EP3837092A1 - Baugruppe mit verliersicherer schraube - Google Patents

Baugruppe mit verliersicherer schraube

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Publication number
EP3837092A1
EP3837092A1 EP19748832.3A EP19748832A EP3837092A1 EP 3837092 A1 EP3837092 A1 EP 3837092A1 EP 19748832 A EP19748832 A EP 19748832A EP 3837092 A1 EP3837092 A1 EP 3837092A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
hole
diameter
collar
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19748832.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rory Britz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3837092A1 publication Critical patent/EP3837092A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/02—Construction of casings, bodies or handles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/005—Nuts or like thread-engaging members into which threads are cut during screwing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B41/00—Measures against loss of bolts, nuts, or pins; Measures against unauthorised operation of bolts, nuts or pins
    • F16B41/002—Measures against loss of bolts, nuts or pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/06—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips
    • F16B5/0607—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other
    • F16B5/0621—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other in parallel relationship
    • F16B5/0642—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other in parallel relationship the plates being arranged one on top of the other and in full close contact with each other

Definitions

  • the invention relates to an assembly with a captive screw.
  • screw connections are used to connect housing shells, attach covers, connect assemblies. Some of the screw connections are intended to be reopened. For example, a cover can be unscrewed to change carbon brushes of an electric motor. The problem here is that the loosened screws can easily be lost and a replacement is not necessarily immediately available.
  • the assembly according to the invention secures its screws after they have been tightened for the first time.
  • the assembly only requires the screw and the two parts to be connected, which are referred to below as the upper part and lower part.
  • the complexity of the initial assembly in the manufacture of the module is not increased by additional securing elements.
  • the assembly according to the invention has a screw, an upper part and a lower part.
  • the screw has a screw head, a screw neck and a screw thread.
  • the upper part has an upper side, a first hole running through the upper side for inserting the screw. A hollow diameter of the first hole is larger than a diameter of the screw neck.
  • the lower part has a second hole for receiving and screwing the screw.
  • the upper part has a collar axially protruding from the upper side, which is arranged around the first hole, and an outer diameter of the collar is equal to or smaller than the diameter of the screw head.
  • the upper part is placed on the lower part, the first hole of the upper part being aligned with the second hole of the lower part lying in an axis.
  • the screw is inserted through the first hole into the second hole.
  • the screw is in a screw dome of the lower part screwed.
  • the collar is not a separate part, but rather materially or made of the same material as the top part.
  • FIG. 2 top view of the upper part before first screwing
  • FIG. 3 section of a detailed view of the assembly in the screwed state
  • Fig. 5 shows a hammer drill
  • a diameter denotes the outside diameter
  • An assembly 1 includes a lower part 2, an upper part 3 to be fastened on the lower part 2 and a screw 4 which fastens the upper part 3 to the lower part 2.
  • the lower part 2 is, for example, a housing with a cavity 5
  • the upper part 3 is a cover for the cavity 5.
  • An exemplary assembly 1 for a hand-held machine tool 6 is referenced with reference to FIG. 1 before being screwed in for the first time, FIG Fig. 4 described after opening the screw. Only a section of the lower part 2 and the upper part 3 of the assembly 1 is shown.
  • the assembly 1 can contain more than one screw 4.
  • the screw connection of the assembly 1 can be loosened with a screwing tool, as a result of which the upper part 3 can be completely removed from the lower part 2. However, the screw 4 remains caught in the upper part 3.
  • the screw 4 can only by force and destroy the upper part 3 can be removed from this. The risk of losing the screw 4 is effectively reduced in this way.
  • the screw 4 has a screw head 7, a screw neck 8 and a screw thread 9.
  • An upper side 10 or a circumference of the screw head 7 is designed in such a way that a screwing tool can engage in the screw head 7 in a form-fitting manner or can grip the screw head 7 in a form-fitting manner.
  • Examples of a screw head 7 contain a slot, cross slot, Torx, etc. on the top 10 and / or have a hexagonal circumference.
  • An underside 11 of the screw head 7 is preferably flat. The underside 11 lies against the upper part 3 in the assembled state.
  • a diameter of the screw head 7 is larger than a diameter of the screw neck 8 and typically also larger than a diameter of the screw thread 9.
  • the screw thread 9 can be cutting, tapping or designed for a pre-cut thread.
  • a diameter of the screw thread 9 is larger than the diameter of the screw neck 8.
  • a length of the screw thread 9 can be designed according to a tensile load to be applied by the screw 4.
  • the screw neck 8 is arranged between the screw head 7 and the screw thread 9.
  • the screw neck 8 is a substantially cylindrical section.
