DE1073243B - Vorrichtung zum Verbinden übereinander liegender Platten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden übereinanderliegender Platten, insbesondere nur von einer Seite zugänglicher Platten, bestehend aus einem in Bohrungen der Platten eingesetzten, mit mit einem Aufweitkonus und einer Gewindebohrung versehenen Mutterteil, einem in diese Gewindebohrung einschraubbaren, an einem Ende mit einem Kopf versehenen Schraubenbolzen und einer beim Eindrehen des Schraubenbolzens in den Mutterteil mittels des Schraubenbolzenkopfes über den Aufweitkonus des Mutterteiles her preßbaren Hülse.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art liegt der Randteil der aufgeweiteten, die Sperrung bewirkenden Hülse auf dem diesen Randteil haltenden Teller nicht fest, wodurch ein Rutschen eintreten kann, so daß die Sicherheit der Befestigung beeinträchtigt ist.

Um das zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung eine den Endteil der Hülse aufnehmende und sichernde Ringnut zwischen dem Gewindeteil des Schraubenbolzens und dem Kopf des Schraubenbolzens vorgesehen. Damit wird der Vorteil einer wirksamen Sperrung zwischen Mutter und Bolzen erreicht.

Dadurch, daß die Ringnut den Endteil der Hülse aufnimmt, sichert sie diesen Hülsetiendteil gegen ein Rutschen bezüglich der Innenfläche (Teller) des Kopfes und schafft dadurch eine sichere Befestigung; darüber hinaus bewirkt die Ringnut eine Führung des anliegenden Endteiles der Hülse und damit eine Führung der Hülse selbst und ihres entgegengesetzt aufgeweiteten Endteiles. Mit besonderem Vorteil geschieht dies, wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die im Schraubenbolzenkopf liegende Schulter der Ringnut durch eine nach innen unterschnittene, ebene Fläche gebildet ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird das geregelte Aufweiten der Hülse durch eine scharfe Kante am Aufweitkonus des Mutterteiles gefördert, wobei nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die scharfe Kante des Aufweitkonus in Sperrstellung in die Ringnut hereinragt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Mutterteil einen konischen Kopf auf, der sich an konische Randflächen der Bohrung der einen der zu verbindenen Platten anlegt und mit seiner oberen Fläche in Sperrstellung mit der Oberseite der Platte in einer Ebene liegt, wobei sich an den konischen Kopf des Mutterteiles ein in die Bohrung der anderen Platte passender zylindrischer Abschnitt anschließt.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung und aus der Zeichnung.

Fig. 1 ist ein axialer Schnitt durch die Verbindung gemäß der Erfindung in ihrem ursprünglichen Zustand, Vorrichtung zum Verbinden
übereinanderliegender Platten

Anmelder:

Joseph La Torre,
Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. phil. Dr. rer. pol. K. Köhler,
Patentanwalt, München 2, Amalienstr. 15

Joseph La Torre, Los Angeles, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

eingesetzt in die korrespondierenden öffnungen zweier miteinander zu verbindender Platten;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das mit Kopf versehene Ende der Verbindung;

Fig. 3 ist ein axialer Schnitt durch die Verbindung mit fertiggebildetem Sekundärkopf, gegen den Bolzen gesperrter Mutter und abgebrochenem Bolzenstiel;

Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch die Verbindung zur Veranschaulichung der Sperrung zwischen Mutter und Bolzen durch die Hülse;

Fig. 5 zeigt einen axialen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform einer Verbindung gemäß der Erfindung, der ein an die Verbindung angesetztes Verschraubungswerkzeug zeigt;

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf das mit Kopf versehene Ende der Verbindung nach Fig. 5.

Als Beispiel für eine der möglichen Ausführungsformen der Erfindung zeigen Fig, 1 bis 4 eine Blindbefestigung mit drei Elementen, nämlich dem Schraubenbolzen 10, einer Mutter 11 und einer Hülse 12, zur Bildung eines Sekundärkopfes aus dem Schaftende der Befestigung nach Führen des Schaften,des durch korrespondierende öffnungen 13 und 14 in miteinander zu verbindenden Körpern 15 und 16, z. B. Plattenoder Blechkörpern. In dieser speziellen Ausführungsform der Erfindung hat die Mutter 11 einen konischen Kopf 17; die öffnung 14 ist so ausgetieft, daß der in sie eingelassene Kopf 17 mit der Außenseite des Plattenkörpers 16 eine ebene Fläche bildet.

