DE1190257B - Befestigungsteil zur Verbindung oder Verriegelung von Werkstuecken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. α.:

F06b

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 47a-l

Nummer: 1190257

Aktenzeichen: A 34476 XII/47 a

Anmeldetag: 20. April 1960

Auslegetag: 1. April 1965

Die Erfindung betrifft ein Befestigungsteil zur Verbindung oder Verriegelung von mit sich deckenden Bohrungen versehenen Werkstücken, bestehend aus einem Hohlbolzen mit radialen Öffnungen, in denen Sperrkugeln beweglich sind, die in Abhängigkeit von der Stellung eines im Inneren des Bolzens verschiebbaren, federbelasteten Stößels nach außen gedrängt werden oder in am Stößel vorgesehene Einschnürungen zurücktreten.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art hält ein federbelasteter, mit einem kugelförmig verdickten Ende ausgestatteter Stößel die Sperrkugeln in Normalstellung in einer radial nach außen vorstehenden Stellung. Wenn auf die Sperrkugeln eine radial nach innen gerichtete Kraft ausgeübt wird, weichen sie nach innen in den Hohlbolzen zurück und verschieben den Stößel gegen die Kraft der Feder. Die bekannte Vorrichtung kann daher unter Anwendung entsprechender Kraft sowohl in Bohrungen zweier miteinander zu verbindender Werkstücke hineingeschoben wie auch wieder aus ihnen herausgezogen werden. Das bedeutet, daß sich die Werkstücke auch ungewollt voneinander lösen können, wenn beispielsweise bei ihrer Handhabung Kräfte auf die Sperrkugeln zur Einwirkung kommen, die die von der Feder aufgebrachte Haltekraft überschreiten.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Sicherung eines Kolbenbolzens gegen Axialverschiebungen werden ebenfalls Sperrkugeln verwendet, die durch Bohrungen im Kolbenbolzen radial nach außen vorstehen, wenn der im Durchmesser dickere Teil des im Bolzen verschiebbaren Stößels hinter den Kugeln steht. In dieser Sperrstellung wird der innenliegende Stößel durch eine im Inneren des hohlen Bolzens angeordnete Druckfeder in Anlage an einem Anschlag gehalten. Um die Sperrung aufzuheben, muß der Stößel gegen die Kraft der Feder so weit verschoben werden, daß die Kugeln in die Einschnürungen im Stößelvorderteil zurückweichen können. Diese bekannte Vorrichtung dient jedoch einem anderen Zweck insofern, als die jeweilige Verbindung nur bei Verschleiß des Kolbenbolzens gelöst werden soll. Die Entsperrung des Bolzens ist dabei nur mit Hilfe von Spezialwerkzeugen möglich.

Es ist bereits auch ein Blindniet bekannt, der dadurch nach dem Einführen durch Bohrungen in zwei Werkstücken befestigt wird, daß durch eine Bohrung vom kopfseitigen Ende aus ein Dorn eingeführt wird, der ein besonders ausgebildetes Verriegelungsstück spreizt. Hierbei können auch Kugeln verwendet werden, die durch einen am vorderen Ende konischen Dorn seitlich aus dem Schließkopf des Blindhohlniets

Befestigungsteil zur Verbindung oder
Verriegelung von Werkstücken

Anmelder:

Aerpat A. G., Glarus (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,

Pullach (Isartal), Wiener Str. 2

Als Erfinder benannt:

Gose B. Seilers, Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. April 1959 (809 372)

as herausgedrückt werden. Dabei tritt jedoch eine bleibende Verformung der Teile ein, und die Verbindung kann nur durch ihre Zerstörung wieder gelöst werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugründe, einen Befestigungsteil der eingangs genannten Art zu schaffen, der zu seiner Befestigung eine andere Handhabung als beim Entriegeln erfordert, so daß eine unbeabsichtigte Verstellung des Teils, insbesondere ein Lösen der miteinander verbundenen Werkstücke, nicht erfolgen kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Hohlbolzen in einem einseitig offenen rohrförmigen Außenkörper längsbeweglich ist, in dessen geschlossenem Ende sich sowohl die den Stößel wie auch eine den Hohlbolzen beeinflussende Feder abstützen und an dessen Innenseite eine Vertiefung angeordnet ist, in welche die Sperrkugeln unter Verrastung des Hohlbolzens gegenüber dem Außenkörper unter gleichzeitiger Aufhebung der Sperrung zwischen

Hohlbolzen und Stößel eingreifen, wenn der Hohlbolzen gegen die Kraft der ihn belastenden Feder im Außenkörper verschoben wird. Der erfindungsgemäße Befestigungsteil besteht somit aus drei ineinanderliegenden Elementen, die wechselweise betätigt werden, je nachdem, ob die Vorrichtung in Befestigungsstellung gebracht werden oder aus der Befestigungsstellung gelöst werden soll.