  • a length 12 of the screw neck 8 is preferably equal to or greater than the length 13 of the screw thread 9.
  • the screw has 4 sections on both sides of the screw neck 8, the diameter of which is larger than the diameter of the screw neck 8. In the example shown, these two sections are the screw head 7 and the screw thread 9.
  • the screw head 7 preferably adjoins the screw neck 8 directly.
  • a shoulder 14 is preferably provided between the screw neck 8 and the screw thread 9.
  • the shoulder 14 can be cylindrical, conical or any other rotationally symmetrical shape.
  • the shoulder 14 has no thread, in particular no cutting or grooving thread.
  • a diameter of the shoulder 14 is larger than the diameter of the screw neck 8.
  • a diameter of the screw thread 9 can be the same, larger or smaller than the diameter of the shoulder 14.
  • the lower part 2 has an upper side 15, against which an underside 16 of the upper part 3 rests.
  • the upper part 3 has an upper side 17 which faces away from the lower side 16.
  • underside 16 and top side 17 are parallel to one another, at least near the screwing region.
  • the designations "upper” and “lower” are chosen in relation to the direction in which the screw 4 is used and should not be interpreted restrictively with regard to an orientation of the lower part in space.
  • the upper part 3 can rest on several sides of the lower part, for example if the upper part 3 is angled.
  • the lower part 2 has a hole 18 running through the upper side 15, in which the screw 4 is partially received.
  • the hole 18 extends along an axis 19.
  • the hole 18 has a stepped diameter along the axis 19.
  • a first section 20 adjoining the upper side 15 is designed such that the screw thread 9 can be completely inserted into the first section 20.
  • the screw thread 9 can be freely moved in the first section 20 along the axis 19, i.e. without effort and without necessarily turning the screw thread 9 about the axis 19.
  • the screw thread 9 can be guided through the first section 20.
  • the screw thread 9 does not engage in the wall of the first section 20.
  • a hollow cross section of the first section 20 is correspondingly equal to or larger than the cross section of the screw thread 9. If the shoulder 14 is provided on the screw 4, the hollow cross section is correspondingly larger than the larger of the two cross sections of screw thread 9 and shoulder 14.
  • the hollow cross section can be circular, elliptical, square, rectangular or other shape.
  • the first section 20 has a hollow cross-section that remains constant along the axis 19.
  • a length 21 of the first section 20 is equal to or slightly larger than the length 13 of the screw thread 9.
  • a second section 22, which is removed from the upper side 15, is referred to below as screw dome 22.
  • the screw dome 22 is designed for screwing the screw 4 to the lower part 2.
  • the screw dome 22 can be designed with a pre-cut internal thread for the screw thread 9, for a tapping screw thread 9, for a cutting screw thread 9, etc.
  • the screw thread 9 engages in the wall of the screw dome 22 and cannot be freely moved along the axis 19.
  • a hollow cross section of the screw dome 22 is less than the cross section of the screw thread 9 and consequently less than the hollow cross section of the first section 20.
  • a length of the screw dome 22 can be equal to or greater than the length 13 of the screw thread 9. In other embodiments, the screw dome 22 can be shorter if there is another screw dome 22 Connects cavity or an opening 5 into which a part of the screw thread 9 can protrude.
  • the upper part 3 has a through hole 23 (eye) from the top 17 to the bottom 16.
  • the eye 23 has a hollow cross section which is smaller than the diameter of the screw head 7 and larger than the largest cross section of the other sections of the screw 4, e.g. of the screw thread 9, is.
  • the hollow cross section is larger than the cross section of the screw neck 8.
  • the eye 18 is typically hollow cylindrical. The screw 4 can be inserted through the eye 23 until the underside 11 of the screw head 7 comes to rest on the upper part 3.
  • the upper part 3 has, in the axial extension of the eye 23, a collar 24 projecting from the upper side 17.
  • the collar 24 is arranged around the eye 23.
  • the collar 24 is preferably designed to be closed in a ring.
  • An inner diameter of the collar 24 is smaller than the diameter of the screw head 7. However, the inner diameter is larger than the largest cross section of the other sections of the screw 4, e.g. of the screw thread 9.
  • the screw 4 can thus be inserted through the collar 24 and the hole 18 until the underside 11 of the screw head 7 comes into contact with the collar 24.
  • An outer diameter of the collar 24 is preferably equal to or less than the diameter of the screw head 7, which is shown in broken lines in FIG. 2.
  • a height of the collar 24 is selected such that when the screw 4 is tightened, the elastic limit of the material is exceeded when the screw head 7 rests on the upper side 17 of the upper part 3.