Die Mutter 11 hat ferner einen muffenförmigen Halsteil 18 mit einer zylindrischen Außenwandung, deren Durchmesser gerade etwas kleiner ist als der Durchmesser der öffnung 13, wobei das vordere Ende de

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Muffe 18 zur Schaffung eines Streckkonus bzw. Aufweitkonus 19 außen abgeschrägt ist, der sich von der Außenwandung bis zu einer scharfen Kante am vorderen Rand einer zylindrischen Bohrung 20 im vorderen Ende verjüngt. Am anderen Ende der Bohrung 20 ist die Mutter 11 mit einem Innengewinde 21 versehen, das sich bis zur rückwärtigen Außenfläche des Kopfes 17 erstreckt. Der Kopf 17 ist mit mehreren Betätigungsschlitzen 22 zur Aufnahme der Schneiden eines geeigneten Schraubenziehers oder Schraubenschlüssels, der einen Teil eines Verschraubungswerkzeuges bildet, versehen.

Der Bolzen 10 hat einen Kopf 23 zur Aufnahme des äußeren Endes der Hülse 12 sowie einen mit Gewinde versehenen Teil 24, der in das Innengewinde 21 der Mutter eingeschraubt wird, sowie einen Stiel 25, der mit Abflachungen 26 (Fig. 2) zum Ansetzen eines Schraubschlüssels versehen ist, zwecks Drehens des Bolzens bei festgehaltener Mutter (bzw. Festhalten des Bolzens, während die Mutter gedreht wird).

Der Muffenteil 18, die Hülse 12 und der Kopf 23 haben sämtlich einen äußeren Durchmesser, der vorzugsweise bei allen drei Teilen der gleiche, in jedem Falle aber so bemessen ist, daß diese drei Teile zusammen einen Schaft bilden, der bequem durch die Öffnungen 13., 14 geführt werden kann. Dieser Teil der Befestigung ist als Schaft zu bezeichnen, da ihr Durchmesser kleiner ist als der des Kopfes 17.

An dem Ansatz des Gewindeteiles 24 ist der Kopf 23 mit einer eingetieften Schulter 27 versehen, vorzugsweise von Kegelstumpfform, zur Anlage an das äußere Ende der Hülse 12. Die Neigung der Schulter 27 reicht aus, um im Endstadium des Verschraubungsvorganges, wenn die Axialspannung zwischen dem Kopf 23 und der Hülse 12 nahezu einen Maximalwert erreicht hat, den äußeren Rand der Hülse 12 nach einwärts in eine zwischen der Schulter 27 und dem Gewindeteil 24 des Bolzens vorgesehene Ringnut 28 abzubiegen, wobei diese Nut die Oberfläche eines verjüngten Halses 29 zwischen dem Kopf 23 und dem Gewindeteil 24 bildet. Der nach innen gebogene Rand der Hülse ist mit 30 bezeichnet.

Die zylindrische Bohrung 20 und das vordere Ende der Mutter bilden im Konus 19 einen vorderen Teil von über den gesamten Umfang einheitlichem dreieckigem Axialschnitt von der Form einer schmalen Kante, die durch den äußeren Rand der Hülse 12, wenn diese durch die Schulter 27 nach einwärts gedrückt wird, leicht und gleichförmig nach innen gebogen werden kann.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der an Stelle des konischen Kopfes 17 mit Betätigungsschlitzen 22 ein Flachkopf 17 a mit polygonaler Oberfläche 22 α verwendet ist. Fig. 5 zeigt weiter, wie der Kopf der Mutter und der Stiel 25 α gleichzeitig von gegeneinander verdrehbaren Teilen eines gewöhnlichen Verschraubungswerkzeuges gefaßt werden. Ein derartiges Werkzeug kann z. B. einen Innenschaft 31 mit einer Fassung 32, die auf den mit Abflachungen versehenen Stiel 25 α paßt, sowie einer Hülse 3 mit einer Fassung 34, die auf den polygonalen Rand 22 a des Mutterkopfes 17 a paßt, aufweisen. Das Werkzeug, das zum Festschrauben der Mutter in der Befestigung nach Fig. 1 bis 4 dienen soll, ist ebenso ausgestaltet, mit dem Unterschied, daß an die Stelle der Fassung 34 in die Betätigungsschlitze 22 passende Schneiden eines Schraubenziehers treten. Lediglich um schematisch anzudeuten, wie man dem einen der beiden Glieder des Werkzeuges unter gleichzeitigem Festhalten des anderen Gliedes eine Drehbewegung erteilen kann, sind in Fig. 5 Handgriffe bzw. Kurbeln 35 und 36 angedeutet, die jeweils zur Bedienung der entsprechenden Werkzeugelemente 31 und 33 dienen.
Zum Verbinden wird das Schaftende durch die Öffnungen 13, 14 der Stücke 15,16 durchgeführt; es wird dann das Werkzeug an die Vorrichtung angesetzt und entweder der Bolzen oder die Mutter unter Festhalten des anderen Teiles gedreht. Durch die Drehung

