DE1085721B - Klemmverbindung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Verbindungen, die aus einem mit Schraubgewinde versehenen Teil, wie Mutter, Bolzen od. ä., und einem Halteteil dazu bestehen, welches in einer dünnen Wandung befestigt werden soll, von der nur die Außenseite zugänglich ist. Das Halteteil, in dem das mit Schraubgewinde versehene Teil aufgenommen wird, wird in eine Öffnung der Wandung eingeschoben, um das mit Schraubgewinde versehene Teil auf die nicht zugängliche innere Wandseite zu bringen, worauf beim Zusammenschrauben des mit Schraubgewinde versehenen Teiles mit einem anderen, mit diesem zusammenarbeitenden Teil ein hinter der Wandung liegendes Teil des Halteteiles so verformt wird, daß diese Wandung zwischen dem hinteren Teil und dem vorderen Teil des Halteteiles eingeklemmt wird. Zu diesem Zweck ist das Halteteil mit einem Flansch od. dgl. zur Anlage auf der Vorderkante des Befestigungsloches versehen. Solche Verbindungen sind nützlich zum Befestigen von zusätzlichen Teilen, wie Schmuckverkleidungen an bereits fertigen Konstruktionen, deren Auseinandernehmen unverhältnismäßig teuer oder gar unmöglich wäre.

Es sind bereits ähnliche Verbindungen bekannt, bei denen die Mutter in einer korbartigen Hülse untergebracht ist und die Hülse mit der Mutter ohne den Schraubenbolzen durch die größere Öffnung der unteren Platte hindurchgesteckt werden kann. Bei diesen bekannten Verbindungen muß aber in dem korbartigen Käfig zusätzlich ein Gummirohr angeordnet werden, das sich beim Anziehen der Mutter so zusammendrückt, daß eine Wulst entsteht, durch die allein die Klemmwirkung bedingt ist. Eine solche Klemmverbindung kann deshalb aber nur eine begrenzte Festigkeit aufweisen.

Im übrigen sind auch verformbare Längsansätze an Haltegliedern von Sehraub-Klemmverbindungen in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, die aber alle für die Zwecke der Erfindung nicht geeignet sind.

Darüber hinaus sind auch schon solche Schraub-Klemmverbindungen bekanntgeworden, bei denen das mit verformbaren Längsteilen versehene Halteteil nur durch die Löcher der zu verbindenden Platten gesteckt werden kann, wenn es vorher auf dem zugehörigen Schraubenbolzen aufgeschraubt wurde. Man ist bei der Anwendung dieser Verbindungen also gezwungen, zunächst die beiden zu verbindenden Platten mit den Bohrlöchern fluchtend aufeinanderzulegen und die Löcher beide so groß zu machen, daß das Halteteil durch beide Löcher hindurchgeführt werden kann. Die obere der zu verbindenden Platten muß daher eine größer als üblich auszubildende Öffnung haben, so daß man nur Spezialschraubenbolzen mit einem erweiterten Bund verwenden kann, wenn man eine gegenseitige Verschiebung der Platten durch Klemmverbindung

Anmelder:

Aerocessoires Simmonds,
Levallois-Perret, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner, Patentanwalt, Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 28. September 1953

Maximalen Viger, Crosnes, Seine-et-Oise,

und Andre Louis Varon, Paris (Frankreich),

sind als Erfinder genannt worden

das Spiel des Schraubenbolzens in dem Loch der oberen Platte vermeiden will.

Ähnliche bekannte Verbindungen arbeiten sehr unsicher, weil bei ihnen keine Möglichkeit zur zuverlässigen Verhinderung eines Mitdrehens des Halteteiles beim Anziehen der Schraube vorgesehen ist.