  • An average thickness of the upper part 3 apart from the collar 24 is typically in the range from 1.5 mm to 3 mm.
  • the height of the collar 24 corresponds to 25% to 50% of the thickness of the upper part 3.
  • the collar 24 is molded onto the top 17 of the upper part 3. There is no interface or seam surface between the collar 24 and the upper part 3.
  • the collar 24 consists of the same material as the upper part 3, at least of the same material as the upper side 17 of the upper part 3.
  • the collar 24 can consist of a polymer or a metal.
  • the assembly 1 with the lower part 2 and the upper part 3 can be connected to one another by the one screw 4 or more of these screws.
  • Fig. 3 shows the assembly
  • the screw 4 is inserted into the hole 18 through the eye 23.
  • the screw 4 is screwed into the screw dome 22 using a screwing tool.
  • the screw head 7 lowers on the top 17 of the upper part 3.
  • the collar 24 is so soft that the tensile force applied by the screw 4 causes the collar to deform plastically
  • the bead 25 arises in the eye 23.
  • the bead 25 reduces the diameter of the eye 23 in a region adjacent to the upper side 17.
  • the geometrical shape of the bead 25 in the direction of the upper side 17 and in the radial direction is essentially due to the screw head 7 and Screw neck 8 specified.
  • the bead 25 has an annular shape, the hollow inner diameter of which corresponds to the diameter of the screw neck 8.
  • An underside of the bead 25 is typically uneven. Furthermore, the underside of the bead, and thus the bead 25 itself, can have a non-rotationally symmetrical shape.
  • the volume of the collar 24 is preferably selected such that the bead 25 forming from the collar 24 extends only over part of the height of the eye 23, for example over less than 75%, less than 50%, less than 25% of the height of the Auges 23.
  • the height denotes the dimension along the axis 19.
  • the screw connection can be loosened with a screwing tool.
  • the screw thread 9 is unscrewed from the pre-cut or now grooved or cut internal thread until the screw thread 9 is no longer in engagement.
  • the screw head 7 can detach from the top 17.
  • the screw neck 8 can preferably be moved along the axis 19 in the eye 23.
  • the upper part 3 can now be removed from the lower part 2 (Fig. 4). However, the screw 4 cannot be removed from the upper part 3.
  • the screw thread 9 can no longer be pulled out through the tapered eye 23.
  • the bead 25 is stable and does not recede.
  • the material of the former collar 24 is plastically deformed.
  • the screw neck 8 can expediently be displaced in the eye 23 over its entire length 12, which ensures that in the case of a plurality of screws 4 these can be unscrewed individually and later individually screwed in again.
  • 5 schematically shows a rotary hammer 6 as an example of a hand-held hand-held power tool with the assembly 1.
  • the exemplary rotary hammer 6 has a tool holder 26, in which a tool 27 can be inserted and locked.
  • the tool 27 is, for example, a drill, a chisel, etc.
  • the embodiment shown as an example rotates the tool holder 26 with a rotary drive 28 about a working axis 29 and at the same time periodically impacts the tool along the working axis 29 by means of a pneumatic striking mechanism 30.
  • the rotary drive 28 and the striking mechanism 30 are preferably driven by an electric motor 31.
  • the user can put the handheld power tool 6 into operation with an operating button 32, ie switch on the electric motor 31.
  • the handheld power tool 6 has a handle 33.
  • the user can hold and guide the handheld power tool 6 during operation with the handle 33.
  • the operating button 32 is preferably attached to the handle 33 in such a way that the user can operate the operating button 32 with the hand gripping the handle 33.
  • the hand tool 6 has housing components which are connected to one another in the form of the assembly 1.
  • Examples of the pairing lower part 2 - upper part 3 are housing 34 - handle 33, gear block - housing 34, battery shell 35 - battery cover 36, left housing shell - right housing shell, engine compartment - hatch 37 for access to the engine compartment.
  • the screw connection serves to fix the upper part 3 on the lower part 2.
  • the upper part 3 and the lower part 2 can also be movably connected to one another by a tab, etc.
  • the use of the loss-proof screw connection in the hammer drill shown is exemplary.
  • Other handheld machine tools include electric screwdrivers, drills, chisel hammers, circular saws, jigsaws, reciprocating saws, cutters, setting tools, etc.
  • the tool holder transmits a continuously rotating movement, a pulsating rotating movement, an axially striking movement, an oscillating movement or depending on the drive train an overlay of the movements mentioned.