ίο wird, wie durch den. Pfeil in Fig. 1 angedeutet, der Bolzen in die Mutter eingezogen, wobei der Kopf 23 die Hülse 12 durch Drücken gegen den Aufweitkonus 19 über diesen stülpt, bis das innere Ende der Hülse das Stück 15 berührt. Da die Hülse sich nicht weiter axial zur Mutter bewegen kann, wird bei weiterer Drehung des Bolzens 10 die eingeschnittene Schulter 27 gegen den äußeren Endteil der Hülse gedrückt und diese dadurch nach einwärts in die Ringnut 28 gebogen, wie in Fig. 4 gezeigt. Entsprechend wird der äußere Endteil der Hülse 12 nach innen gegen das gewindelose Vorderende des Konus 19 gedrückt und dieses dadurch nach einwärts in die Ringnut 28 unter Bildung eines nach innen gebogenen Flansches 37 gebogen. Der Flansch 37 überlappt dabei das Ende des Gewindeteiles 24; er ist nicht in der Lage, der Windungskehle in aufschraubender Bewegung zu folgen. Die ringförmige Hohlkehle bzw. Ringnut 28 kann die Form eines Toroids haben, wobei der Begriff Toroid hier eine Ringform mit gekrümmtem Axialquerschnitt bezeichnet. Ein derartiger Querschnitt kann, wie in Fig. 4 gezeigt, eine im wesentlichen halbkreisförmige Krümmung aufweisen. Auf jeden Fall ist die Hohlkehle 28 ringförmig und weist einen über ihren gesamten Umfang einheitlichen Axialschnitt auf; oder, anders aufgefaßt, der Hals 29 ist in jedem Querschnitt längs der axialen Ausdehnung der Ringnut 28 einheitlich kreisförmig und stellt somit einen Körper dar, wie man ihn erhalten würde, wenn man den Bolzenrohling vor Einschneiden des Gewindes in den Körper 24 auf einer automatischen Drehbank oder Schraubenmaschine drehen würde. Entsprechend wird der Flansch 37 zu einer über den gesamten Umfang kontinuierlichen Sperrung, die die Mutter gegen jede aufdrehende Bewegung gegenüber dem Bolzen sichert. Die einzige Möglichkeit des Aufdrehens bestünde darin, daß der Flansch 37 sich über einen Teil seines Umfangs wieder nach außen biegen und dadurch in ihm eine Schraubkehle zur Aufnahme der Gänge des Teiles 24 gebildet würde.

Der eingedrückte Rand 30 der Hülse 12 kann unter gewissen Umständen gleichfalls zu einer Sperrvorrichtung werden. Wenn z. B. der nach innen gebogene Teil des Konus 19 so schwach ist, daß er nur mehr einen ganz dünnen Rand darstellt, der einer aufdrehenden Kraft leicht nachgibt, dann wird bei einer geringen aufdrehenden Bewegung das nach innen gebogene Hülsenende 30 von dem Ende des Gewindeteiles 24 gefaßt, unter Sperrung der Mutter gegen weiteres Aufdrehen. Das gleiche tritt ein, wenn die Gesamtdicke der Stücke 15 und 16 derart ist, daß die Befestigung wirkt, ehe die Spitze des Konus 19 das Ende des Gewindeteiles 24 passiert hat. In einem solchen Falle würde die Spitze des Konus nicht zu einem kontinuierlich umlaufenden und in die Nut 28 hineinragenden Flansch geformt werden. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß, wenn die Befestigungen für verschiedene Größen (Längen) bestimmt sind, die Anzahl der Größen begrenzt ist, jede Befestigung für einen Bereich unterschiedlicher Stärken von aneinanderzufügenden

■70 Körpern geeignet seinjnuß.

