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Die Erfindung betrifft eine lösbare Befestigungsvorrichtung mit Gewindeabschnitte
tragenden Spreizbacken, die durch einen zwischen den Spreizbacken mit Hilfe eines
federbelasteten Stößels verschiebbaren Spreizkopf. zum Eingreifen in ein Innengewinde
spreizbar sind.
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Bei einer vorgeschlagenen Befestigungsvorrichtung dieser Art werden
Spreizbacken mittels eines konischen Kopfteiles eines Stößels aus ihrer in der urgespreizten
Stellung parallelen Lage beim Spreizen scherenartig auseinanderbewegt, so daß nur
die vorderen Gewindegänge des auf den Spreizbacken vorgesehenen Außengewindes in
Eingriff mit dem Gegengewinde kommen, also das Gewinde nicht auf seiner ganzen Länge
trägt und demzufolge eine ungleichmäßige Beanspruchung des Gewindes auftritt. Bei
dieser Spreizvorrichtung ist die Belastbarkeit daher klein. Da ferner bei diesem
Befestigungsmittel der konische Spreizkopf über die Spreizbacken hinaus vorsteht,
ist der Einsatzbereich dieser Vorrichtung insofern beschränkt, als dadurch beim
Einschrauben in ein Gewindesackloch dessen Tiefe nicht vollständig ausgenutzt werden
kann (deutsche Patentschrift 1195 093).
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Eine andere bekannte Befestigungsvorrichtung weist in urigespreizter
Stellung einander zugeneigte Spreizbacken und parallel verlaufende Spreizbacken
in Spreizstellung auf. Bei dieser bekannten Befestigungsvorrichtung sind jedoch
genau definierte Lagen des Spreizkopfes nicht gewährleistet, da die Stellung des
Spreizkopfes von sich im Laufe der Zeit ändernden Faktoren, wie z. B. der Spannkraft
der, dort verwendeten Spannfeder, der Anpreßkraft der Spreizbacken usw., abhängt.
Wenn also z. B. die Spannkraft der Feder im Laufe der Zeit nachläßt, so können die
Spreizbacken nicht mehr in genau parallele Lage gebracht werden. Auch können bei
Ermüdung des Materials die Backen unter Wirkung der Feder über die parallele Lage
hinaus aufgespreizt werden oder beim Lösen nicht mehr ganz in ihre zueinander geneigte
Stellung zurückfedern (USA.- Patentschrift 2570618).
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die erwähnten
Nachteile zu beseitigen und eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, durch die
die Tiefe z. B. eines Gewindesackloches vollständig ausgenutzt werden kann und die
eine vergleichsweise große Belastbarkeit ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spreizbacken im urigespreizten
Zustand einander zugeneigt und im gespreizten Zustand parallel zueinander sind,
und daß an der Innenseite der Spreizbacken im Bereich der Gewindeabschnitte ,abgestufte
Anlageflächen für den Spreizkopf vorgesehen sind, wobei die beiden Stufen dem urigespreizten
und gespreizten Zustand der Spreizbacken entsprechen.
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Der durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung erzielbare
technische Fortschritt ergibt sich aus der Aufgabe.
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Im einzelnen kann die Erfindung dadurch eine vorteilhafte Weiterbildung
erfahren, daß der Spreizkopf aus einer in einer Öffnung des Stößels angeordneten
Kugel besteht.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
daß die Anlageflächen durch eine schräg ansteigende Übergangsfläche miteinander
verbunden sind. Durch diese Maßnahme erhält man einen eindeutig definierten Übergangsbereich
zwisehen dem urigespreizten und dem gespreizten Zustand der Spreizbacken.
