DE20106003U1

DE20106003U1 - Haltevorrichtung

Info

Publication number: DE20106003U1
Application number: DE20106003U
Authority: DE
Original assignee: Norsk Hydro ASA
Current assignee: Norsk Hydro ASA
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2011-04-06

Description

IiEiNWEBER & ZIMMERMANN

Norsk Hydro ASA

N-0240 Oslo
NORWAY

PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

EUROPEAN TRADEMARK ATTORNEYS

Dipl.-lng. H. Leinweber (t 1976) Dipl.-lng. Heinz Zimmermann Dipl.-lng. A. Gf. v. Wengersky Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Kraus Dipl.-lng. Thomas Busch Dipl.-Phys. Dr. Klaus Seranski

Rosental 7

D-80331 München

TEL +49-89-231124-0 FAX+49-89-231124-11

^den 5. April 2001 bbs

Unser Zeichen P01008

HALTEVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines ein erstes Befestigungselement mit einem ersten Gewindeelement aufweisenden Kopplungselements an einem Fahrzeug, mit

einem ersten und einem zweiten Halteelement, die zum Halten an einem Kopplungskräfte aufnehmenden Element des Fahrzeugs in angebrachtem Zustand auf unterschiedlichen Seiten des Kopplungskräfte aufnehmenden Elementes liegen, und

einem zu dem ersten Gewindeelement passenden zweiten Gewindeelement, das zum Verschrauben mit dem ersten Gewindeelement dient.

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Nach einschlägigen Vorschriften für den Straßenverkehr müssen Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit einem Kopplungselement ausgerüstet sein, damit sie andere Fahrzeuge abschleppen und selbst abgeschleppt werden können. Bei dem Kopplungselement handelt es sich daher beispielsweise um eine Lasche zum Anbringen eines Abschleppseils oder einer Abschleppstange. Das Kopplungselement kann aber auch die Form einer Anhängerkupplung haben. Insbesondere für denjenigen Fall, in dem nicht etwa mit einem Abschleppseil, sondern beispielsweise mit einer Stange gearbeitet wird, muss das Kopplungselement derart an dem Fahrzeug gehalten sein, dass es nicht nur Zug-, sondern auch Druckkräfte übertragen kann.

Damit das Kopplungselement, also die Lasche oder dgl. nicht ständig an dem Fahrzeug angebracht sein muss, was beispielsweise als ästhetisch unbefriedigend empfunden werden könnte, sind Realisierungen entwickelt worden, bei denen das eigentliche Kopplungselement ein erstes Gewindeelement aufweist, mittels dessen es im Bedarfsfall mit der Haltevorrichtung verschraubt werden kann, wobei die Haltevorrichtung selbst an einer ästhetisch nicht störenden Stelle, beispielsweise an der dem Fahrzeug zugewendeten Seite einer Stoßstange liegt.

Es sind Lösungen bekannt geworden, nach denen die Haltevorrichtung im Wege des Schweißens ausgebildet worden ist. Ein Schweißvorgang ist jedoch vergleichsweise aufwendig, weshalb er insbesondere im Hinblick auf die Serienproduktion als nachteilig empfunden wird.

Im Hinblick auf diese Unzulänglichkeiten sind Haltevorrichtungen der eingangs genannten Art entwickelt worden, wobei die beiden Halteelemente in Form von Schrauben realisiert sind, zwischen denen das Kopplungskräfte aufnehmende Element des Fahrzeugs eingeklemmt wird. Mit anderen Worten wird beispielsweise ein mit dem an der als Kopplungselement dienenden Abschlepplasche zusammenpassendes Gewindeelement mittels Schrauben an der Stoßstange befestigt, wobei jeweils zwei Schrauben ein erstes und ein zweites Halteelement auf unterschiedlichen Seiten des Stoßstangenbleches darstellen, die beim Anziehen der Schrauben das Stoßstangenblech zwischeneinander einklemmen.

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Aber auch diese auf Schrauben basierende Lösung ist im Hinblick auf Serienfertigungen insofern nachteilig, als das Anbringen und Festziehen der Schrauben vergleichsweise kompliziert, zeitaufwendig und kostenaufwendig ist. Es müssen nämlich beispielsweise Mutterschrauben vor Ort, d.h. beim Einbau auf Schrauben aufgesetzt und dann verschraubt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die für die Serienfertigung geeignet ist, insbesondere im Hinblick auf den Arbeits- und Materialaufwand.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einer Haltevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Halteelemente und das zweite Gewindeelement als Baueinheit ausgeführt sind.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass das Ausführen der beiden Halteelemente und des zweiten Gewindeelements in Form einer einzelnen Baueinheit den Montagevorgang erheblich vereinfacht, weil ja nur noch diese eine Baueinheit angebracht werden muss und nicht etwa das zweite Gewindeelement und die beiden Schrauben oder dgl. einzeln, wodurch nur noch ein Arbeitsgang erforderlich ist. Es muss nämlich nur noch die als Baueinheit ausgeführte komplette Haltevorrichtung an die Anbringungsstelle verbracht und dort befestigt werden.

Erfindungsgemäß bevorzugt sind dabei die beiden Halteelemente und das zweite Gewindeelement einstückig miteinander ausgeführt. Dadurch wird die Teilezahl noch einmal erheblich verringert, was den Anbringungsvorgang weiter vereinfacht und die Kosten, und zwar sowohl die Materialkosten als auch die Kosten für den Vorgang des Anbringens senkt.

Um eine besonders zuverlässige Halterung zu erzielen, ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass die beiden Halteelemente jeweils eine Seite des Kopplungskräfte aufnehmenden Elementes hintergreifen.

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In Anbetracht der beim Schleppen auftretenden Kräfte ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das zweite Gewindeelement mindestens die Größe M15, weiter bevorzugt mindestens die Größe M18 hat.

Als einfachste Form der Realisierung der Erfindung ist vorgesehen, einen ein Gewinde aufweisenden Niet zu verwenden, dessen Setzkopf das erste Halteelement und dessen Schließkopf das zweite Halteelement bilden. Bei Nieten handelt es sich um allgemein und vergleichsweise preiswert erhältliche Standard-Bauelemente, wodurch der Aufwand weiter reduziert wird. Unter Umständen müssen handelsübliche gewindelose Nieten mit einem Gewinde versehen werden.

Während für bestimmte Anwendungen auch andere Orientierungen der Mittelachse des Gewindes und der Längsachse des Niets denkbar sind, ist es erfindungsgemäß jedoch bevorzugt, dass die Mittelachse des Gewindes in Längsrichtung des Nietes liegt. Dadurch werden die auf die beiden Köpfe des Nietes wirkenden Kräfte optimal aufgenommen.

Bei dem Gewinde an dem Niet kann es sich um ein Innengewinde handeln. Diese Ausgestaltung wird als besonders einfach bevorzugt.

Bevorzugt hat die Haltevorrichtung erfindungsgemäß in angebrachtem Zustand in zumindest einem Bereich eine von der Kreisform abweichende Kontur, zur Sicherung gegen Verdrehen über einen vorbestimmten Drehwinkel hinaus.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gewinde des Niets zum Verschrauben mit dem ersten Gewindeelement von der dem Setzkopf entgegengesetzten Seite des Niets her ausgelegt ist. Beim Schleppen treten nämlich nicht nur Kräfte auf, deren Wirkrichtung mit der Längsachse des Nietes zusammenfallen. Vielmehr wirken auf das Kopplungselement auch Kräfte, die mit der Längsachse des Nietes einen Winkel von beispielsweise bis zu 30° bilden. Diese Kräfte bzw. die daraus resultierenden Momente können besonders vorteilhaft von dem Setzkopf aufgenommen werden, weil der Setzkopf üblicherweise stabiler als der Schließkopf ist.

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Neben der oben beschriebenen Haltevorrichtung betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Anbringen einer solchen Haltevorrichtung an einem Fahrzeug.

