DE8303724U1 - Bauteil, insbesondere Schäkel - Google Patents

Description

"Bauteil, insbesondere Schäkel"

Die Erfirriing betrifft ein Bauteil, insbesondere einen Schäkel mit zwei Schenkeln, die Bohrungen zur Aufnahme eines sie Überbrückenden quer zu seiner Längsachse gerichtete Tragkräfte aufnehmenden Bolzens aufweisen, der an einem Ende mit einem Außengewinde versehen ist, dem ein Innengewinde in einer der Bohrungen zugeordnet ist und den ein Sicherungselement in seiner Einbaustellung hält.

Aus der deutschen Norm DIN 82 1o1 sind Schäkel bekannt, die einen Schenkel mit einer zylindrischen Bohrung und einen Schenkel mit einer Gewindebohrung aufweisen. Die Bolzen derartiger Schäkel gehen bei ungünstigen Belastungen im Bereich der Übergangsstelle zwischen dem zylindrischen Teil des Bolzens und dessen Gewindeabschnitt zu Bruch. Ursache der Brüche sind Kerbspannungen an der Übergangsstelle zwischen dem mit Gewinde versehenen Teil und dem zylindrischen Teil des Bolzens. Derartige Brüche lassen sich bei einer anderen ebenfalls in DIN 82 1o1 beschriebenen Schäkelart vermeiden, bei der zylindrische Abschnitte des Bolzens in beiden Schenkeln in zylindrisches Bohrungen gelagert sind und ein mit Gewinde versehenes Bolzenende über die Außenfläche des einen Schenkels vorsteht, um einer Schraubzapfen für eine Kontermutter zu bilden, die durch einen Splint gesichert werden kann, der in eine Querbohrung in einem über die Kontermutter vorstehenden Teil des Bolzenendes steckbar ist. Eine solche Lösung 1st dynamischen Biegebelastungen gegenüber zwar unempfindlich, sie hat jedoch den Nachteil, daß die Kontermutter leicht verloren gehen kann und der Splint nicht nur durch äußere. Beanspruchungen sondern auch durch Hineindrehen in das Gewinde der Kontermutter beschädigbar ist.

Um das Verlieren der Kontermutter zu verhindern, hat man sie bei einer weiteren bekannten Ausführung durch Schweißen unverlierbar

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mit dem Jeweiligen Schenkel verbunden. Der hierbei für das Ausrichten der Kontermutter erforderliche Aufwand ist indessen vergleichsweise hoch, da die Kontermutter durch einen als Lehre dienenden unter Last stehenden Bolzen so justiert werden muß, daß später keine nennenswerten Kräfte auf sie einwirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, das mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar ist und die Gewähr für eine hohe, insbesondere dynamische Belastbarkeit bietet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit dem Innengewinde versehene Bohrung einen der Innenseite des Schenkels zugewandten zylindrischen Abschnitt aufweist, in den ein zylindrischer Abschnitt des Bolzens ragt, und daß in der Betriebsstellung des Bolzens die Übertragung der Tragkräfte vom Bolzen auf die Schenkel allein über zylindrische Abschnitte der Bohrungen und des Bolzens erfolgt.

Das erfindungsgemäße Bauteil zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit aus. Kerbbeanspruchungen im Bereich des Übergangs zwischen dem Gewindeabschnitt und dem zylindrischen Teil des Bolzens sind mit Sicherheit ausgeschlossen. Gegenüber der Lösung mit angeschweißter Kontermutter werden erhebliche Fertigung kosten eingespart. Die Einsparungen schlagen nicht zuletzt deshalb besonders stark zu Buche, weil es sich bei Bauteilen der zur Diskusion stehenden Art um Massenartikel handelt.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn zwischen dem zylindrischen Abschnitt des Bolzens und dessen Außengewinde eine Nut vorgesehen ist, die bei sich in der Einbaustellung befindendem Bolzen mit einer Querbohrung für das Sicherungselement fluch tet,.