  • the drive may include an electric motor, internal combustion engine, or other concepts for moving a tool or consumable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die erfindungsgemäße Baugruppe (1) hat eine Schraube (4), ein Oberteil und ein Unterteil. Das Oberteil hat eine Oberseite (17), ein durch die Oberseite (17) verlaufendes erstes Loch (23) zum Durchstecken der Schraube (4). Ein hohler Durchmesser des ersten Lochs (23) ist größer als ein Durchmesser des Schraubenhalses (8). Das Oberteil (3) hat einen von der Oberseite (17) axial vorstehenden Kragen (24), welcher um das erste Loch (23) angeordnet ist und ein äußerer Durchmesser des Kragens (24) ist gleich oder kleiner dem Durchmesser des Schraubenkopfs (7).

Description

Baugruppe mit verliersicherer Schraube
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe mit einer verliersicheren Schraube.
Bei Handwerkzeugmaschinen werden Verschraubungen zum Verbinden von Gehäuseschalen, Befestigen von Abdeckungen, Verbinden von Baugruppen verwendet. Manche der Verschraubungen sind zum Wiederöffnen vorgesehen. Beispielsweise kann zum Wechseln von Kohlebürsten eines Elektromotors eine Abdeckung abgeschraubt werden. Problematisch ist dabei, dass die gelöste Schrauben leicht verloren gehen können und ein Ersatz nicht unbedingt sofort zur Verfügung steht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße Baugruppe sichert ihre Schrauben nachdem diese das erste Mal angezogen wurden. Die Baugruppe benötigt nur die Schraube und die beiden zu verbindenden Teile, welche nachfolgend als Oberteil und Unterteil bezeichnet werden. Die Komplexität der erstmaligen Montage bei der Fabrikation der Baugruppe wird nicht durch zusätzliche Sicherungselement erhöht.
Die erfindungsgemäße Baugruppe hat eine Schraube, ein Oberteil und ein Unterteil. Die Schraube hat einen Schraubenkopf, einen Schraubenhals und ein Schraubengewinde. Das Oberteil hat eine Oberseite, ein durch die Oberseite verlaufendes erstes Loch zum Durchstecken der Schraube. Ein hohler Durchmesser des ersten Lochs ist größer als ein Durchmesser des Schraubenhalses. Das Unterteil hat ein zweites Loch zum Aufnehmen und Verschrauben der Schraube aufweist. Das Oberteil hat einen von der Oberseite axial vorstehenden Kragen, welcher um das erste Loch angeordnet ist und ein äußerer Durchmesser des Kragens ist gleich oder kleiner dem Durchmesser des Schraubenkopfs.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verschrauben der Baugruppe wird das Oberteil auf das Unterteil aufgelegt, wobei das erste Loch des Oberteils in einer Achse liegend mit dem zweiten Loch des Unterteils ausgerichtet wird. Die Schraube wird durch das erste Loch in das zweite Loch gesteckt. Die Schraube wird in einem Schraubdom des Unterteils verschraubt. Beim Anziehen der Schraube wird der axial vorstehende Kragen in einen radial in das erste Loch vorstehenden Wulst plastisch umgeformt. Der Durchmesser des ersten Lochs wird dabei zu klein, als dass die Schraube wieder aus dem Loch herausgezogen werden könnte.
Der Kragen ist kein separates Teil, sondern stoffschlüssig bzw. aus dem gleichen Material wie das Oberteil.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 Ausschnitt einer Baugruppe vor erstmaliger Verschraubung
Fig. 2 Draufsicht auf das Oberteil vor erstmaliger Verschraubung
Fig. 3 Ausschnitt einer Detailansicht der Baugruppe in verschraubten Zustand
Fig. 4 Ausschnitt der Baugruppe bei gelöster Verschraubung
Fig. 5 einen Bohrhammer
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben. Ein Durchmesser bezeichnet den Außendurchmesser soweit nicht anders angegeben.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Eine Baugruppe 1 beinhaltet ein Unterteil 2, ein auf dem Unterteil 2 zu befestigendes Oberteil 3 und eine Schraube 4, welche das Oberteil 3 an dem Unterteil 2 befestigt. Das Unterteil 2 ist beispielsweise ein Gehäuse mit einem Hohlraum 5, das Oberteil 3 ist eine Abdeckung für den Hohlraum 5. Eine beispielhafte Baugruppe 1 für eine Handwerkzeugmaschine 6 wird unter Bezug auf Fig. 1 vor einem erstmaligen Verschrauben, Fig. 3 im verschraubten Zustand und Fig. 4 nach Öffnen der Verschraubung beschrieben. Von der Baugruppe 1 ist nur ein Ausschnitt des Unterteils 2 und des Oberteils 3 dargestellt. Ferner kann die Baugruppe 1 mehr als eine Schraube 4 enthalten. Die Verschraubung der Baugruppe 1 lässt sich mit einem Schraubwerkzeug lösen, wodurch das Oberteil 3 von dem Unterteil 2 vollständig abgenommen werden kann. Die Schraube 4 bleibt jedoch in dem Oberteil 3 gefangen. Die Schraube 4 kann nur mit Gewalt und unter Zerstören des Oberteils 3 von diesem entfernt werden. Das Risiko eines Verlierens der Schraube 4 ist auf diese Weise effektiv verringert.