Nach diesem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schaft des Nietes in eine Montageöffnung in dem Kopplungskräfte aufnehmenden Element eingesteckt wird, woraufhin das dem als erstes Halteelement dienenden Setzkopf des Nietes entgegengesetzte freie Ende des Nietes zum Ausbilden des als zweites Halteelement dienenden Schließkopfes verformt wird.

Da der Niet erfindungsgemäß als Baueinheit sowohl die beiden Halteelemente als auch das zweite Gewindeelement aufweist, genügt es, den Niet einzusetzen und durch Verformen seinen Schließkopf auszubilden, um die komplette Haltevorrichtung anzubringen. Dadurch wird ein besonders wenig aufwendiges Verfahren zum Anbringen der Haltevorrichtung geschaffen.

Die Montageöffnung in dem Kopplungskräfte aufnehmenden Element kann dabei kreisförmig ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Innenkontur der Montageöffnung in dem Kopplungskräfte aufnehmenden Element und die Außenkontur des in angebrachtem Zustand in der Montageöffnung gelegenen Teils des Nietes derart von einer Kreisform abweichen und aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass der in die Montageöffnung eingesteckte Niet nur bis zu einem vorbestimmten Drehwinkel um seine Längsachse gedreht werden kann. Dadurch ist gewährleistet, dass sich der Niet nicht beim An- oder Abschrauben des Kopplungselementes mitdreht.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist vorgesehen, dass die Montageöffnung in dem Kopplungskräfte aufnehmenden Element in einer ersten einen Hohlraum begrenzenden Wand ausgebildet ist und der Niet derart eingesteckt wird, dass sein Setzkopf außerhalb des Hohlraums liegt. Diese Ausgestaltung erlaubt es beispielsweise, den Niet mit seinem Setzkopf auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite einer hohl ausgebildeten Stoßstange, und damit nahezu unsichtbar anzubringen, ohne auf den bereits oben beschriebenen Vorteil verzichten zu müssen, wonach der Setzkopf zum Aufnehmen von Momenten dient.

Dabei kann erfindungsgemäß weiter bevorzugt vorgesehen sein, dass die Montageöffnung mit einer Führungsöffnung für das Kopplungselement in einer zweiten den Hohlraum begrenzenden Wand fluchtet. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausgestaltung in der dem Fahrzeug abgewandten Wand der hohlen Stoßstange eine Öffnung ausgebildet, durch die hindurch das Kopplungselement gesteckt wird, um mit der Haltevorrichtung verschraubt zu werden. Dabei kann der Rand der Führungsöffnung zum Aufnehmen von Querkräften dienen, die auf das Kopplungselement wirken.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verformwerkzeug zum Ausbilden des Schließkopfes von der Schließkopfseite des Nietes her gegen den Nietschaft gefahren wird. Dies ist die übliche Vorgehensweise bei der Anbringung von Nieten.

Es kann aber erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass ein Verformwerkzeug zum Ausbilden des Schließkopfes in eine Durchgangsöffnung in dem Niet von der Setzkopfseite her eingeführt wird. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn aus Platzgründen ein Annähern des Verformwerkzeuges an den Niet von der Schließkopfseite her schwierig oder unmöglich ist.

Schließlich kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Montageöffnung eine von der Kreisform abweichende Innenkontur hat und das Verformwerkzeug derart gestaltet ist und derart zum Ausbilden des Schließkopfes geführt wird, dass ein in der Montageöffnung befindlicher Abschnitt des Nietes im Sinne einer Angleichung seiner Außenkontur an die Innenkontur der Montageöffnung verformt wird.

Damit können handelsübliche und im Querschnitt runde Nieten verwendet werden, ohne dass die Gefahr eines Verdrehens um die Nietachse bestünde. Weil sich nämlich die Außenkontur des Nietes an die von der Kreisform abweichende Innenkontur der Montageöffnung angleicht, kann der Niet kaum noch oder gar nicht mehr um seine Längsachse innerhalb der Montageöffnung verdreht werden.

