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Befestigungsvorrichtung zum elastischen Verspannen von mehreren Bauteilen - Dokument DE102004029508A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004029508A1 27.01.2005
Titel Befestigungsvorrichtung zum elastischen Verspannen von mehreren Bauteilen
Anmelder EJOT GmbH & Co. KG, 57334 Bad Laasphe, DE
Erfinder Pinzl, Wilfried, Dr., 99897 Tambach-Dietharz, DE;
Kind, Andreas, 99897 Tambach-Dietharz, DE;
Schreiter, Elmar, 91126 Schwabach, DE
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Bardehle, Pagenberg, Dost, Altenburg, Geissler, 81679 München
DE-Anmeldedatum 18.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004029508
Offenlegungstag 27.01.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.01.2005
IPC-Hauptklasse F16B 39/26
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung zum elastischen Verspannen von mehreren Bauteilen, die von einer Schraube und einer die Schraube unter Zwischenschaltung einer Feder aufnehmenden Mutter zusammengehalten sind und Durchgangslöcher für die Schraube aufweisen, von denen das eine dem Schraubenkopf zugewandte Durchgangsloch einen das Gewinde der Schraube radial überragenden Bund der Schraube aufnimmt, wobei der Bund einen Anschlag gegen die Mutter für das Eindrehen der Schraube in die Mutter bildet und die Mutter auf ihrer dem Bund zugewandten Seite einen einstückig mit ihr verbundenen Flansch aufweist, der sich mit seinem Rand gegen das ihm zugewandte Bauteil anlegt und bei angezogener Schraube und anschlagendem Bund unter Aufbau einer durch den Anschlag definierten Spannung von dem Bauteil weggebogen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung zum elastischen Verspannen von mehreren Bauteilen, die von einer Schraube und einer die Schraube unter Zwischenschaltung einer Feder aufnehmenden Mutter zusammen gehalten sind und Durchgangslöcher für die Schraube aufweisen, von denen das eine dem Schraubenkopf zugewandte Durchgangsloch einen das Gewinde der Schraube radial überragenden Bund der Schraube aufnimmt, wobei der Bund einen Anschlag gegen die Mutter für das Eindrehen der Schraube in die Mutter bildet.

Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist in der PCT-Veröffentlichung WO 00/63567 offenbart. Mit dieser Befestigungsvorrichtung wird eine Platte an ein Mutterstück mittels einer Schraube angeschraubt, die zur Begrenzung des Einschraubvorgangs mit einem das Schraubengewinde radial überragenden Bund versehen ist. Mit dem Anschlagen des Bundes an dem Mutterstück wird das Eindrehen der Schraube in das Mutterstück begrenzt. Die Schraube trägt eine Tellerfeder, die sich mit ihrem engen Teil an dem Schraubenkopf abstützt und mit ihrem äußeren Rand auf das Bauteil drückt. Je nach Dicke des Bauteils ragt dabei der Kopf der Schraube mehr oder weniger weit von dem Bauteil weg.

Es ist außerdem aus der DE 26 01 731 ein Mutterstück mit daran einstückig angebrachter Beilagscheibe bekannt, die nach Art einer Tellerfeder sich beim Eindrehen einer Schraube in das Mutterstück federnd gegen ein an das Mutterstück heranzuziehendes Bauteil anlegt, wobei die sich dabei schließlich flach drückende Tellerfeder den Anschlag für das Anziehen des Mutterstücks gegen das Bauteil bildet. Der Druck, den die Tellerfeder dabei auf das Bauteil ausübt, hängt somit von dem Anziehen der Schraube ab, da die Gestaltung dieser Befestigungsvorrichtung keinen besonderen Anschlag für die Begrenzung des Anziehens des Mutterstücks an das Bauteil vorsieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Befestigungsvorrichtung konstruktiv zu vereinfachen und dabei so zu gestalten, dass der Kopf der Schraube unabhängig von der Dicke der Bauteile stets an dem dem Kopf zugewandten Bauteil anliegt. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass die Mutter auf ihrer dem Bund zugewandten Seite einen einstückig mit ihr verbundenen Flansch aufweist, der sich mit seinem Rand gegen das ihm zugewandte Bauteil anlegt und bei angezogener Schraube und anschlagendem Bund unter Aufbau einer durch den Anschlag definierten Spannung von dem Bauteil weggebogen ist.

Die Besonderheit dieser Konstruktion ist darin begründet, dass das die Federspannung aufbringende Element, nämlich der Flansch, einstückig mit der Mutter verbunden ist, so dass sich die die Bauteile zusammenhaltende Federspannung des Flansches auf das dem Schraubenkopf abgewandte Bauteil auswirkt und der Schraubenkopf daher an dem einen Bauteil immer fest anlegt. Aufgrund der einstückigen Verbindung von Flansch und Mutter ergibt sich außerdem eine unverlierbare Gestaltung von Mutter und Flansch. Beim Zusammenbau der Befestigungsvorrichtung zum elastischen Verspannen von mehreren Bauteilen wird durch deren Durchgangslöcher die Schraube hindurchgesteckt und diese in die Mutter eingeschraubt, bis sich die Mutter an dem Bund der Schraube anlegt, womit das Zusammenschrauben von Schraube und Mutter beendet ist, wobei der Flansch mit seinem Rand gegen das ihm zugewandte Bauteil drückt und damit die elastische Verspannung der Bauteile gegenüber dem Kopf der Schraube bewirkt.

Vorteilhaft wird der Flansch konisch nach Art einer Tellerfeder gestaltet. Beim Anziehen der Schraube bis zum Anlegen des Bundes der Schraube an der Mutter wird dann der Flansch hinsichtlich seiner Konizität gestreckt, wie das bei einer zusammengedrückten Tellerfeder der Fall ist. Es ist aber auch möglich, dem Rand des Flansches einen zu den Bauteilen hin gerichteten Ringvorsprung zu geben, der dann beim Anlegen an das ihm zugewandte Bauteil dafür sorgt, dass sich der Flansch in Richtung von dem betreffenden Bauteil weg durchbiegt und auf diese Weise die erforderliche Federspannung ausbringt.

Zweckmäßig wird die Mutter mit dem Flansch als Kunststoffspritzteil ausgebildet, wobei sich durch die Dicke des Flansches die Größe der Federspannung beim Zusammenbau der Befestigungsvorrichtung ergibt.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen

1 die Befestigungsvorrichtung mit einem Flansch, der nach Art einer Tellerfeder zu seinem Rand hin konisch verläuft;

2 die Befestigungsvorrichtung gemäß 1 in vollständig zusammengeschraubter Lage;

3 eine Befestigungsvorrichtung mit einem Flansch, dessen Rand einen zu den Bauteilen hin gerichteten Ringvorsprung aufweist;

4 die Befestigungsvorrichtung gemäß 3 in vollständig zusammengeschraubter Lage;

5 die Mutter mit Einzelvorsprüngen am Rand des Flansches.

In der 1 ist die Befestigungsvorrichtung 1a zum Verspannen von zwei plattenartigen Bauteilen 2 und 3 dargestellt, die von der Schraube 4 durchsetzt sind. Die beiden Bauteile 2 und 3 weisen hierfür die Durchgangslöcher 5 und 6 auf. Die Schraube 4 ist von der Mutter 7 aufgenommen. Die Schraube 4 besitzt den Schraubenkopf 8, an den der Bund 9 anschließt, der hinsichtlich seines Durchmessers das Gewinde 10 der Schraube 4 überragt.

Die Mutter 7 ist auf ihrer dem Schraubenkopf 8 zugewandten Seite mit dem Flansch 11 versehen, der in der 1 dargestellten entspannten Lage der Befestigungsvorrichtung 1 in Richtung zu seinem Rand 12 konisch verläuft. Die Mutter 7 und der Flansch 11 sind einstückig als Kunststoffspritzteil ausgebildet. Der Flansch 11 entspricht hinsichtlich seiner Gestaltung und Eigenschaften einer Tellerfeder, d.h. bei einem axialen Druck auf den Rand 12 des Flansches 11 kann sich dieser zurückbiegen, womit er die Funktion einer Feder übernimmt und dabei unter Aufbau einer Spannung an dem Bauteil 3 andrückbar ist.

In der 2 ist die Befestigungsvorrichtung 1 bei angezogener Schraube 4 dargestellt, in der die Mutter 7 gegenüber der Darstellung in 1 in Richtung auf den Schraubenkopf 8 an die beiden Bauteile 2 und 3 herangezogen ist, womit die beiden Bauteile 2 und 3 miteinander elastisch verspannt sind. Wie ersichtlich, wird dabei der Rand 12 des Flansches 11 von dem Bauteil 3 weggebogen und drückt damit unter Spannung gegen das Bauteil 3, das dann auf der anderen Seite an dem Bauteil 2 anliegt und von dieser Seite her durch den Schraubenkopf 8 in Richtung auf das Bauteil 3 gedrückt wird.

