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DE102016101692A1 - Verbindungseinrichtung, Vorrichtung und Verfahren hierzu - Google Patents

Verbindungseinrichtung, Vorrichtung und Verfahren hierzu Download PDF

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DE102016101692A1
DE102016101692A1 DE102016101692.6A DE102016101692A DE102016101692A1 DE 102016101692 A1 DE102016101692 A1 DE 102016101692A1 DE 102016101692 A DE102016101692 A DE 102016101692A DE 102016101692 A1 DE102016101692 A1 DE 102016101692A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
shaft screw
thread
screw
bottom part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102016101692.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Hubert Radziej
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heismann Drehtechnik & Co KG GmbH
Original Assignee
Heismann Drehtechnik & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heismann Drehtechnik & Co KG GmbH filed Critical Heismann Drehtechnik & Co KG GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B41/00Measures against loss of bolts, nuts, or pins; Measures against unauthorised operation of bolts, nuts or pins
    • F16B41/002Measures against loss of bolts, nuts or pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

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Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verbindungeinrichtung (1), umfassend mindestens eine Hülse (10) mit einem Mantelteil (11) und endseitig mindestens einem Bodenteil (12), der eine Durchgangsöffnung (13) aufweist, welche (durchgängig) mit einem Gewinde (14) versehen ist, und mindestens einer Schaftschraube (20), die einen als Anschlag an den Bodenteil (12) dienenden Kopfabschnitt (21) und einen daran anschließenden Schaftabschnitt (22) aufweist, wobei der Schaftabschnitt (22) an dem zu dem Kopfabschnitt (21) entfernten Ende einen Gewindeabschnitt (23) mit einem zu dem Gewinde (14) der Durchgangsöffnung (13) zusammenwirkenden bzw. komplementären Gewinde (24) aufweist, wobei ein gewindefreier Schaftabschnitt (22) in eine axiale Richtung oder eine Durchstecköffnung (R) eine Länge aufweist, die gleich oder größer einer Länge (L) der Hülse (10) in die axiale Richtung oder Durchsteckrichtung (R) ist, sodass bei einer eingesteckten bzw. eingeschraubten Schaftschraube (20) bei Anschlagen des Kopfteils (21) an dem Bodenteil (12) der Gewindeabschnitt (23) über das dem Bodenteil (12) entfernte Ende der Hülse (10) hinausragt. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit einer Verbindungseinrichtung (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung gemäß Anspruch 1.
  • Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5.
  • Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 8. Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, bei denen zwei aufeinander abdichtend anliegende Bauteile miteinander verbunden sind. Hier werden entsprechende Anlageflächen der Bauteile aufeinandergelegt, ggf. unter Zwischenfügen einer Dichtungsschicht. Die Bauteile werden dann miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt. Hierzu sind entsprechende Anformungen vorgesehen, durch welche die Schraubverbindung ragt. Um derartige Prozesse, die insbesondere auch in der Automobilherstellung, insbesondere bei Zulieferern zur Anwendung kommen, zu optimieren, müssen die Prozesse prozesssicher gestaltet werden und die Schraubverbindungen sind entsprechend prozesssicher zu gestalten. Entsprechend sind für die Schraubverbindung verliersichere Schraubverbindungen vorzusehen.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene verliersichere Schraubverbindungen bekannt.
  • Beispielsweise sind aus den DE 10 2012 109 081 , DE 20 2015 100 281 , EP 105 5829 , EP 2063136 und EP 2136088 verliersichere Schraubverbindungen bekannt.
  • Exemplarisch offenbart die DE 10 2012 109 081 eine Montageanordnung, umfassend eine Schraube mit einem Schraubenkopf und einem Schaft, eine Hülse, die einen zylindrischen Aufnahmeraum zur Aufnahme von zumindest Teilen des Schafts bereitstellt, wobei der Schaft einen Gewindeabschnitt und einen Stiftabschnitt umfasst, wobei der Stiftabschnitt zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Schraubenkopf angeordnet ist und ein Durchmesser des Stiftabschnitts geringer ist als ein Durchmesser des Schraubenkopfs und ein Durchmesser des Gewindeabschnitts, wobei die Hülse als Umformteil ausgebildet ist und einen radial außenliegenden Anschlagkragen zur Anlage an einem zu befestigenden Bauteil aufweist, wobei die Hülse ein Sicherungselement aufweist, welches aus einer Ursprungsteilung definiert in eine Sicherungsstellung durch Umformung überführbar ist, wobei in der Ursprungsstellung die Schraube in die Hülse eingeführt werden kann und wobei in der Sicherungsstellung eine Entnahme der Schraube aus der Hülse durch das Sicherungselement verhindert ist, wobei die Umformung mithilfe des Schraubenkopfes der eingesetzten Schraube erfolgen kann, wobei das Sicherungsmittel durch einen nach radial innen ragenden Sicherungskragen gebildet ist, wobei der Sicherungskragen ringförmig geschlossen ausgebildet ist.
