DE3000208C2 - Mutternartiges Befestigungselement für eine Steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mutternartiges Befestigungselement für eine Steckverbindung in Zusammenwirkung mit einem radiale Vorsprünge tragenden Bolzenelement, wobei das Befestigungselement einen Kopf und eine koaxial hierzu angeordnete zylindrische innere Klemmwand aufweist, die mit der Innenwandfläche des Kopfes einen Ringspalt bildet und mit einer axialen Bohrung versehen ist, in die das Bolzenelement in axialer Richtung unter Krafteinwirkung einbringbar ist. wobei Kopf und Klemmwand durch einen an einem Ende des Befestigungselements vorgesehenen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind.

Es ist ein Befestigungselement der genannten Art bekannt (GB-PS 15 29 073), das als reines Klemmelement zur Befestigung von Zierleisten oder dergleichen an einer Wand ausgebildet ist und mit dessen Hilfe die Befestigung von einer Seite der Wand her vorgenommen werden soll. Das mutternartige Klemmelement ist hier mit einer rohrförmigen Klemmwand ausgebildet. Damit sich diese Klcmmwand bei Einführung eines zu klemmenden Bolzenelements aufweiten kann, muß diese Wand aus sehr nachgiebigem Material, wie Weichgummi, bestehen. Ein solches Material ist zur Herstellung einer festen Verbindung nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement tier eingangs genannten Art /u schaffen, das eine feste Verbindung mit einem Bolzenelemcnt ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Klemmwand aus mehreren gleichmäßig über dem Umfang verteilten Kreisring/.ylintlerabschnittcn und der Verbindungsabschnitt aus entsprechend angeordneten ein/einen Fußteilcn besteht, wobei clic fußteile sich /um Einführende hin konisch erweiternde Schrägfiächen begrenzen und so ausgebildet sind, daß die Klemmwandabschnitte beim Einführen des Bolzenelements federnd radial ausbiegbar sind. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird es ermöglicht, für das Befestigungselement ein verhältnismäßig festes Material, wie z. B. Kunststoff oder auch Metall, zu verwenden, wobei ein Ausbiegen der einzelnen Klemmwandabschnitte durch die vorgesehenen einzelnen Fußteile gewährleistet ist Bei Verwendung eines Gewindebolzens kann das erfindungsgemäße Befestigungselement zunächst in axialer Richtung auf den Gewindebolzen durch Schlagwirkung oder dergleichen aufgebracht werden, während anschließend durch eine Relativdrehung der beiden Elemente gegeneinander eine noch festere Schraubverbindung hergestellt werden kann, die durch Drehen in üblicher Weise leicht gelöst werden kann.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Befestigungselements,

Fig.2 eine Seitenansicht des Befestigungselements nach Fig. 1, wobei die rechte Hälfte in Richtung der Mittellinie geschnitten ist,

F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Seitenansicht, wobei das Befestigungselement in Eingriff mit einem Schraubelement, und zwar in festgezogenem Zustand, gezeigt ist,

Fig.4 eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Anwendung des erfindungsgemäßen Befestigungselements in Verbindung mit einem Schraubenbolzen zeigt, Fig.5 eine Seitenansicht eines anderen Anwendungsbeispieles des Befestigungselements, in welchem sie als Hutmutter wirkt.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement 1, im folgenden als »Schlagmutter« bezeichnet, besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem synthetischen Harz. Sie besitzt eine äußere Form, die an eine Flanschmutter erinnert, d. h., sie besitzt einen sechseckigen Kopf bzw. eine Krone 3 und einen Bodenflansch 2, der koaxial zum Kopf 3 angeordnet ist und mit diesem aus einem Stück besteht. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird Fig. I als Draufsicht und Fig. 2 als Seitenansicht betrachtet, wobei der Kopf 3 sich oberhalb des Bodenflansches 2 befindet. Der Flansch 2 besitzt eine ringförmige Sitzfläche 2a an seinem Boden. Die Kombination des Kopfes bzw. der Krone 3 und des Flansches 2 besitzt ein zylindrisches Inneres, das durch eine zylindrische Innenwandfläche 3a begrenzt ist.