In der in 2 dargestellten verspannten Lage des Bauteils 1 liegt der Bund 9 mit seiner Stirnseite 13 an der ihm zugewandten Vorderseite 14 der Mutter 7 an, womit der Bund 9 einen Anschlag für das Eindrehen der Schraube 4 in die Mutter 7 bildet. Hierdurch wird dafür gesorgt, dass der Flansch 11 nur in einer für sein Material zulässigen Weise vom Bauteil 3 weggebogen wird und daher mit definierter Spannung an dem Bauteil 3 anliegt.

In der 3 ist eine Befestigungsvorrichtung 1b als Variante gegenüber der Ausführungsform nach 1 dargestellt, bei der es sich lediglich bezüglich der Ausbildung des Flansches 15 um eine andersartige Gestaltung handelt. Der Flansch 15 gemäß 3 besitzt nämlich an seinem Rand 12 den zum Bauteil 3 hin gerichteten Ringvorsprung 16. Bei Anziehen der Schraube 4 gelangt der Ringvorsprung 16 in Kontakt mit dem Bauteil 3 und wird schließlich, wie 4 zeigt, vom Bauteil 3 weggedrückt, wobei sich der Flansch 15 verbiegt und damit, wie beim Gegenstand der 1 und 2, eine Spannung in Richtung auf die Bauteile 2 und 3 aufbaut, womit diese dann zwischen dem Ringvorsprung 16 und dem Schraubenkopf 8 verspannt sind. Auch bei der Ausführungsform gemäß 3 und 4 wirkt der Bund 9 der Schraube 4 als Anschlag an die Vorderseite 14 der Mutter 7, womit der bereits oben erwähnte Anschlag für das Eindrehen der Schraube 4 in die Mutter 7 gegeben ist.

In der 5 ist eine abgewandelte Gestaltung des Mutterstücks 7 gemäß 4 dargestellt, bei der es sich darum handelt, dass der Ringvorsprung 16 gemäß 4 durch Unterbrechungen in die Einzelvorsprünge 17 umgestaltet ist. 5 zeigt das Mutterstück 18 mit den dem Betrachter zugewandten Flansch 15, das für das Ansetzen eines Schraubenschlüssels als Sechskant gestaltet ist. Für die Aufnahme einer Schraube besitzt das Mutterstück 18 das mit dem Innengewinde 19 versehene Aufnahmeloch 20. Die Einzelvorsprünge 17 ragen von dem Flansch 15 von der Zeichenebene weg so weit über eine Länge hoch, wie dies bei dem Ringvorsprung 16 gemäß 4 der Fall ist. Durch die in der 5 dargestellte Gestaltung wird dem Flansch 15 eine größere Flexibilität gegeben.


Anspruch[de]
  1. Befestigungsvorrichtung (1a, 1b) zum elastischen Verspannen von mehreren Bauteilen (2, 3), die von einer Schraube (4) und einer die Schraube (4) unter Zwischenschaltung einer Feder aufnehmenden Mutter (7) zusammen gehalten sind und Durchgangslöcher (5, 6) für die Schraube (4) aufweisen, von denen das eine dem Schraubenkopf (8) zugewandte Durchgangsloch (5) einen das Gewinde (10) der Schraube (4) radial überragenden Bund (9) der Schraube (4) aufnimmt, wobei der Bund (9) einen Anschlag gegen die Mutter (7) für das Eindrehen der Schraube (4) in die Mutter (7) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (7) auf ihrer dem Bund (9) zugewandten Seite einen einstückig mit ihr verbundenen Flansch (11, 15) aufweist, der sich mit seinem Rand (12) gegen das ihm zugewandte Bauteil (3) anlegt und bei angezogener Schraube (4) und anschlagendem Bund (9) unter Aufbau einer durch den Anschlag definierten Spannung von dem Bauteil (3) weggebogen ist.
  2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in entspannter Lage der Flansch (11) in Richtung zu seinem Rand (12) konisch verläuft.
  3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (12) einen zu den Bauteilen (2, 3) hin gerichteten Ringvorsprung (16) aufweist.
  4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringvorsprung in einzelne Einzelvorsprünge (17) aufgeteilt ist.
  5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (7) mit dem Flansch (11, 15) als Kunststoffspritzteil ausgebildet ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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