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Nach einem dritten Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung ohne die Verwendung zusätzlicher Elemente ausgebildet wird. Dies geschieht durch Einbringen eines Innengewindes in eine in der Stoßstange vorgesehene Wand, wobei das Innengewinde derart ausgestaltet ist, dass ein Außengewinde an dem Kopplungselement dazu passt. Vorteilhafterweise wird die Montageöffnung mit dem darin befindlichen Gewinde an einer Stelle der Stoßstange angebracht, an der die Stoßstange eine besonders hohe Wandstärke aufweist. Dies ist beispielsweise im Bereich üblicherweise vorgesehender Verstärkungsrippen an der Stoßstange der Fall.

Im folgenden ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 (A) bis (D) schematisch das Anbringen eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
in Form eines Nietes,

Fig. 2 (A) und (B) Schnittansichten entlang der Linien A-A bzw. B-B in
den Figuren 1(B) und (C),

Fig. 3 schematisch das Ausführungsbeispiel der

erfindungsgemäßen Haltevorrichtung mit daran angebrachtem
Kopplungselement und

Fig. 4 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der

erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.

Gemäß den Figuren 1 (A) bis (D) wird ein allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneter Niet als Haltevorrichtung eingesetzt. Der Niet 10 weist dabei im Bereich seines Setzkopfes 12 ein Gewinde 14 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Gewinde 14 die Spezifikation M18. Die Längsachse des Gewindes 14 fällt mit der Längsachse 16 des Nietes 10 zusammen.

Der Niet 10 wird in eine Montageöffnung 18 eingesetzt. Dabei liegt die Montageöffnung 18 in einer einem Fahrzeug zugewandten Wand 20 einer doppelwandigen hohlen Stoßstange, von der die dem Fahrzeug abgewendete und mithin außen liegende Wand mit

der Bezugszahl 22 bezeichnet ist. In der Wand 22 ist eine mit der Montageöffnung 18 fluchtende weitere Öffnung 24 ausgebildet.

Wie der Figur 1 (B) zu entnehmen ist, wird durch die Öffnung 24 hindurch ein Aufweitwerkzeug 26 gegen den Niet 10 bzw. in eine Durchgangsöffnung 28 in den Niet 10 hineingefahren. Dabei ist der Außendurchmesser des Werkzeugs 26 größer als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 28. Da gleichzeitig der Niet 10 mittels eines nicht dargestellten Haltewerkzeugs in der Montageöffnung 18 gehalten wird, dringt das Werkzeug 26 in die Durchgangsöffnung 28 unter Aufdehnung des Nietes 10 ein. Dadurch entsteht ein in Figur 1 (C) dargestellter Schließkopf 30 des Nietes 10. Die Aufweitung erfolgt dabei in einem derartigen Maße, dass der Außendurchmesser des Schließkopfes 30 größer als der Innendurchmesser der Montageöffnung 18 wird. Dadurch ist der Niet 10 in der Montageöffnung 18 gehalten. Der Setzkopf 12 und der Schließkopf 30 hintergreifen nämlich jeweils eine Seite der Wand 20, wie dies der Figur 1 (D) zu entnehmen ist, die den Niet 10 in der montierten Stellung zeigt und darüber hinaus noch zeigt, wie das Werkzeug 26 wieder entfernt wird.

Wie den Figuren 2 (A) und (B) zu entnehmen ist, ist die Montageöffnung 18 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel quadratisch ausgebildet. Die Ausbildung des Schließkopfes 30 mittels des Werkzeugs 26 bewirkt dabei in dem sich unmittelbar an den Schließkopf 30 anschließenden Schaft 32 eine derartige Verformung, dass sich der Schaft 32 in seiner Kontur der Innenkontur der Montageöffnung 18 angleicht. Mit anderen Worten wird aus der ursprünglich kreisförmigen Kontur des Schaftes 32 nach Figur 2 (A) durch Verformung die in Figur 2 (B) gezeigte quadratische Kontur. Durch diese Konturänderung kann der Niet 10 kaum noch oder gar nicht mehr innerhalb der Montageöffnung 18 um seine Längsachse 16 gedreht werden.