Schließlich sind auch noch vielteilige, kostspielig herzustellende Schraubverbindungen bekanntgeworden, bei denen die Mutter ersetzende schwenkbare, an ihren inneren Schenkeln mit kurzen Gewindeteilstücken versehene Winkelhebel, die in dem Halteglied schwenkbar gelagert sind, beim Einsetzen des Schraubenbolzens so geschwenkt werden, daß ihre äußeren Schenkel sich von hinten gegen die zu verbindenden Platten legen und ihre inneren Schenkel mit dem darauf befindlichen Gewinde am Gewinde des Schraubenbolzens anliegend als Mutter wirken. Solche Verbindungen können aber, von ihrem hohen Preis ganz abgesehen, wegen der nur auf einem Teil des Bolzenumfangs von diesem erfaßten schmalen Gewindestücke keinen ausreichenden Ersatz für aus Schraube und normal ausgebildeter, den Bolzen rings umschließender Mutter bestehende Verbindungen bieten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine allgemein zylindrische Form aufweist und in ein gewöhnliches rundes Loch eingelassen werden kann, welches in die Befestigungswand ohne Verwendung irgendwelcher Spezialwerkzeuge gebohrt werden kann, wobei die Verbindung so ausgebildet ist, daß sich das Halteteil beim Einschrauben des Bolzens in die Mutter (oder umgekehrt) auch vor seiner Verformung in dem Loch nicht drehen kann.

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Zu diesem Zweck ist die den Gegenstand der Erfindung bildende Klemmverbindung, die aus einer Schraube und einer Mutter besteht, die in einem durch eine runde öffnung in einem der zu verbindenden Teile einzusteckenden Käfig längsverschiebbar gelagert ist, in der Weise ausgebildet, daß die im Käfig gelagerte, zylindrische Mutter bzw. der Schraubenkopf wenigstens eine abgeschrägte Stirnfläche sowie zwei diametral gegenüberliegende Längsnuten auf dem Außenumfang hat, während der Käfig aus einem ringförmigen Bodenteil und zwei in die Längsnuten der Mutter bzw. des Schraubenkopfes passenden und in je einem halbkreisförmig gebogenen Querstreifen endenden Längsstegen besteht, wobei die Querstreifen einen sich gegen die eine Wand des zu verbindenden Teils anlegenden radialen Flansch sowie zum Bodenteil hin gerichtete zungenartige Ansätze haben, die durch die abgeschrägte Stirnfläche der zwischen ihnen und dem Bodenteil befindlichen Mutter bzw. des Schraubenkopfes beim Anziehen radial verformt und gegen die andere Wand des zu verbindenden Teils gedruckt werden. Dadurch, daß das Halteteil über seine ganze Länge diametral geschlitzt ist, kann das Befestigungsloch mit einem Durchmesser gebohrt werden, der etwas größer ist als der allgemeine äußere Durchmesser des Halteteiles, wobei der Spielraum dann leicht durch geringfügiges Öffnen des Schlitzes des Halteteiles ausgeglichen werden kann. Diese Einrichtung bietet den weiteren Vorteil, daß das mit Schraubgewinde versehene Teil leichter in das Halteteil eingeführt werden kann. Außerdem läßt sich diese Anordnung auf einfache Weise durch Ausschneiden des Halteteiles aus einer Metallplatte herstellen. Sie eignet sich daher gut für ein vollautomatisches Fertigungsverfahren, daß ausschließlich aus äußerst einfachen Schneid- und Faltvorgängen besteht. Ein weiterer Vorteil dieser Einrichtung ist es, daß ein geringer Spielraum zwischen der Lochwandung und dem Halteteil das Einsetzen des letzteren von Hand ermöglicht.

Weitere Einzelheiten und deren Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, wobei die Zeichnungen nur zum Zwecke der Veranschaulichung und nicht zur Abgrenzung der Erfindung dienen sollen. Es zeigt

Fig. 1 die Einzelteile der Klemmverbindung gemäß der Erfindung, und zwar einen Teil der Platte, auf der die Verbindung befestigt werden soll, das als Käfig ausgebildete Halteteil, die Mutter, das zu befestigende Plattenteil und den mit der Mutter zusammenarbeitenden Bolzen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in einem Loch einer Platte angebrachten Käfigs mit eingelegter Mutter,

Fig. 3 einen axialen Schnitt der Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 4 die fertige Verbindung nach Einschrauben des Bolzens in die Mutter während einer ersten Verformungsphase der Halteansätze,

Fig. 5 einen axialen Schnitt der Gesamtanordnung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 im Endzustand, wobei der Bolzen fest in der Mutter angezogen ist,

Fig. 7 einen axialen Schnitt der Gesamtanordnung nach Fig. 6,

Fig. 8 einen axialen Schnitt einer anderen Ausführungsform, in der der Kopf eines Bolzens im Käfig untergebracht ist,

Fig. 9 eine Ansicht teils im Schnitt, teils in Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 8, nachdem die Mutter auf dem Bolzen angezogen ist, und

Fig. 10 einen axialen Schnitt einer Abänderung der

Ausführungsform nach Fig. 8 und 9, in der der Bolzen mit einer axialen Bohrung zur Verbindung beider Seiten der Befestigungswandung versehen ist, wobei noch eine Dichtung vor dem Käfig vorgesehen ist.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Halteteil (Käfig) der Verbindung gemäß der Erfindung aus einem Stück dünnen Metalls gefertigt, welches aus einem Metallblech so ausgeschnitten und so gefaltet ist, daß es die

ίο Form eines allgemein zylindrischen und rohrförmigen Käfigs mit einem in der in Fig. 1 bis 7 gezeigten Ausführungsform ringförmigen Bodenteil 1 für die Aufnahme eines Bolzens α durch eine kreisförmige Öffnung 7 hindurch aufweist. Das Bodenteil 1 ist durch zwei sich diametral gegenüberliegende Längsstege 2 mit zwei halbkreisförmigen Querstreifen 3 verbunden, die ein Aufliegen des Käfigs auf der äußeren Kante des in Fig. 1 mit e bezeichneten Plattenteiles gestatten. An jedem Querstreifen 3 sind durch Schlitze 5

ao mehrere zungenartige Ansätze 4 (zwei im gezeigten Beispiel) gebildet, die sich parallel zu den Längsstegen 2 erstrecken. Durch gegenüberliegende Längsschlitze 8 sind die Querstreifen 3 voneinander getrennt. Die Ansätze 4 bilden den verformbaren Teil des Halteteiles. An ihren freien Enden sind sie von kreisförmigen Kanten 9 begrenzt, auf deren innere Begrenzungslinie die abgeschrägte Stirnfläche 10 des mit Schraubgewinde versehenen Teiles der Verbindung wirkt, wie später erklärt wird. Im in Fig. 1 bis 7 gezeigten Beispiel ist das mit Schraubgewinde versehene Teil eine zylindrische Mutter c mit Innengewinde 11. Am Außenumfang der Mutter sind zwei sich diametral gegenüberliegende Längsnuten 12 für die Aufnahme der Längsstege 2 eingearbeitet, die eine axiale Führung mit freiem Sitz der Mutter längs dieser Stege gewährleisten. Der äußere Durchmesser der Mutter c liegt zwischen dem inneren und äußeren Durchmesser der Längsstege 2, so daß die Mutter nicht über den Käfig nach außen vorsteht und doch sicher durch die Längsstege 2 geführt wird. Ferner sollte der Durchmesser der Mutter ausreichend größer als der innere Durchmesser des Käfigs gewählt werden, um einen sicheren Eingriff zwischen der Stirnfläche 10 und den Kanten 9 der Ansätze zu gewährleisten. Um einen freien gleitenden Sitz zu gewährleisten, ist der Durchmesser am Boden der NutenJL2 geringfügig kleiner als der Innendurchmgsser^des Käfigs an den Längsstegen 2. Außerdem ist der axiale Abstand - zwischen den freien Enden 9 der Ansätze 4 und dem Boden 1 des Käfigs d erheblich größer als die axiale Länge der Mutter c, um eine gewisse axiale Bewegungsfreiheit der Mutter im Käfig zu ermöglichen.

Im gezeigten Beispiel ist an der gegenüberliegenden Kante der Mutter c eine zweite Abschrägung 13

(s. Fig. 4 und 6) ähnlich der und symmetrisch zur obenerwähnten abgeschrägten Stirnkante 10 vorgesehen, und das ringförmige Bodenteil 1 hat die Form eines abgestumpften Kegels bekommen, wie es näher in Fig. 2 bis 7 gezeigt ist. Die zweite Abschrägung 13 soll die Mutter c zentrieren, wenn diese unter der beim Einsetzen des Bolzens α in die Mutter ausgeübten axialen Kraft gegen den Boden 1 gedrückt wird. Es ist ersichtlich, daß dieses Zentrieren das Einsetzen des Bolzens in die Mutter wesentlich erleichtert.