509 537/198

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Befestigungsteils, wobei sich der Innenkörper in zurückgezogener Lage befindet,

F i g. 2 den Befestigungsteil nach F i g. 1 bei in Mittelstellung befindlichem Innenkörper,

F i g. 3 den Befestigungsteil nach F i g. 1 mit in seiner vordersten Lage stehendem Innenkörper,

F i g. 4 einen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel, wobei der Befestigungsteil beim Einsetzen in sich deckende Öffnungen an miteinander zu befestigenden Bauteilen dargestellt ist,

F i g. 5 die Vorrichtung nach F i g. 4 in Befestigungsstellung,

F i g. 6 die Vorrichtung nach F i g. 4 in teilweise gelöster Stellung,

F i g. 7 einen Schnitt durch F i g. 5 auf der Linie 7-7,

F i g. 8 einen Schnitt durch F i g. 6 auf der Linie 8-8.

Der Befestigungsteil 12 nach den F i g. 1,2 und 3 besteht aus einem Außenkörper 13, einem Hohlbolzen 14 und einem Stößel 15. Der Hohlbolzen 14 ist im Außenkörper 13 und der Stößel 15 im Hohlbolzen 14 verschiebbar. Der Außenkörper ist an seinem Ende 16 durch eine Platte 17 verschlossen, die durch Umbördelung des Randes des Außenkörpers oder auf andere geeignete Weise befestigt ist. Zwischen der Platte 17 und dem Hohlbolzen 14 ist eine Feder 18 angeordnet, die den Hohlbolzen (auf die Zeichnung bezogen) rechts in seine vorgeschobene Stellung drückt. Zwischen der Platte 17 und dem Stößel 15 ist eine weitere Feder 19 wirksam, welche den Stößel nach rechts ebenfalls in seine vorderste Lage zu drängen sucht.

10 und 11 sind zwei Bauteile, die mit Hilfe des Befestigungsteils 12 miteinander verbunden werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bis 3 ist der Außenkörper 13 in dem Bauteil 11 befestigt. Zu diesem Zweck ist an einem Teil der Außenfläche des Außenkörpers eine axiale Rändelung oder Zahnung 23 ausgebildet, mit der der Außenkörper in eine Öffnung 24 im Bauteil 11 eingedrückt wird. Die Bohrung 25 des Außenkörpers 13 wird mit einer Öffnung 26 im Bauteil 10 zur Deckung gebracht.

Im Hohlbolzen 14 sind in den Öffnungen 31, 32 Kugeln 29,30 angeordnet, die zwischen einer Stellung, in der sie nach innen vorstehen, wie dies in den F i g. 2 und 3 zu sehen ist, und einer Stellung, in der sie nach außen vorstehen, nach F i g. 1 beweglich sind. Der Durchmesser jeder der Kugeln ist größer als die Wanddicke des Hohlbolzens 14, so daß jede Kugel entweder nach außen über den Hohlbolzen vorsteht und an einem Absatz 33 an der Innenseite des Außenkörpers anliegt oder nach innen über den Hohlbolzen vorsteht und in eine Nut 34 am Stößel eingreift.

Ein am Hohlbolzen 14 ausgebildeter Ringflansch

37 begrenzt die Beweglichkeit des Hohlbolzens nach vorn durch Anlage am Absatz 33 des Außenkörpers. In ähnlicher Weise begrenzt ein weiterer Ringflansch

38 am Stößel 15 die Auswärtsbewegung des Stößels dadurch, daß er an der Stirnfläche des Hohlbolzens zur Anlage kommt.

In F i g. 1 ist der Befestigungsteil in gelöster Stellung gezeigt, in der der Hohlbolzen 14 zurückgezogen und der Stößel 15 vorgeschoben ist. Der Befestigungsteil wird durch Druck auf den Hohlbolzen 14 von rechts gegen die Kraft der Feder 18 in diese Stellung gebracht. Die Kugeln 29 und 30 sind zunächst mit der Nut 34 am Stößel 15 im Eingriff (Fig. 2) und verrasten den Stößel in seiner linken Stellung gegen die Kraft der Feder 19 im Hohlbolzen 14. Wenn der Hohlbolzen in die in F i g. 1 gezeigte Stellung gelangt, bewegen sich die Kugeln nach außen und legen

ίο sich hinter die Schultern 33 am Außenkörper, woraufhin die Feder 19 den entrasteten Stößel nach rechts in seine relativ zum Hohlbolzen 14 vorderste Stellung drückt, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist. Der Hohlbolzen 14 ist so bemessen, daß seine Endfläche 39 bei verrasteter zurückgezogener Stellung gegenüber der Oberfläche des Bauteils 11 nach Fig. 1 zurückversetzt ist.

Wenn der Hohlbolzen zurückgezogen ist und das Werkstück 10 am Werkstück 11 anliegt, wie dies in F i g. 1 der Fall ist, wird der Stößel 15 nach links gegen die Kraft der Feder 19 gedrückt. Dadurch können die Kugeln 29 und 30 nach innen in die Nut 34 am Stößel eintreten. Sodann wird der Druck auf den Stößel aufgehoben, und Stößel und Hohlbolzen bewegen sich unter der Wirkung der Federn 19 und 18 nach rechts. Wenn das Werkstück mit seiner Bohrung. nicht auf die Öffnung 25 ausgerichtet ist, stößt der Hohlbolzen gegen das Werkstück 10, wie dies in F i g. 2 zu sehen ist. Das Werkstück 10 kann in diesem Fall etwas gegenüber dem Teil 11 bewegt werden, um die Öffnungen miteinander zur Deckung zu bringen. Sobald dies eintritt, schiebt sich der Hohlbolzen selbsttätig in die Öffnung 26 hinein und verriegelt die beiden Werkstücke nach der in F i g. 3 gezeigten Art miteinander, weil der Hohlbolzen 14 beim Niederdrücken des Stößels bereits entriegelt worden ist. Der Hohlbolzen ist am Ende konisch ausgebildet, um hierdurch die Ausrichtung der Werkstücke 10 und 11 zueinander zu erleichtern.

Der Befestigungsteil kann z. B. zur Anbringung der konischen Nase an einem Geschoßkörper verwendet werden, wobei der Geschoßkörper dem Teil 11 und die Konusnase dem Teil 10 entspricht. Der Hohlbolzen wird hierbei in seine zurückgezogene Stellung gedrückt. Sodann wird die Konusnase eingesetzt und der Stößel niedergedrückt, so daß der Hohlbolzen freigegeben wird. Erforderlichenfalls wird die Konusnase noch bis zum genauen Fluchten der Öffnungen gedreht, woraufhin sich der Hohlbolzen verschiebt und einrastet. Der Befestigungsteil kann durch Zurückdrehen des Hohlbolzens wieder gelöst werden.

Bei dem in den F i g. 4 bis 8 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsteil von den miteinander verbundenen Werkstücken abnehmbar. Die Teile, welche mit dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 übereinstimmen, sind auch in den Fig. 4 bis 8 mit den gleichen Bezugsnummern benannt. Der Außenkörper 13 paßt mit Gleitsitz in die einander deckenden Öffnungen 45 und 46 der Werkstücke 10 und 11. Ein konisch ausgebildeter Kopf 47 am Außenkörper legt sich in eine Senkbohrung 48 im Werkstück 10, um auf diese Weise gemäß F i g. 5 eine glatte Oberfläche herzustellen. Selbstverständlieh kann der Kopf auch auf beliebige andere Weise ausgebildet sein.

Im Außenkörper 13 ist eine Ringnut 49 ausgebildet, in die die vom Hohlbolzen 14 geführten Kugeln

29 und 30 eingreifen. Der Außenkörper ist ferner mit einem Absatz 50 versehen, an welchem ein Ringflansch 51 anschlägt, der die Bewegung des Hahlbolzens nach vorn begrenzt. Die Nut 49 und der Absatz 50 haben die gleiche Wirkungsweise wie der Absatz 33 des zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiels. Es kann daher auch im vorliegenden Fall ein einfacher Absatz vorgesehen werden.

Die in radialen Öffnungen 55 und 56 des Außenkörpers liegenden Kugeln 53 und 54 dienen zur Verriegelung des Befestigungsteils in den miteinander verbundenen Werkstücken. Die Kugeln 53 und 54 sind im Durchmesser größer als die Wandstärke des Außenkörpers, so daß sie entweder nach außen überstehen und am Werkstück 11, wie in F i g. 5 dargestellt ist, anliegen oder nach innen vorstehen und in eine Nut 57 im Hohlbolzen 14 eingreifen, wie dies die F i g. 4 und 6 zeigen.