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In allen Fällen kann es schließlich zweckmäßig sein, eine Vorrichtung
nach der Erfindung in der Weise auszubilden, daß die der Spreizstellung entsprechende
Anlagefläche nach innen flach ansteigt. Diese letztere Maßnahme schafft z. B. die
Möglichkeit einer Feinregelung der Eingriffskraft der Gewindeabschnitte in ein Mutterteil.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
der lösbaren Befestigungsvorrichtung in Spreizstellung; F i g. 2 einen Längsschnitt
gemäß F i g. 1 in Lösstellung der Befestigungsvorrichtung, F i g. 3 einen Schnitt
durch F i g. 1 auf der Linie 3-3, F i g. 4 einen Schnitt durch F i g. 1 auf der
Linie 4-4, F i g. 5 einen Schnitt durch F i g. 1 auf der Linie 5-5 und F i g. 6
einen vergrößerten Schnitt durch einen Spreizbacken mit den abgestuften Anlageflächen.
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Die lösbare Befestigungsvorrichtung besteht aus einem Kopfteil 10
und einem geteilten Schaft 12. Der Kopfteil hat die Form eines rohrförmigen Gehäuses
14 mit einer mittleren axialen öffnung 16. Am einen Ende des Gehäuses ist ein Ringflansch
18 angeordnet, an dessen Außenflächen 20 eine Rändelung od. .dgl. vorgesehen ist:
An dem@dem Flansch 18 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 14 befindet sich eine
mit einer Öffnung versehene Deckplatte 22 mit einer nach außen gerichteten Anschlagfläche
23 und einer im wesentlichen flachen Innenfläche 24. Die Platte 22 ist drehfest
mit dem Gehäuse verbunden, die Platte 22 ist am Gehäuse 14 dadurch befestigt, daß
mindestens ein Teil in das Ende des Gehäuses mit Preßsitz eingedrückt worden ist.
Um eine uridrehbare Befestigung der Platte 22 im Gehäuse 14 -zu -erreichen, ist
die Deckplatte 22 am Außenumfang, der in dem Gehäuse liegt, mit einer Riffelung
26 versehen, wie dies in der unteren Hälfte in F i g. 2 angedeutet ist. Zur genauen
Einpassung der Deckplatte wird diese in eine vergrößerte Bohrung am Ende des Gehäuses
eingeführt und dann der überstehende Teil des Gehäuses umgebördelt oder -gebogen,
so daß er den Rand der Deckplatte übergreift und dabei die dargestellte konische
Form annimmt.
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Ferner ist die Deckplatte 22 in ihrem mittleren Bereich innerhalb
der Anschlagfläche 23 mit einer Vertiefung versehen, durch die die Dicke des Mittelteils
vermindert wird. F i g. 4 zeigt ferner, daß im Zentrum der Deckplatte 22 eine nichtkreisförmige
Öffnung 28 vorgesehen ist: Die Öffnung 28 ist auf drei Seiten von sich rechtwinklig
schneidenden Geraden begrenzt, während die vierte Seite bogenförmig verläuft. Der
Schaft 12 durchsetzt die Öffnung 28 und entspricht im Querschnitt, mindestens im
Bereich der Deckplatte 22, der nichtkreisförmigen Form der Öffnung 28 (siehe Fig.
4). Auf diese Weise ist der Schaft 12 daran gehindert, sich relativ zur Deckplatte
und damit zum rohrförmigen Gehäuse 14 zu drehen.
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Der längsgeteilte Schaft 12 besteht aus zwei längs verlaufenden Spreizbacken
30 und 31, von denen jeder einen Gewindeabschnitt 32 am freien Ende aufweist.
Ferner
ist an jedem Spreizbacken ein Kopfstück 34 vorgesehen, das in der Kammer
16 des Gehäuses 14 liegt. Die Kopfstücke 34 sind innerhalb des Gehäuses
14 um einen etwas weniger als 90° betragenden Winkel nach außen von der Bolzenachse
abgebogen. Es können auch mehr als: zwei Spreizbacken vorgesehen werden. Ein Betätigungsstößel
36 von rechteckigem Querschnitt liegt axial zwischen den Spreizbacken
30 und 31 und ragt mit seinem anderen Ende in den Hohlraum 16 des
Gehäuses 14. Das in das Gehäuse 14 hineinreichende Ende des Stößels 36 weist zwei
einander gegenüberliegende Vertiefungen oder Kerben 38 auf, in die eine geschlitzte
Scheibe 40 eingreift. Die Scheibe 40 ist mit dem Stößel axial unverschieblich
verbunden.