Die Schraube 4 hat einen Schraubenkopf 7, einen Schraubenhals 8 und ein Schraubengewinde 9. Eine Oberseite 10 oder ein Umfang des Schraubenkopfs 7 ist derart gestaltet, dass ein Schraubwerkzeug formschlüssig in den Schraubenkopf 7 eingreifen oder den Schraubenkopf 7 formschlüssig umgreifen kann. Beispiele für einen Schraubenkopf 7 enthalten einen Schlitz, Kreuzschlitz, Torx, etc. an der Oberseite 10 und/oder weisen einen hexagonalen Umfang auf. Eine Unterseite 11 des Schraubenkopfs 7 ist vorzugsweise eben. Die Unterseite 11 liegt im montierten Zustand an dem Oberteil 3 an. Ein Durchmesser des Schraubenkopfs 7 ist größer als ein Durchmesser des Schraubenhalses 8 und typischerweise auch größer als ein Durchmesser des Schraubengewindes 9.
Das Schraubengewinde 9 kann schneidend, furchend oder für ein vorgeschnittenes Gewinde ausgelegt sein. In der dargestellten Ausführung ist ein Durchmesser des Schraubengewindes 9 größer als der Durchmesser des Schraubenhalses 8. Eine Länge des Schraubengewindes 9 kann entsprechend einer aufzubringender Zugbelastung durch die Schraube 4 ausgelegt werden.
Der Schraubenhals 8 ist zwischen dem Schraubenkopf 7 und dem Schraubengewinde 9 angeordnet. Der Schraubenhals 8 ist ein im wesentlichen zylindrischer Abschnitt. Eine Länge 12 des Schraubenhalses 8 ist vorzugsweise gleich oder größer als die Länge 13 des Schraubengewindes 9.
Beidseitig des Schraubenhalses 8 hat die Schraube 4 Abschnitte, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Schraubenhals 8 sind. In dem dargestellten Beispiel sind diese beiden Abschnitte der Schraubenkopf 7 und das Schraubengewinde 9. Der Schraubenkopf 7 schließt sich vorzugsweise unmittelbar an den Schraubenhals 8 an. Zwischen dem Schraubenhals 8 und dem Schraubengewinde 9 ist vorzugsweise eine Schulter 14 vorgesehen. Die Schulter 14 kann zylindrisch, konisch oder beliebiger anderer rotationssymmetrischer Gestalt sein. Die Schulter 14 hat kein Gewinde, insbesondere kein schneidendes oder furchendes Gewinde. Ein Durchmesser der Schulter 14 ist größer als der Durchmesser des Schraubenhalses 8. Ein Durchmesser des Schraubengewindes 9 kann gleich, größer oder kleiner als der Durchmesser der Schulter 14 sein.
Das Unterteil 2 hat eine Oberseite 15, an welcher eine Unterseite 16 des Oberteils 3 anliegt. Das Oberteil 3 hat eine Oberseite 17, welche von der Unterseite 16 abgewandt ist. Typischerweise sind Unterseite 16 und Oberseite 17 zumindest nahe des Verschraubungsbereichs zueinander parallel. Die Bezeichnungen„ober“ und„unter“ sind in Bezug auf die Richtung mit welcher die Schraube 4 eingesetzt wird gewählt und sind nicht einschränkend hinsichtlich einer Orientierung des Unterteils im Raum zu interpretieren. Ferner kann das Oberteil 3 an mehreren Seiten des Unterteils anliegen, z.B. wenn das Oberteil 3 gewinkelt ist.
Das Unterteil 2 weist ein durch die Oberseite 15 verlaufendes Loch 18 auf, in welchem die Schraube 4 teilweise aufgenommen wird. Das Loch 18 erstreckt sich längs einer Achse 19. Das Loch 18 hat längs der Achse 19 einen gestuften Durchmesser.