Der Befestigungsteil, der sich in der in F i g. 4 gezeigten entriegelten Stellung befindet, wird in die aufeinander ausgerichteten Öffnungen in den Werkstücken 10 und 11 von rechts her eingeschoben. Der Hohlbolzen nimmt den Außenkörper durch Eingriff der Kugeln 53 und 54 in die Nut 57 und dieser den Stößel auf Grund des Eingriffs der Kugeln 29 und 30 in die Nut 34 nach links mit. Wenn der Außenkörper vollständig in die miteinander zu verbindenden Werkstücke eingeführt ist und der Hohlbolzen 14 gegen die Kraft der Feder 18 nach vorn gedruckt wird, bewegen sich die Kugeln 53 und 54 nach außen und legen sich an das Werkstück 11 an, während der Hohlbolzen die Kugeln 29 und 30 in Eingriff mit der Nut 49 bringt. Die Feder 19 drückt den Stößel nach rechts in eine Stellung, in der er die Kugeln 29 und 30 in der Nut verriegelt und gleichzeitig den Hohlbolzen in der Stellung nach F i g. 5 festsetzt. In dieser Lage ist der Befestigungsteil verrastet und hält die zu verbindenden Werkstücke zusammen.

Der Befestigungsteil wird dadurch gelöst, daß der Stößel 15 gegen die Kraft der Feder 19 niedergedrückt wird. In dieser Stellung, die in F i g. 5 in gestrichelten Linien angedeutet ist, verlagern sich die Kugeln 29 und 30 nach innen in die Nut 34. Dadurch wird der Hohlbolzen 14 entriegelt. Die Feder 18 drückt nach rechts, wobei der Stößel auf Grand des Eingriffs der Kugeln 29 und 30 in die Nut am Stößel mitgenommen wird. Sobald der Innenkörper 14 die in Fig. 6 gezeigte Stellung erreicht, bewegen sich die Kugeln 53 und 54 nach innen in die Nut 57 des Hohlbolzens und ermöglichen es hierdurch, die gesamte Vorrichtung aus den Werkstücken auszuziehen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Befestigungsteil zur Verbindung oder Verriegelung von mit sich deckenden Bohrungen versehenen Werkstücken, bestehend aus einem Hohlbolzen mit radialen Öffnungen, in denen Sperrkugeln beweglich sind, die in Abhängigkeit von der Stellung eines im Inneren des Bolzens verschiebbaren, federbelasteten Stößels nach außen gedrängt werden oder in am Stößel vorgesehene Einschnürungen zurücktreten, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlbolzen (14) in einem einseitig offenen rohrförmigen Außenkörper (13) längsbeweglich ist, in dessen geschlossenem Ende (16,17) sich sowohl die den Stößel (15) wie auch eine den Hohlbolzen beeinflussende Feder (19,18) abstützen und an dessen Innenseite eine Vertiefung (33,49) angeordnet ist, in welche die Sperrkugeln (29,30) unter Verrastung des Hohlbolzens gegenüber dem Außenkörper unter gleichzeitiger Aufhebung der Sperrung zwischen Hohlbolzen und Stößel eingreifen, wenn der Hohlbolzen gegen die Kraft der ihn belastenden Feder im Außenkörper verschoben wird.

2. Befestigungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlbolzen (14) in einem im Innendurchmesser erweiterten Abschnitt des Außenkörpers mit einem Ringflansch (37, 51) geführt ist, der die Auswärtsbewegung des Hohlbolzens durch Anschlag an einem an der Übergangsstelle vom im Innendurchmesser weiteren zum im Innendurchmesser engeren Abschnitt im Außenkörper gebildeten Absatz (33, 50) begrenzt, und daß am Stößel (15) ein weiterer Ringflansch (38) vorgesehen ist, mit dem sich der Stößel bei Verrastung des Hohlbolzens mit dem Außenkörper (13) und gleichzeitiger Entsperrung des Stößels gegenüber dem Hohlbolzen an diesen letzteren anlegt.

3. Befestigungsteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlbolzen (14) durch Eingriff der Sperrkugeln (29, 30) in dem im Innendurchmesser erweiterten Abschnitt des Außenkörpers (13) diesem gegenüber verrastbar ist.

4. Befestigungsteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlbolzen (14) an der der Feder (18) zugekehrten Seite mit einer Verlängerung versehen ist, in deren Bereich im Außenkörper Öffnungen (55, 56) mit radial beweglichen Sperrkugeln (53,54) angeordnet sind und die mit einer außen am Hohlbolzen vorgesehenen Verdickung, die Kugeln (54) in einer Stellung hält, in der sie über den Umriß des Außenkörpers (13) vorstehen, wenn der Hohlbolzen gegenüber dem Außenkörper verrastet ist, während die Kugeln in eine Einschnürung (57) im Hohlbolzen zurückgehen, wenn bei Betätigung des Stößels (15) die Verrastung zwischen Hohlbolzen und Außenkörper entfällt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 554 634, 575 355;
USA.- Patentschrift Nr. 2 376 329.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 537/198 3.65 ® Bundesdruckerei Berlin