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Die Scheibe 40 liegt an einer Ringschulter 42 an, die in einer
Sackbohrung 44 des Betätigungsknopfes 46 gebildet ist. Der Betätigungsknopf
46 ist mit einer Ringschulter 48 an seiner Außenfläche versehen, der
an einer Gegenschulter 50 des Gehäuses 14 zur Anlage kommt. Die Ringschulter
und die Gegenschulter begrenzen die Auswärtsbewegung des Betätigungsknopfes
46. Eine Druckfeder 52 umgibt den Stößel 36 und stützt sich mit ihrem
einen Ende auf der Scheibe 40 und mit ihrem anderen Ende auf einer mit einer
Mittelöffnung versehene Beilagscheibe 54 ab, die auf dem Stöße136 verschiebbar ist
und an den Kopfstücken 34 der Spreizbacken an den äußeren Enden der Kopfstücke anliegt.
Die Länge der Feder 52 in entspannter Lage ist so gewählt, daß die Feder dann, wenn
der Knopf 46 sich in urgedrückter Stellung befindet (F i g. 1), die Feder
gering zusammengedrückt ist und daß dann, wenn der Knopf 46 ganz eingedrückt ist,
die größte, in Axialrichtung wirkende Druckkraft in der Feder hervorgerufen wird,
wodurch der Stößel 36 in Axialrichtung verschoben wird.
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Aus den F i g. 1, 2 und 4 der Zeichnungen ergibt sich, daß die Spreizbacken
30 und 31 jeweils mit einem genuteten Teil 56 ausgestattet sind, der im Eingriff
mit den entsprechend geformten Kanten der Öffnung 28 in der Deckplatte
22 steht. Dadurch entsteht für jeden der Spreizbacken ein Kipplager mit quer
verlaufender Schwenkachse, die in der Ebene der mit der CSffnung versehenen Platte
22 liegt. Auf der den Nuten 56 gegenüberliegenden Seite sind die Spreizbacken
mit nach innen vorstehenden Ansätzen 58 ausgestattet, welche an gegenüberliegenden
Seitenflächen des Stößels 36 anliegen.
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Die beim Niederdrücken des Betätigungsknopfes 46 erfolgende Schwenkbewegung
der Spreizbacken hat zur Folge, daß die Bolzensegmente 30 und 31 nach innen, d.
h. in die Lösestellung, schwenken. Gegebenenfalls kann die durch Federkraft erfolgende
Verstellung der Spreizbacken in die Lösestellung noch durch eine Feder 60 unterstützt
werden, die in einer Nut 61 in den Spreizbacken liegt, die sich im Bereich der Vertiefung
der Deckplatte 22 befindet.
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Zusammenwirkende Nockenteile sind an den äußeren Enden des Stößels
36 und der Spreizbacken 30 und 31 vorgesehen, durch die die Gewindeabschnitte
32 nach außen in Haltestellung in Eingriff mit dem Gewinde einer Mutter oder
eines anderen Bauteils (nicht gezeigt) bei Axialverschiebung des Stößels gebracht
werden. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Spreizkopf die Form einer
Kugel 62,
die lose in einer Öffnung 64 liegt. Die Kugel steht auf beiden
Seiten über den Stößel vor. Wie sich aus F i g. 6 ergibt, haben die zusammenwirkenden
Nokkenteile an jedem Spreizbacken die Form einer Führungsnut; die auf der Innenfläche
des Spreizbackens vorgesehen ist. Jede Nut erstreckt sich über die Länge des Verschiebungswegs
der Kugel 62 und besteht aus einer achsparallelen Anlagefläche 67 am außenhegenden
Ende und einer durch eine steile Übergangsfläche 68 abgesetzte flach ansteigenden
Anlagefläche 70.
Die Anlagefläche 67 kann in ihrer Tiefe dem überstand der
Kugel über den Stößel 36 entsprechen oder tiefer sein, so daß die Spreizbacken unmittelbar
an einander gegenüberliegenden Flächen des Stößels anliegen, wenn die Kugel sich
im Bereich der Anlagefläche 67 befindet. In der Praxis hat sich gezeigt, daß für
die Übergangsfläche 68 ein Neigungswinkel zur Längsachse von etwa 18° und
für die Anlagefläche 70 ein solcher von etwa 2° günstig ist.
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Die lösbare Befestigungsvorrichtung kann in bekannter Weise zur Befestigung
eines oder mehrerer Werkstücke zwischen der Anschlagfläche 23 und einer Mutter
oder einem entsprechenden mit Innengewinde versehenen Teil verwendet werden, in
den die Gewindeabschnitte 32 der Spreizbacken 30 und 31 eingreifen.
Beim Niederdrücken des Knopfes 46 wird durch Längsbewegung des Stößels die Kugel
62
in den Bereich der Anlagefläche 67 verschoben. Gleichzeitig wird
die Druckkraft der Feder 52 vergrößert, und die äußeren Enden der Kopfstücke
34 der Spreizbacken werden fester gegen die innere ebene Fläche 24 des Deckels
22 gepreßt. Hierdurch bleiben die Spreizbacken in Berührung mit der Kugel
62. Die Gewindeabschnitte an den Spreizbacken nähern sich infolgedessen aneinander
so weit an, daß sie außer Eingriff mit dem Muttergewinde bleiben. Nachdem die Spreizbacken
des Schaftes 12 durch die Löcher in den miteinander zu verbindenden Werkstücken
hindurchgeführt worden sind und die Gewindeabschnitte 32 dem Innengewinde der Werkstücke
oder der Mutter gegenüberliegen, wird der Knopf und damit der Stößel losgelassen,
so daß er sich unter der Wirkung der Feder 52 in das Gehäuse 14 zurückbewegen
kann. Bei dieser Bewegung läuft die Kugel 62 auf den steil geneigten Übergangsflächen
68 der Nut auf und spreizt unmittelbar und mit einer verhältnismäßig schnellen Auswärtsbewegung
die Gewindeabschnitte 32 der Spreizbacken nach außen in Eingriff mit dem
Innengewinde. Bei weiterer Bewegung des Stößels und der Kugel 62 in Axialrichtung
läuft die Kugel über die flach geneigte Anlagefläche 70 und verriegelt hierbei die
Gewinde 32 fest mit den betreffenden Innengewinden. Durch Drehen der Befestigungsvorrichtung
am Flansch 18 in einer Richtung, in der die Mutter in Richtung zur Anschlagfläche
23 herangezogen wird, werden die Werkstücke zusammengepreßt. Wegen der geringen
Neigung der Anlageflächen 70 kann der Stößel durch die Feder 52 in
seiner Lage gehalten werden, ohne daß die Gefahr einer Axialbewegung besteht, die
sich durch den nach innen wirkenden, an den Gewinden 32 erzeugten Druck ergeben
könnte. Die Befestigungsvorrichtung kann durch Niederdrücken des Druckknopfes 46
schnell wieder gelöst werden. Hierbei bewegt sich die Kugel 62 zwischen die Anlageflächen
67 der Nut, und unter :dem vergrößerten Druck der Feder 52, der auf die Kopfstücke
34 oder Spreizbacken wirkt, werden diese in Lösestellung gebracht, 2n der sie außer
Eingriff mit dem Muttergewinde kommen.