Ein erster, an die Oberseite 15 angrenzender Abschnitt 20 ist derart ausgelegt, dass das Schraubengewinde 9 in den ersten Abschnitt 20 vollständig eingelegt werden kann. Das Schraubengewinde 9 kann in dem ersten Abschnitt 20 längs der Achse 19 frei verschoben werden, d.h. ohne Kraftaufwand und ohne notwendigerweise das Schraubengewinde 9 dabei um die Achse 19 zu drehen. Das Schraubengewinde 9 kann durch den ersten Abschnitt 20 geführt sein. Das Schraubengewinde 9 greift jedoch nicht in die Wandung des ersten Abschnitts 20. Ein hohler Querschnitt des ersten Abschnitts 20 ist entsprechend gleich oder größer als der Querschnitt des Schraubengewindes 9. Falls die Schulter 14 an der Schraube 4 vorgesehen ist, ist der hohle Querschnitt sinngemäß größer als der größere der beiden Querschnitte von Schraubengewinde 9 und Schulter 14. Der hohle Querschnitt kann kreisförmig, elliptisch, quadratisch, rechteckig oder anderer Gestalt sein. Typischerweise hat der erste Abschnitt 20 einen entlang der Achse 19 gleichbleibenden hohlen Querschnitt. Eine Länge 21 des ersten Abschnitts 20 ist gleich oder etwas größer als die Länge 13 des Schraubengewindes 9.
Ein zweiter, von der Oberseite 15 entfernter Abschnitt 22 wird nachfolgend als Schraubdom 22 bezeichnet. Der Schraubdom 22 ist für die Verschraubung der Schraube 4 mit dem Unterteil 2 ausgelegt. Der Schraubdom 22 kann mit einem vorgeschnittenen Innengewinde für das Schraubengewinde 9, für ein furchendes Schraubengewinde 9, für ein schneidendes Schraubengewinde 9, etc. ausgelegt sein. Im Gegensatz zu dem ersten Abschnitt 20 greift das Schraubengewinde 9 in die Wandung des Schraubdoms 22 ein und lässt sich nicht längs der Achse 19 frei verschieben. Ein hohler Querschnitt des Schraubdoms 22 ist geringer als der Querschnitt des Schraubengewindes 9 und demzufolge geringer als der hohle Querschnitt des ersten Abschnitts 20. Eine Länge des Schraubdoms 22 kann gleich oder größer als die Länge 13 des Schraubengewindes 9 sein. In anderen Ausführungen kann der Schraubdom 22 kürzer sein, wenn sich an den Schraubdom 22 ein weiterer Hohlraum oder eine Öffnung 5 anschließt, in welche ein Teil des Schraubengewindes 9 ragen kann.
Das Oberteil 3 hat ein durchgängiges Loch 23 (Auge) von der Oberseite 17 bis zu der Unterseite 16. Das Auge 23 hat einen hohlen Querschnitt der geringer als der Durchmesser des Schraubenkopfs 7 und größer als der größte Querschnitt der anderen Abschnitte der Schraube 4, z.B. des Schraubengewindes 9, ist. Der hohle Querschnitt ist größer als der Querschnitt des Schraubenhalses 8. Das Auge 18 ist typischerweise hohlzylindrisch. Die Schraube 4 kann soweit durch das Auge 23 gesteckt werden, bis die Unterseite 11 des Schraubenkopfs 7 an dem Oberteil 3 zum Anliegen kommt.
Das Oberteil 3 hat in axialer Verlängerung des Auges 23 einen von der Oberseite 17 vorstehenden Kragen 24. Der Kragen 24 ist um das Auge 23 angeordnet. Der Kragen 24 ist vorzugsweise ringförmig geschlossen ausgebildet. Ein Innendurchmesser des Kragens 24 ist kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfs 7. Der Innendurchmesser ist aber größer als der größte Querschnitt der anderen Abschnitte der Schraube 4, z.B. des Schraubengewindes 9. Die Schraube 4 kann somit durch den Kragen 24 und das Loch 18 gesteckt werden, bis die Unterseite 11 des Schraubenkopfs 7 an dem Kragen 24 zum Anliegen kommt. Ein Außendurchmesser des Kragens 24 ist vorzugsweise gleich oder geringer als der Durchmesser des Schraubenkopfs 7, welcher in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist.
Eine Höhe des Kragens 24 ist derart gewählt, dass beim Anziehen des Schraube 4 die Elastizitätsgrenze des Materials überschritten ist, wenn der Schraubenkopf 7 auf der Oberseite 17 des Oberteils 3 anliegt. Eine mittlere Dicke des Oberteils 3 abseits des Kragens 24 liegt typischerweise im Bereich von 1 ,5 mm bis 3 mm. Die Höhe des Kragens 24 entspricht 25 % bis 50 % der Dicke des Oberteils 3.
Der Kragen 24 ist an die Oberseite 17 des Oberteils 3 angeformt. Zwischen dem Kragen 24 und dem Oberteil 3 gibt es keine Grenzfläche oder Nahtfläche. Der Kragen 24 besteht aus dem gleichen Material wie das Oberteil 3, zumindest aus dem gleichen Material wie die Oberseite 17 des Oberteils 3. Der Kragen 24 kann aus einem Polymer oder einem Metall bestehen. Die Baugruppe 1 mit dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 können durch die eine Schraube 4 oder mehrere dieser Schrauben miteinander verbunden werden. Fig. 3 zeigt die Baugruppe
1 in dem verschraubten Zustand. Für das Verschrauben werden das Loch 18 des Unterteils
2 und das Auge 23 des Oberteils 3 entlang der Achse 19 aneinander ausgerichtet. Die Schraube 4 wird durch das Auge 23 in das Loch 18 gesteckt. Mit einem Schraubwerkzeug wird die Schraube 4 in dem Schraubdom 22 eingeschraubt. Der Schraubenkopf 7 senkt sich dabei auf die Oberseite 17 des Oberteils 3 ab. Der Kragen 24 ist so weich ausgebildet, dass die von der Schraube 4 aufgebrachte Zugkraft zu einem plastischen Verformen des Kragens
24 führt. Das Material des Kragens 24 fließt zumindest teilweise in das Auge 23. Ein Wulst
25 entsteht in dem Auge 23. Der Wulst 25 verringert den Durchmesser des Auges 23 in einem Bereich angrenzend an die Oberseite 17. Die geometrische Gestalt des Wulstes 25 in Richtung zu der Oberseite 17 und in radialer Richtung sind im Wesentlichen durch den Schraubenkopf 7 und den Schraubenhals 8 vorgegeben. Der Wulst 25 hat eine ringförmige Gestalt, deren hohler Innendurchmesser dem Durchmesser des Schraubenhalses 8 entspricht. Eine Unterseite des Wulstes 25 ist typischerweise uneben. Ferner kann die Unterseite des Wulstes, und damit der Wulst 25 an sich, eine nicht-rotationssymmetrische Gestalt aufweisen. Das Volumen des Kragens 24 ist vorzugsweise derart gewählt, dass der sich aus dem Kragen 24 bildende Wulst 25 nur über einen Teil der Höhe des Auges 23 erstreckt, beispielsweise über weniger als 75 %, weniger als 50 %, weniger als 25 % der Höhe des Auges 23. Die Höhe bezeichnet die Abmessung längs der Achse 19.
Die Verschraubung kann mit einem Schraubwerkzeug gelöst werden. Das Schraubengewinde 9 wird aus dem vorgeschnittenen oder nun gefurchten bzw. geschnittenen Innengewinde herausgedreht, bis das Schraubengewinde 9 nicht mehr in Eingriff ist. Der Schraubenkopf 7 kann sich dabei von der Oberseite 17 lösen. Der Schraubenhals 8 kann vorzugsweise längs der Achse 19 in dem Auge 23 verschoben werden. Das Oberteil 3 kann nun von dem Unterteil 2 abgezogen werden (Fig. 4). Die Schraube 4 lässt sich jedoch nicht von dem Oberteil 3 entfernen. Das Schraubengewinde 9 kann nicht mehr durch das verjüngte Auge 23 herausgezogen werden. Der Wulst 25 ist beständig und bildet sich nicht zurück. Das Material des vormaligen Kragens 24 ist plastisch verformt.
Zweckmäßigerweise lässt sich der Schraubenhals 8 in der dem Auge 23 über seine gesamte Länge 12 verschieben, wodurch gewährleistet ist, dass bei mehreren Schrauben 4 diese einzeln herausgeschraubt und später auch wieder einzeln eingeschraubt werden können. Fig. 5 zeigt als Beispiel einer handgeführten Handwerkzeugmaschine mit der Baugruppe 1 schematisch einen Bohrhammer 6. Der beispielhafte Bohrhammer 6 hat einen Werkzeughalter 26, in welchen ein Werkzeug 27 eingesetzt und verriegelt werden kann. Das Werkzeug 27 ist beispielsweise ein Bohrer, ein Meißel, etc.. Die beispielhaft dargestellt Ausführungsform dreht den Werkzeughalter 26 mit einem Drehantrieb 28 um eine Arbeitsachse 29 und übt zugleich periodisch Schläge auf das Werkzeug längs der Arbeitsachse 29 mittels eines pneumatischen Schlagwerks 30 aus. Der Drehantrieb 28 und das Schlagwerk 30 werden vorzugsweise von einem Elektromotor 31 angetrieben. Der Anwender kann die Handwerkzeugmaschine 6 mit einem Betriebstaster 32 in Betrieb nehmen, d.h. den Elektromotor 31 einschalten. Die Handwerkzeugmaschine 6 hat einen Handgriff 33. Der Anwender kann die Handwerkzeugmaschine 6 während des Betriebs mit dem Handgriff 33 halten und führen. Vorzugsweise ist der Betriebstaster 32 an dem Handgriff 33 derart angebracht, dass der Anwender den Betriebstaster 32 mit der den Handgriff 33 greifenden Hand betätigen kann.
Die Handwerkzeugmaschine 6 hat Gehäusekomponenten, welche in Form der Baugruppe 1 miteinander verbunden sind. Beispiele für die Paarung Unterteil 2 - Oberteil 3 sind Gehäuse 34 - Handgriff 33, Getriebeblock - Gehäuse 34, Batterieschale 35 - Batteriedeckel 36, linke Gehäuseschale - rechte Gehäuseschale, Motorraum - Luke 37 für Zugriff zum Motorraum. Die Verschraubung dient der Fixierung des Oberteils 3 auf dem Unterteil 2. Oberteil 3 und Unterteil 2 können ferner beweglich zueinander durch eine Lasche, etc. verbunden sein.
Die Verwendung der verlustsicheren Verschraubung in dem dargestellten Bohrhammer ist beispielhaft. Andere Handwerkzeugmaschinen umfassen Elektroschrauber, Bohrmaschinen, Meißelhämmer, Kreissägen, Stichsägen, Pendelhubsägen, Trennschleifer, Setzgeräte, etc.. Der Werkzeughalter überträgt auf das Werkzeug je nach Antriebsstrang eine kontinuierlich drehende Bewegung, eine pulsartig drehende Bewegung, eine axial schlagende Bewegung, eine pendelnde Bewegung oder eine Überlagerung der genannten Bewegungen. Der Antrieb kann einen Elektromotor, Verbrennungsmotor, oder andere Konzepte zum Bewegen eines Werkzeugs oder Verbrauchsmaterials beinhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Baugruppe (1 ) mit
einer Schraube (4), die einen Schraubenkopf (7), einen Schraubenhals (8) und ein Schraubengewinde (9) aufweist,
einem Oberteil (3), das eine Oberseite (17), ein durch die Oberseite (17) verlaufendes erstes Loch (23) zum Durchstecken der Schraube (4) aufweist, wobei ein hohler Durchmesser des ersten Lochs (23) größer als ein Durchmesser des Schraubenhalses (8) ist,
einem Unterteil (2), das ein zweites Loch (18) zum Aufnehmen und Verschrauben der Schraube (4) aufweist, dadurch kennzeichnet, dass
das Oberteil (3) einen von der Oberseite (17) axial vorstehenden Kragen (24) aufweist, welcher um das erste Loch (23) angeordnet ist und ein äußerer Durchmesser des Kragens (24) gleich oder kleiner dem Durchmesser des Schraubenkopfs (7) ist.
2. Baugruppe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch kennzeichnet, dass das Oberteil (3) und der Kragen (24) aus dem gleichen Material sind.
3. Baugruppe (1 ) nach Anspruch 2, dadurch kennzeichnet, dass das Oberteil (3) und der Kragen (24) aus einem Polymer sind.
4. Baugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, der Kragen (24) stoffschlüssig mit dem Oberteil (3) verbunden ist.
5. Baugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass der Durchmesser des ersten Lochs (23) an ein einer an den Schraubenkopf (7) angrenzenden Seite (17) geringer als der Durchmesser des ersten Lochs (23) an einer von dem Schraubenkopf (7) abgewandten Seite (16) des Oberteils (3) ist.
6. Baugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, dadurch kennzeichnet, dass ein mit dem Oberteil (3) stoffschlüssiger verbundener Wulst (25) den Durchmesser des ersten Lochs (23) verringert.
7. Handwerkzeugmaschine (6) mit einer Baugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
8. Verfahren zum Verschrauben einer der Baugruppen nach den vorhergehenden Ansprüchen mit den Schritten:
Auflegen eines Oberteils (3) auf das Unterteil (2), wobei das erste Loch (23) des Oberteils (3) in einer Achse (19) liegend mit dem zweiten Loch (18) des Unterteils (2) ausgerichtet wird,
Durchstecken der Schraube (4) durch das erste Loch (23) in das zweite Loch (18), Verschrauben der Schraube (4) in einem Schraubdom (22) des Unterteils (2), Anziehen der Schraube (4), wobei der axial vorstehende Kragen (24) in einen radial in das erste Loch (23) vorstehenden Wulst (25) plastisch umgeformt wird.
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