Vor Herstellung der Klemmverbindung wird das zu haltende, mit Gewinde versehene Teil ·—· die Mutter c in Fig. 1 — in den Käfig d eingeführt. Zu diesem Zweck genügt es, die zu Flanschen umgebogenen Ouerstreifen 3 geringfügig auseinanderzudrücken und das mit Gewinde versehene Teil axial hineinfallen zu

geübt.

lassen. Wegen der zweiten Schrägfläche 13 kann im gezeigten Beispiel die Mutter c axial mit jeder Seite voran in den Käfig d eingeführt werden. Dadurch ist es möglich, diesen Arbeitsgang automatisch, beispielsweise mittels elektromagnetischer Einsetzvorrichtungen, auszuführen.

Wenn das mit Gewinde versehene Teil mit seinen Längsnuten 12 in die Längsstege 2 eingerastet ist, werden die Querstreifen 3 in ihre ursprüngliche gegenseitige Lage zurückgebracht.

Wenn ein zusätzliches Stück, wie die Platte b in Fig. 1, auf einer Platte e, von der nur die Außenseite (in den Zeichnungen als Oberseite gezeigt) zugänglich ist, befestigt werden soll, genügt es, ein rundes Loch 6 in die Wand e mit einem Durchmesser zu bohren, der etwas größer ist als der Gesamtdurchmesser des zylindrischen Käfigs d, worauf letzterer von Hand durch dieses Loch geschoben werden kann, bis der Käfig durch Aufliegen des äußeren, durch die Endkanten der Querstreifen 3 gebildeten Flansches auf der äußeren Kante des Loches 6, wie in Fig. 2 bis 3 gezeigt, festgehalten wird.

Der Bolzen α wird dann zunächst durch ein zu diesem Zweck in dem an der Platte e zu befestigenden Teil b vorgesehenes Loch 14 und darauf durch das as offene äußere Ende des Käfigs geschoben und dann mit der Mutter verschraubt.

Zum Einschrauben des Bolzens in die Mutter wird sowohl eine axial« als auch eine drehende Kraft aus-

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Die axiale Komponente dieser Kräfte drückt die Mutter c gegen das Bodenteil 1 des Käfigs d. Wie bereits oben erwähnt, verursacht dies im gezeigten Beispiel in erster Linie eine automatische Zentrierung der Mutter, was das Einsetzen des Bolzens in die Mutter sehr erleichtert.

Wegen der axialen Bewegungsfreiheit der Mutter im Halteglied, die ein freies Orientieren der Mutter ermöglicht, genügt die Reibung des Flansches an der Wandung e, um ein Drehen des Käfigs im Loch 6 zu verhindern. Bei weiterem Einschrauben des Bolzens a in die Mutter c, wie in Fig. 4 gezeigt, kommt die abgeschrägte Stirnfläche 10 mit der inneren Begrenzungslinie der Kanten 9 der Ansätze 4 in Berührung, und der Kopf des Bolzens α berührt den zu befestigenden Teil.

Folglich wird bei weiterem Einschrauben dieses Teil auf den äußeren Flansch gepreßt, wodurch die das Drehen der Verbindungsanordnung verhindernde Reibung gesteigert wird. Wenn das Einschrauben fortgesetzt wird, gleitet die Begrenzungslinie über die abgeschrägte Stirnfläche 10, so daß die Mutter zwischen die Ansätze gezwängt wird und auf sie eine verkeilende Wirkung ausübt, die diese nach außen hin verformt. Da der Rand des Loches 6 dieser Verformung entgegensteht, werden die Ansätze 4 stark gegen diesen Rand gedruckt, wodurch ein Festklemmen der ganzen Verbindung an der Platte e gewährleistet wird. Das erste Stadium der Verformung der Ansätze 4 ist in Fig. 4 und 5 gezeigt, während Fig. 6 und 7 das endgültige Aussehen der verschiedenen Teile nach dem Anziehen des Bolzens α in der Mutter c zeigen. Während der Verformung der Ansätze 4 ist ihr Widerstand der Verformung gegenüber schwächer als die fortlaufend zunehmende Reibung der Verbindung auf der Befestigungsplatte e, so daß auch während der letzten Phase des Arbeitsganges die aus Mutter und Käfig bestehende Verbindung wirksam am Drehen im Loch 6 gehindert wird. Es ist zu beachten, daß der auf das Teil b ausgeübte und auf den Flansch des Käfigs d übertragene Druck auch bestrebt ist, die Verbindung gegen Drehung zu halten.