Koaxial in dem hohlen zylindrischen Inneren der Mutter ist eine unierbrochene zylindrische Wand gebildet, und zwar durch mehrere identische Klemmelemente 5, die mit gleichmäßigem Winkelabstand angeordnet sind und Zylinderteile bilden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei dieser Klemmelemente 5 verwendet. Diese Klemmelemente 5 sind von der Innenwandfläche 3a radial einwärts auf die Mittellinie der Mutter getrennt, wobei ein Spalt A gebildet ist. Diese Klemmelemente 5 besitzen konkave zylindrische Innenflächen 5a. die auf einem gemeinsamen geometrischen Zylinder liegen, der koaxial zur Mutter I angeordnet ist. Diese Klemmelemente dienen

hi als Teile für das Innengewinde, wenn die Mutter, wie spater beschrieben, in Eingriff mit einem Schraubelcmeni steht.

Die oberen Kanten der Klemmelcmcntc 5 schneiden

mit der Oberfläche des Kopfes 3 ab. Jedes Klemmelement 5 ist mit seinem unteren Teil durch einen verbindenden Fußteil 4 mit dem inneren Teil des Bodenflansches 2 verbunden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Die Innenfläche dieses Fußteils 4 ist eine konkave Abschrägung oder eine Kegelfläche 6, die von der Mittellinie der Mutter auseinanderläuft, und zwar mit einem Winkel Θ. Die Dicke t des Fußteiles 4 zwischen dieser Schrägfläche 6 und der gegenüberliegenden Innenfläche 7 des Fußes, die durch den Spalt A gebildet wird, ist so gewählt, daß der Fußteil 4 eine geeignete Nachgiebigkeit besitzt, um dem Klemmelement 5 die Möglichkeit zu geben, mit einer geeigneten Kraft das Schraubelement 9, wie z. B. eine Schraube oder einen Bolzen, mit dem Außengewinde 8 zu klemmen.

Die Schlagschraube gemäß der Erfindung und der oben beschriebenen Konstruktion wirkt in folgender Weise: die Schlagmutter 1 wird mit ihrem Teil mit der Schrägfläche 6 auf das Schraubelement 9 mit einem Außengewinde 8 aufgesetzt und in axialer Richtung in bezug auf das Schraubelement 9 aufgeschlagen oder in anderer Weise aufgetrieben. Infolgedessen werden die Klemmelemente 5 von der Mittellinie aus radial nach auswärts gedrängt, wobei sie nach Art von Auslegerhebeln elastisch nach auswärts ausbiegen, und es wird das Schraubelement 9 unter Krafteinwirkung jedoch mit verhältnismäßig geringem axialem Widerstand aufgenommen. Die elastische Reaktionskraft der Klemmelemente 5 bewirkt ein festes Klemmen des Schraubelements 9, wodurch das Außengewinde 8 in die Innenflächen 5a der Klemmelemente 5 eingreift, die also als Innengewindeteil wirken. Die Schlagmutter 1 und das Schraubelement 9 sind somit fest miteinander verriegelt.

Bei Vervollständigung des oben beschriebenen axialen Auftreibens der Schlagmutter kann der Befestigungszustand der Mutter und des Schraubelements noch verstärkt werden, indem ein Element in Festschraubrich'ing mit einem geeignetem Werkzeug, wie einem Schlüssel, der auf den Kopf 3 der Mutter aufgesetzt ist, gedreht wird, wobei durch die Schraubwirkung zwischen dem oben erwähnten Innengewinde, das durch die Klemmelemente 5 gebildet wird, und dem Außengewinde 8 eine axiale Kraft erzeugt und eine gute Befestigung erreicht wird.

Wenn es erforderlich ist, die befestigte Schlagmutter zu lösen, wird sie in Löserichtung mit einem geeigneten Werkzeug, das auf ihren Kopf aufgesetzt wird, gedreht, wodurch die Mutter voii dem Schraubelement gelöst wird.

In einen. Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schlagmutter, wie es in Fig.4 gezeigt ist, ist ein Element 11 an einem Basiselement 13 zu befestigen. Zu diesem Zweck ist ein Gewindestift 10 mit seinem einen Ende an dem Basiselement 13 so befestigt, daß er sich durch ein in dem Element Il gebildetes Loch erstreckt. Die Schlagmutter 1 ist auf dem anderen Ende des Gewindebolzens 10 aufgesetzt, so daß die Schrägfläche 6 auf dem Ende des Gewindebolzens aufliegt. Die Schlagmutter 1 wird dann entlang dem Schaft des Gewindebolzens 10 mit Hilfe eines Hammers oder eines mit einem Hammer beaufschlagten Aufsteckschlüssels 12 aufgetrieben, wobei die Sitzfläche 2a der Schlagmutter in festen Kontakt mit der Außenfläche des Elements 11 gelangt. Die Elemente 11 und 13 werden dadurch fest aneinandergehalten. Dit'er Befestigungszustand kann noch sicherer dadurch gemacht werden, daß die Schlagmutter 1 in Befestigungsrichtung um einen verhältnismäßig geringen Winkel mit Hilfe eines Schlüssel* oder dergleichen gedreht wird.
In einem anderen Anwendungsbeispiel der Schlag-

mutter 1, wie es in Fig.5 gezeigt ist, ist die Schlagmutter als Hutmutter oder als ein zusätzlicher, mit dem Basiselement 13 aus einem Stück bestehender Teil ausgebildet Zu diesem Zwecke ist die Schlagmutter 1 durch das Tragelement 14 fest am Basiselement 13

ίο gehalten, und zwar an der Seite, die dem zu befestigenden Element 11 abgewandt ist Die Sitzfläche 2a der Schlagmutter 1 wird in Berührung mit der Seite des Basiselements 13 gebracht. Löcher mit geeignetem Durchmesser werden vorher jeweils in die Elemente 11 und 13 so gebohrt, daß sie koaxial mit der Schlagmutter 1 ausgerichtet sind. In diesem Falle wird ein Schraubelement mit einem Außengewinde, wie z. B. eine Schraube 10a, durch Schlagen in die Schlagmutter 1 eingetrieben, und zwar von der Seite des Elements 1 i durch die vorher gebohrten Löcher, bis die Sitzfläche des Kopfes der Schraube 10a die Außenfläche des Elements 11 berührt und gegen diese gepreßt wird. Zur weiteren Befestigung wird die Schraube 10a in Befestigungsrichtung um einen verhältnismäßig kleinen Winkel gedreht.

Bedeutende und vorteilhafte Merkmale der Schlagmutter nach der Erfindung werden durch deren Konstruktion und Aroeitsweise bewirkt, insbesondere durch die Anordnung der Klemmelemente 5 und deren

jo Wirkung. Wie bereits erwähnt, werden, wenn das Schraubelement 9 mit Außengewinde in den zwischen den Innenflächen 5a der Klemmelemente 5 gebildeten Raum eingetrieben wird, als Folge davon, daß entweder die Mutter 1 oder das Schraubelement 9 relativ zu dem anderen Element axial eingeschlagen oder in anderer Weise eingetrieben wird, die Klemmelemente 5 von der Mittellinie radial nach auswärts gedrängt, wobei sie als Auslegerarme elastisch ausbiegen. Das Schraubelement 9 wird somit von der Schlagmutter unter Krafteinwirkung, jedoch mit verhältnismäßg geringem axialen W'derstand aufgenommen, und zwar wegen der Keilwirkung des Schraubelements, und weil dieser Eintritt des Schraubelements 9 unter Krafteinwirkung in Richtung der Erstreckung der Klemmelemei.te 5. die als

4> Auslegerarme wirken, erfolgt.