Für die Anpassung der Befestigung an die Stärke der Stücke 15,16 kann die Strecke, um die der Konus 19 beim Beginn der Verriegelung in die Nut 28 hineinragt, von einem Punkt, wo der Konus 19 die Schulter 27 berührt, bis zu einem Punkt, wo er nur wenig über den Rand des Gewindeteiles 24 hinausragt, variiert werden, so daß der Anwendungsbereich normalerweise in der Breite der Nut 28 liegt. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Nachfrage nach einigen Typen der Befestigungsvorrichtung so gering ist, daß der Wunsch nach einer größeren Anwendungsbreite einer einzelnen Größe der Befestigung aufkommt, oder es kann der Fall eintreten, daß ein bestehender Mangel an der richtigen Gtöße es vorübergehend erforderlich macht, auf eine kleinere Größe zurückzugreifen. In solchen Fällen ist es von großer Bedeutung, daß die Hülse ebenfalls als Sperrvorrichtung dienen kann. Beim Ausüben dieser Funktion umklammert die Hülse die Muffe 18 fest, als Folge der in der Hülse nach ihrem Aufstülpen auf den Konus 19 herrschenden Spannung. Auf diese Weise wird die Hülse zu einem Fortsatz der Mutter, der in der Nut 28 sitzt und dort die Verriegelung bewirkt.

Der Stiel 25 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, vorzugsweise durch einfaches Abarbeiten der gegenüberliegenden Seiten des Gewindeteiles 24, unter Stehenlassen dazwischen befindlicher Gewindeabschnitte gebildet. Oder man kann, wie in Fig. 5 bei 25 α gezeigt, den Stiel rundherum glattdrehen und mit Abflachungen 26 versehen. In jedem Falle ist der Stiel am Übergang zum Gewindeteil 24 mit einer umlaufenden Einkerbung 38 versehen, die das Abdrehen des Stiels, wenn das Drehmoment einen Maximalwert erreicht hat, ermöglicht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden übereinanderliegender Platten, insbesondere nur von einer Seite zugänglicher Platten, bestehend aus einem in Boh-

rungen der Platten eingesetzten, mit einem Aufweitkonus und einer Gewindebohrung versehenen Mutterteil, einem in diese Gewindebohrung einschraubbaren, an einem Ende mit einem Kopf versehenen Schraubenbolzen und einer beim Eindrehen des Schraubenbolzens in den Mutterteil mittels des Schraubenbolzenkopfes über den Aufweitkonus des Mutterteiles her preßbaren Hülse, gekennzeichnet durch eine den Endteil (30) der Hülse (12) aufnehmende und sichernde Ringnut (28) zwischen dem Gewindeteil (24) des Schraubenbolzens (10) und dem Kopf (23) des Schraubenbolzens (10).

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schraubenbolzenkopf (23) liegende Schulter (27) der Ringnut (28) durch eine nach innen unterschnittene, ebene Fläche gebildet ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine scharfe Kante (37) am Aufweitkonus (19) des Mutterteiles (11).

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die scharfe Kante (37) des Aufweitkonus (19) in Sperrstellung in die Ringnut (28) hereinragt.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterteil (11) einen konischen Kopf (17) aufweist, der sich an konische Randflächen (14) der Bohrung der einen der zu verbindenden Platten (16) anlegt und mit seiner oberen Fläche in Sperrstellung mit der Oberseite der Platte (16) in einer Ebene liegt, wobei sich an den konischen Kopf (17) des Mutterteiles (11) ein in die Bohrung der anderen Platte (15) passender zylindrischer Abschnitt anschließt.

In Betracht gezogene Druckschriften :
Deutsche Patentschrift Nr. 817 229;
belgische Patentschrift Nr. 490 622.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen