädicher Weise auf den gewünschten Durchmesser gerollt werden.

Der die beiden Federanne 10 verbindende Steg 11 dient gleichzeitig in vorteilhafter Weise als Montagehilfe beim Einsetzen in die Verbindungsbohnaig. Er kann die Eindrückkraft aufnehmen.

Soll die Spannhülse demontierbar gestaltet werden, so können - ähnlich wie in Flg. II darget - gewinkelte Finger 12 sn den Federarmen 10 angeordnet werden, Mit eine Spezialzange können dann die Krallen der Klemmelemente 2 und 3 nach innen gedrückt werden, jeweils um den Betrag

Nicht dargestellt ist eine Ausführungsform als Kombination aus Fig. S und Fig. 15 mit einer einseitigen axialen Sicherung. Der Schenkel 11 ist in der Mitte angesetzt und trägt je eiaen Federarm 10 mit Klemmelmenten (2,3) nach oben und unten.

Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft ein als Spannhülse (1) ausgebildetes Verbindungselement, das durch zusätzliche Klemmelemente (2*3) an den Enden nach Einfahrung in die Verbindungsstelle gegen Herausfallen gesichert ist. Das untere Klemmelement (3) ist so ausgebildet» daß es sich beim Einführen nach innen elastisch verformt und nach Erreichen der Einbaustellung clipsartig in die Ausgangsstellung zurückspreizt, die größer als der Bohrungsdurchmesser ist* Es können auch in geringem Maße axiale Kräfte übertragen werden»

Benennung

1	Spannhülse mit axialen Klemmelementen
2	obere Klemmelemente (Kopfelemente)
3	untere Klemmelemente (Sicherungselemente)
*if-*	Durchbrüche (Bohrungen)
5	Mantelfläche
6	jtoßkanttn
7	Rastnocken
S	Fase
9	Anschrägung (Fase)
10	Federarme
11	abgewinkelter Schenkel
12	Finger
13	Anlaufschräge
1«	Innenraum
15	Abwicklung
16	Führungskanten
17	Einführschräge

Claims

nspruche

1. Spannhülse zum Verbinden mehrerer Bauteile und zum vorzugsweisen Übertragen von radialen Kräften, dadurch gekennzeichnet, daß die

:j Spannhülse (1) zur axialen Sicherung gegen Herausfallen mit mindestens

einem oberen Klemmelement '2) und mindestens einem unteren Klemmelement (3) versehen ist, welches durch Verformung aus der Mantelfläche (5) gebildet wird.

2. Spannhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Klemmelemente (2,3) durch Ausklinken und leichtes Abwinkein aus der Durchmesserkontur heraus nach außen gebildet werden (Pig. I und 2)

3· Spannhülse nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Abwicklung (15) der Spannhülse (1) in radialer Ausdehnung nicht größer ist, als für übliche Spinnhülsen ohne axiale Sicherung auch. (Fig. 3)

4. Spannhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Klemmelemente (3) durch Herausprägen aus der Mantelfläche (5) mit einer elastisch verformbaren Anlaufschrägen (13) in axialer Richtung gebildet werden. (Fig. * - 6)

5. Spannhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Mantelfläche (5) der Spannhülse (1) Rastnocken (7) in den Innenraum (1*) abgewinkelt sind, die als Mitnehmer für Montagegeräte dienen. (Fig. k bis 6)

6. Spannhülse zum Verbinden mehrerer Bauteile, dadurch gekennzeichnet, daß als Fortsetzung der Mantelfläche (>) ein ebener, abgewinkelter Schenkel (11) im Bereich der Stoßkanten (6) in den Innenraum (1Ψ) ragt, der über mindestens einen elastisch verformbaren Federarm (10) verfügt, dessen Stegbreite in etwa der Materialdicke entspricht und der am unteren Ende das unter Klemmelement (3) aufweist. (Fig. 7-9)

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7. Spannhülse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der abgewinkelte Schenkel (11) zwei elastische Federarme (10) mit je einem unteren Klemmelement (3) aufweist und an den Federannen (10) zusätzlich Finger (12) angeordnet sind, die zur Demontage mittels einer Zange von eben dienen«

8. Spannhülse zum Verbinden mehrerer Bauteile, dadurch gekennzeichnet, daß sich sämtliche für die axiale Sicherung vorgesehenen Klemmclemente (2*3) in apiegelsymmetnscher Anordnung an den Fsdsfarissa iiöa, ICb) befinden, die an den in den Innenraum (14) abgewinkelten Schenkel (11) angebunden sind und daß Klemmelemente (2*3) und Federarme (10a, 10b) am Schenkel (11) in einer Ebene liegen und durch Stanzen ohne weitere Verformung herstellbar sind* (Fig. Ik bis 16)

9. Spannhülse nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (5) im unteren Bereich in eine angekantete Anschrägung (9) oder in eine angeprägte Fase (S) übergeht.