Das erfindungsgemäße Bauteil läßt hohe Beanspruchungen zu. Um zu verhindern, daß der für solche Beanspruchtangen ausgelegte BoI

DIPL-'lNC/. DIETER )ANf>ER DR. INQ. MANfUD BONINO PA T(NTANWAL Il

zen nicht durch einen Standardbolzen ersetzt wird, empfiehlt es sich, die Gewinde mit einer gegenüber metrischem,Gewinde und Zollgewinde erhöhten Steigung zu versehen, so daß ein Einschrauben üblicher Bolzen in die Schenkel nicht möglich ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zweier in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise im Schnitt die Draufsicht auf ein erstes Bauteil,

Fig. 2 den in Fig. 1 geschnitten dargestellten Teil des Bauteiles in der Draufsicht,

Fig. 3 eine erste Seitenansicht, des Bauteiles, Fig. 4 eine zweite Seitenansicht des Bauteiles,

Fig. 5 die maßliche Abstimmung des einen Bolzenendes auf die zu dessen Aufnahme dienende Bohrung,

Fig. 6 teilweise im Schnitt die Draufsicht auf ein zweites Bauteil,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Bauteiles gemäß Fig. 6 und

Fig. 8 die maßliche Abstimmung des Bolzenendes auf die zu dessen Aufnahme dienende Bohrung.

In den Figuren*1, 3 und 4 ist 1 ein als Schäkel ausgebildetes Bauteil mit zwei Schenkeln 2 und 3, die mit Bohrungen 4 und

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versehen sind. Die Bohrung 5 weist einen zylindrischen Ab- %

schnitt 6 und einen Abschnitt mit einem Innengewinde 7 auf. %

In den Bereich des Innengewindes 7 ragt ein mit einem Außen- -J

gewinde 8 versehener Abschnitt eines Bolzens 9 mit einem g

zylindrischen Abschnitt 1o. Der zylindrische Abschnitt 1o fj

stützt sich in den Bohrungen 4 und 5 ab. %

Der Abschnitt mit dem Außengewinde 6 ist vom zylindrischen Abschnitt 1o des Bolzens 9 durch eine Nut 11 getrennt. Im Bereich der Nut 11 befindet sich eine Querbohrung 12 zur Aufnahme eines als Spannhülse ausgebildeten Sicherungselementes 13.

Das Innengewinde 7 ist in einem Ansatz 14 des Schenkels 3 ange- , ordnet. Der Ansatz 14 besitzt mindestens zwei parallele Außenflächen 15 und 16, die das Ansetzen eines Schlüssels ermöglichen und von denen jeweils eine während des Einschiagens des Sicherung.* elementes 13 als Auflage genutzt werden kann.

V/ie aus Figur 5 hervorgeht, ist das Spiel a zwischen den zylin- . drischen Absiinitten 1o und 6 von Bolzen 9 und Bohrung 5 deutlich kleiner als das Flankenspiel A zwischen den Gewinden 7 und 8. Die Übertragung von Kräften zwischen dem Schenkel 3 und dem mit dem Gewinde 8 versehenen Abschnitt des Bolzens 9 scheidet mithin aus. Das Gewinde 8 ist bei radialer Belastung des Bolzens 9 völlig entlastet. Es übernimmt lediglich die Aufgabe einer

axialen Abstützung, die bei einem Schrägzug oder sehr starker Durchbiegung auftritt. Das Flankenspiel A hängt von der Gewinde-: höhe H ab. Je größer die Gewiiidehöhe H ist, desto größer kann das Flankenspiel A werden. Um H zu vergrößern, erhöht man die Steigung der Gewinde. Die außergewöhnlich große Steigung hat zur Folge, daß Bolzen mit Normalgewinde, wie sie für übliche Schäkel, verwendet werden, nicht mit dem beschriebenen Bauteil kombiniert ■' werden können. Das große Spiel zwischen den Gewindegängen hat ^₁

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außerdem den Vorteil, daß durch Verschmutzungen oder nachträgliches Feuerverzinken die Funktionstüchtigkeit des beschriebenen Bauteiles nicht beeinträchtigt werden kann.

Das Sicherungselement 13 ist geschützt angeordnet. Wünscht man lediglich eine kurzfristige Sicherung, kann es durch einen Federstecker ersetzt werden, wie er aus DIN 11 o24 bekannt ist.