Figur 3 zeigt eine in den Niet 10 eingeschraubte Lasche 34, die zum Abschleppen dienen kann. Die Abschlepplasche 34 weist einerseits ein Außengewinde 36 der Größe M18 auf, so dass es in den Niet 10 eingeschraubt werden kann. Andererseits ist an der Abschlepplasche 34 ein Auge 38 vorgesehen, an dem beispielsweise ein Abschleppseil oder eine Abschleppstange befestigt werden können.

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Bei der in Figur 3 gezeigten Anordnung werden auf die Abschlepplasche 34 wirkende Zugkräfte von dem Setzkopf 12 auf die Stoßstangenwand 20 übertragen. Druckkräfte werden von dem Schließkopf 30 auf die Stoßstangenwand 20 übertragen. Beim Abschleppen können aber auch Querkräfte auftreten, die darauf zurückzuführen sind, dass die auf die Abschlepplasche 34 wirkenden Kräfte nicht parallel zur Längsachse 16 gerichtet sind, sondern einen Winkel von bis zu 30° damit bilden. Die daraus resultierenden Kräfte und Momente werden bei der in Figur 3 gezeigten Anordnung von dem im Vergleich mit dem Schließkopf 30 erheblich stabiler ausgeführten Setzkopf 12 auf die Stoßstangenwand 20 und durch die Anlage der Abschlepplasche 34 an der Innenwand der Öffnung 24 in der Stoßstangenwand 22 auf die Stoßstangenwand 22 übertragen.

Mit der Erfindung wird eine besonders einfach zu realisierende Haltevorrichtung geschaffen, die zuverlässig nicht nur Zug- und Druckkräfte, sondern auch aus Querkräften resultierende Kräfte und Momente auf das Fahrzeug übertragen kann.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform kommt völlig ohne Zusatzelemente aus. Es wird nämlich einfach ein Gewinde 40 in eine Wand 42 einer doppelwandigen Stoßstange eingeschnitten. Die zweite Wand der Stoßstange ist mit 44 bezeichnet. Vorteilhafterweise wird das Gewinde in einem Bereich eingeschnitten, in dem die Wand 42 der Stoßstange eine sich in Längsrichtung der Stoßstange erstreckende Verstärkungsrippe 46 aufweist. Das Gewinde sollte wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel wiederum ein M18 Gewinde sein. Ebenfalls wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel kann die Abschlepplasche 34 dann problemlos eingeschraubt werden, vgl. Figur 4.

Die in der obigen Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

1. Vorrichtung zum Halten eines ein erstes Befestigungselement mit einem ersten Gewindeelement (36) aufweisenden Kopplungselements (34) an einem Fahrzeug, mit
einem ersten (12) und einem zweiten (30) Halteelement, die zum Halten an einem Kopplungskräfte aufnehmenden Element (20) des Fahrzeugs in angebrachtem Zustand auf unterschiedlichen Seiten des Kopplungskräfte aufnehmenden Elements (20) liegen, und
einem zu dem ersten Gewindelement (36) passenden zweiten Gewindeelement (14), das zum Verschrauben mit dem ersten Gewindeelement (36) dient,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Halteelemente (12, 30) und das zweite Gewindeelement (14) als Baueinheit ausgeführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halteelemente (12, 30) und das zweite Gewindeelement (14) einstückig miteinander ausgeführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halteelemente (12, 30) jeweils eine Seite des Kopplungskräfte aufnehmenden Elements (20) hintergreifen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gewindeelement (14) mindestens die Größe M15, bevorzugt mindestens die Größe M18 hat.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ein Gewinde (14) aufweisenden Niet (10), dessen Setzkopf (12) das erste Halteelement und dessen Schließkopf (30) das zweite Halteelement bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (16) des Gewindes in Längsrichtung des Nietes liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (14) ein Innengewinde ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (14) zum Verschrauben mit dem ersten Gewindeelement (36) von der dem Setzkopf (12) entgegengesetzten Seite des Nietes (10) her ausgelegt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in angebrachtem Zustand in zumindest einem Bereich (32) eine von der Kreisform abweichende Kontur hat, zur Sicherung gegen Verdrehen über einen vorbestimmten Drehwinkel hinaus.