Infolge der elastischen Reaktionskraft wirken die Klemmelemente 5 gemeinsam auf das Schraubelemeni 9 ein und klemmen dieses fest, wodurch das Schraubelement 8 in die Innenflächen 5a der Klemmelemente

so eingreifen. Während das Schraubelement 9 relativ in die Mutter 1 entgegen einer verhältnismäßig geringen axialen Widerstandskraft eingetrieben wird, bewirkt eine axiale Kraft in entgegengesetzter Richtung, d. h. in o'er Richtung für ein axiales Herausziehen des Elements

>> 9 aus der Mutter I, Kräfte, die durch eine Hebelwii kung in einer radial einwärts weisenden Richtung auf die Klemmelemente 5 ausgeübt werden, die dadurch zusammengezogen werden und das Schraubelement ·? noch fester klemmen. Wenn also eines der Elemente 1 oder 9 in bezug auf das andere gedreht wird, und zwar in Befestigungsrichtung, wird auf das Schraubciement 9 eine solche axiale Kraft ausgeübt, wodurch dieses durch die Klemmelcmente 5 noch fester geklemmt wird.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Schlagschrau-

h5 be nach der Erfindung besteht darin, daß der erwünschte feste Befestigungszustand, wie er oben beschrieben ist, in sehr kurzer Zeit erreicht werden kann, weil der axiale Auftreibvorgang, der durch Hammcrschlag oder eine

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andere Auftreibwirkung hervorgerufen wird, in sehr Atisführungsbeispiel beschrieben worden. Beispielswci-

kurzer Zeit möglich ist, wobei dieser Auftreibvorgang se kann die erfindungsgemäße Schlagmutter aus einem

gegebenenfalls durch eine sehr kurzzeitige Schraubdre- anderen Material al«, aus synthetischem Harz hergestellt

hung vervollständigt wird. Ein weiteres vorteilhaftes werden, beispielsweise aus Metall. Außerdem ist der

Merkmal der erfindungsgemäßen Schlagmutter besteht ί Querschnitt des Kopfes der Schlagmutter nicht auf eine

darin, daß die Mutter nach sehr guter Befestigung leicht sechseckige Form beschränkt. Außerdem ist die Anzahl

wieder gelöst und in üblicher Weise abgeschraubt der Kletnmelemente nicht auf drei beschränkt, sondern

werden kann, wenn dies erforderlich ist. es können beliebig viele Klemmelemente verwendet

Die Erfindung ist oben in bezug auf ein besonderes werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Mutternartiges Befestigungselement für eine Steckverbindung in Zusammenwirkung mit einem radiale Vorsprünge tragenden Bolzenelement, wobei das Befestigungselement einen Kopf und eine koaxial hierzu angeordnete zylindrische innere Klemmwand aufweist, die mit der Innenwandfläche des Kopfes einen Ringspalt bildet und mit einer axialen Bohrung versehen ist, in die das Bolzenelement in axialer Richtung unter Krafteinwirkung einbringbar ist, wobei Kopf und Klemmwand durch einen an einem Ende des Befestigungselements vorgesehenen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmwand aus mehreren gleichmäßig über dem Umfang verteilten Kreisringzylinderabschnitten (5) und der Verbindungsabschnitt aus entsprechend angeordneten einzelnen Fußteilen (4) bestehen, wobei die Fußteile sich zum Einführende hin konisch erweiternde Schrägfiächen (6) begrenzen und so ausgebildet sind, daß die Klemmwandabschnitte beim Einführen des Bolzenelements (9; 10) federnd radial ausbiegbar sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (3) mit Schlüsselflächen versehen ist

3. Befestigungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Kunstharz besteht, das die Verwendung einer selbstschneidenden Schraube gestattet.