In den Figuren 6 und 7 ist 17 ein wiederum als Schäkel ausgebildetes Bauteil, dessen Schenkel 18,19 durch einen Bolzen 2o überbrückt werden. Die Schenkel 13,19 sind mit Bohrungen 21,22 versehen, von denen die Bohrung 22 zwei zylindrische Abschnitte

23 und 24 aufweist, die auf sich gegenüberliegenden Seiten eines Innengewindes 25 angeordnet sind. Auch der Bolzen 2o ist mit einer ringförmigen Nut 26 versehen, die seinen zylindrischen Abschnitt 27 von einem Abschnitt mit einem Außengewinde 28 trennt. Ein Sicherungselement 29 arretiert auch hier den Bolzen 2o in seiner Betriebstellung, in der zwischen dem Außengewinde 28 und dem zylindrischen Abschnitt 24 der Bohrung 22 kein Kontakt besteht, wie dies insbesondere aus Fig. 8 hervorgeht, in der g der Abstand zwischen den Spitzen des Außengev/indes 28 und dem Abshnitt

24 ist. Um ein ungewolltes Ausfädeln der Gewindeabschnitte zu verhindern, muß F größer als f sein.

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Claims (1)

1. Ansprüche;

   1. Bauteil, insbesondere Schäkel, mit zwei Schenkeln die Bohrungen zur Aufnahme eines sie überbrückenden quer zu seiner Längsachse gerichtete Tragkräfte aufnehmenden Bolzens aufweisen, der an einem Ende mit einem Außengewinde versehen ist, dem ein Innengewinde in einer der Bohrungen zugeordnet ist und den ein Sicherungselement in seiner Einbaustellung hält, dadurch gekennzeichnet , daß die init dem Innengewinde (7;25) versehene Bohrung (5;22) einen der Innenseite des Schenkels (3;19) zugewandten zylindrischen Abschnitt (6;23) aufweist, in den ein zylindrischer Abschnitt (io;2 7) des Bolzens (9;2o) ragt>und daß in der Betriebsstellung des Bolzens (9;2o) die übertragung der Tragkräfte vom Bolzen (9;2o) auf die Schenkel (2,3; 18,19) allein über zylindrische Aba^Vinitte der Bohrungen (A,5;21,22) und des Bolzens (9;2o) erfolgt.

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   2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen Abschnitt (1o;23) des das Außengewinde (8;28) aufweisenden Endes des Bolzens (9;2o) und dessen Außengewinde (8;28) eine Nut (11;26) vorgesehen ist,

   3. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (11;26) bei sich in der Einbauste3.1ung befindendem Bolzen (9;2o) mit einer Querbohrung für das Sicherung element (13;29) fluchtet.

   4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Querbohrung (12} kleiner als die Breite der Nut ('.1) ist.

   5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Sicherungselement (13;29) von einer Spannhülse gebildet wird.

   6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e kennze lehnet, daß das Spiel (a) zwischen den zylindrischen Abschnitten (6,1o) kleiner als das Flankenspiel (A) zwischen den Gewinden (7,8) von Bolzen (9) und Bohrung (5) isc.

   7· Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (7,8) eine gegenüber metrischem Gewinde und Zollgewinde erhöhte Steigung aufweisen.

   8. Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Steigung der Gewinde (7,3) von Bohrung (5) und Bolzen (9) mindestens gleich der 1,2-fachen Steigung genormter Gewinde ist. · .

   9, Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Schenkel (3) mit der das Innengewinde (7) aufweisenden Bohrung (5) einen Ansatz (14) aufweist, in dessen Bereich sich das Innengewinde (7) befindet.

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   1ί>. Bauteil nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (14) mit mindestens zwei parallelen
   Außenflächen (15»16) versehen ist.

   11. Bauteil nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeich- \[ net, daß die parallelen Außenflächen (15,16) senkrecht zur h Querbohrung (12) für das Sicherungselement (13) verlaufen. k>

   12. Bauteil nach einem der Ansprüche 2 bis % dadurch ge- §j kennzeichnet , daß das Innengewinde (25) der || Bohrung (22) in der Betriebsstellung des Bolzens (2o) im Be- | reich der Nut (26) liegt, wobei die Länge des Innengewindes ,; kleiner als die Breite der Nut (26) ist und die Bohrung (22) % auch einen zur Außenseite des Schenkels (19) gerichteten zylin- |i drischen Abschnitt (2h) aufweist. |

   13- Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich- i|

   net, daß das Spiel des Bolzens (2o) im zur Innenseite des ir

   Sehenkels (19) gerichteten zylindrischen Abschnitt (24) der f|

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   Bohrung (22) so groß ist, daß die Achse des durch das Innen- % gewinde (25) geschraubten Außengewindes (28) des Bolzens (2o)
   um einen das Zurückschrauben des Außengewindes (28) bei belastetem Bolzen (2o) verhindernden Betrag gegenüber der Achse ? des Innengewindes (25) versetzt ist. ■