In der in Fig. 8 und 9 gezeigten Abänderungsform besteht das im Käfig d untergebrachte, mit Gewinde versehene Teil aus dem Kopf 15 a eines Bolzens, dessen mit Gewinde versehener Schaft 15 an der äußeren zugänglichen Seite der Platte e durch das Loch 14 des Teiles b hindurch vorsteht, um die dazugehörige Mutter 16 aufzunehmen. In diesem Fall muß der Boden, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, nicht unbedingt mit einer öffnung 7, wie in Fig. 1, versehen sein, da kein vorstehendes Teil durch den Boden gesteckt werden muß. Es ist jedoch leicht verständlich, daß genormte Käfige, wie d in Fig. 1, genommen werden können, die wahlweise entweder eine Mutter c oder den Kopf 14 a eines Bolzens aufnehmen können.

Wie in Fig. 10 gezeigt, kann eine aus Bolzen und Halteteil bestehende Verbindung gemäß der Erfindung als schnell in der Wand 17 einer Leitung 18 zu befestigender Rohranschluß verwendet werden. Zu diesem Zweck genügt es, den Bolzen 15 b mit einer axialen, sich über seine ganze Länge erstreckenden Bohrung 19 zu versehen, um das Innere der Leitung 18 mit dem Außenraum in Verbindung zu bringen. Bei dieser Anwendungsart wird die Verbindung vorzugsweise durch Dichtungsmittel, z. B. durch einen verformbaren, mit einer entsprechend geformten Scheibe 21 zusammenarbeitenden Ring 20 vervollständigt, der zwischen der Wand 17 und der mit dem mit Gewinde versehenen Schaft 15 des Bolzens zusammenwirkenden Mutter 16 α eingesetzt ist.

Der obenerwähnte und in Fig. 1 bis 7 gezeigte äußere Flansch hat eine sehr geringe Dicke, weil er lediglich aus den äußeren Kanten der halbkreisförmig gebogenen Ouerstreifen 3 geformt ist. Trotzdem kann in gewissen Anwendungsfällen dieser Flansch zwischen der Befestigungswand und dem darauf zu befestigenden Teil unzweckmäßig sein. In diesem Fall kann der Flansch leicht in die äußere Kante des Befestigungsloches, wie in Fig. 8 bis 10 gezeigt, versenkt werden, wobei zu diesem Zweck die Kante bei 22 leicht abgeschrägt ist.

Im Falle von Fig. 10 ist diese Anordnung aus offensichtlichen Gründen wegen der Abdichtung unentbehrlich.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Klemmverbindung mit einer Schraube und einer Mutter, die in einem durch eine runde öffnung in einem der zu verbindenden Teile einzusteckenden Käfig längsverschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Käfig gelagerte zylindrische Mutter (c) bzw. der Schraubenkopf (15 a) wenigstens eine abgeschrägte Stirnfläche (10) sowie zwei diametral gegenüberliegende Längsnuten (12) auf dem Außenumfang hat, während der Käfig (d) aus einem ringförmigen Bodenteil (1) und zwei in die Längsnuten der Mutter (c) bzw. des Schraubenkopfes (15a) passenden und in je einem halbkreisförmig gebogenen Querstreifen (3) endenden Längsstegen (2) besteht, wobei die Querstreifen (3) einen sich gegen die eine Wand des zu verbindenden Teils anlegenden radialen Flansch sowie zum Bodenteil (1) hin gerichtete zungenartige Ansätze (4) haben, die durch die abgeschrägte Stirnfläche (10) der zwischen ihnen und dem Bodenteil (1) befindlichen Mutter (c) bzw. des Schraubenkopfes (15 a) beim Anziehen radial verformt und gegen die andere Wand des zu verbindenden Teils gedrückt werden.

2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stirnflächen der Mutter (c) bzw. des Schraubenkopfes (15 a) abgeschrägt sind und der Bodenteil (1) des Käfigs die Form eines Kegelstumpfes hat.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 849 048; britische Patentschriften Nr. 566 954, 628 912; USA.-Patentschriften Nr. 2 387 468, 2 404169, 5 2 516 554.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 009 567/174 7.60