  • Die bekannten verliersicheren Schraubverbindungen sind allesamt aufwendig herzustellen und erfordern separat auszubildende zusätzliche Sicherungselemente.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine prozesssichere und möglichst einfache Verbindungseinrichtung zu schaffen, mit welcher sich entsprechende Bauteile – in einer Ausführungsform abdichtend – aufeinanderliegend oder nur aufeinander aufliegend zu einer Vorrichtung verbinden lassen. Eine weitere Aufgabe ist es eine entsprechend einfach und prozesssicher verbundene Vorrichtung und ein Verfahren zur (abdichtenden) Verbindung von Bauteilen zu einer Vorrichtung bereitzustellen.
  • Diese und weitere Aufgaben werden gelöst durch eine Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, eine Vorrichtung nach Anspruch 5 und ein Verfahren nach Anspruch 8.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figuren angegeben.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einer Verbindungeinrichtung vorgesehen ist, dass diese umfasst: mindestens eine Hülse mit einem Mantelteil und endseitig mindestens einem Bodenteil, das eine Durchgangsöffnung aufweist, welche (durchgängig) mit einem Gewinde versehen ist, und mindestens eine Schaftschraube, die einen als Anschlag an den Bodenteil dienenden Kopfabschnitt und einen daran anschließenden Schaftabschnitt aufweist, wobei der Schaftabschnitt an dem zu dem Kopfabschnitt entfernten Ende einen Gewindeabschnitt mit einem zu dem Gewinde der Durchgangsöffnung zusammenwirkenden bzw. komplementären Gewinde aufweist, wobei ein gewindefreier Schaftabschnitt in eine axiale Richtung oder eine Durchstecköffnung eine Länge aufweist, die gleich oder größer einer Länge der Hülse in die axiale Richtung oder Durchsteckrichtung ist, sodass bei einer eingesteckten bzw. eingeschraubten Schaftschraube bei anschlagen des Kopfteils an dem Bodenteil der Gewindeabschnitt über das dem Bodenteil entfernte Ende der Hülse hinausragt.
  • Vorzugsweise ist die Verbindungseinrichtung zweiteilig ausgebildet und umfasst eine Hülse und eine Schaftschraube. Die Hülse ist vorzugsweise topfförmig ausgebildet mit einem Mantelteil und einem endseitigen Bodenteil. Die Hülse erstreckt sich in eine axiale Richtung, welche auch die Durchsteckrichtung für die Schaftschraube definiert. Die Mantelfläche umgibt die gedachte axiale Achse der Hülse seitlich. Dabei weist eine innere Oberfläche der Mantelfläche vorzugsweise einen konstanten (radialen) Abstand zu der Achse der Hülse auf. In anderen Ausführungen ist der (radiale) Abstand der inneren Oberfläche der Mantelfläche zu der Achse unterschiedliche ausgebildet. Die äußere, der Achse abgewandte, Oberfläche ist weist vorzugsweise den gleichen (radialen) Abstand zu der Achse auf. In einer anderen Ausführungsform variiert der (radiale) Abstand der äußeren Oberfläche des Mantelteils zu der Achse. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wandstärke des Mantelteils konstant. In einer anderen Ausführungsform ist die Wandstärke der Hülse zumindest teilweise unterschiedlich. Der Bodenteil schließt in radiale Richtung und axial bündig an zumindest einem Ende des Mantelteils an und bildet somit einen Boden aus. Der Boden weist mindestens eine Durchgangsöffnung auf. Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise zentrisch zu der Achse ausgebildet. In anderen Ausführungsformen ist die Durchgangsöffnung exzentrisch ausgebildet. Die Durchgangsöffnung weist bevorzugt in radialer Richtung den gleichen Abstand zu der Achse auf. In anderen Ausführungsformen ist der radiale Abstand der Durchgangsöffnung zu der Achse unterschiedlich. In einer Ausführungsform weist der Bodenteil eine konstante Wandstärke (in axialer Richtung) auf. In anderen Ausführungsfoment ist die Wandstärke des Bodenteils unterschiedlich. Der Bodenteil und der Mantelteil sind vorzugsweise einteilig miteinander ausgebildet. In anderen Ausführungsformen sind Bodenteil und Mantelteil separat ausgebildet und miteinander verbunden. Vorzugsweise sind der Bodenteil und der Mantelteil aus dem gleichen Material ausgebildet. Vorzugsweise sind Bodenteil und Mantelteil aus einem metallischen Material ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Hülse einen kreisringförmigen Querschnitt auf. Bevorzugt ist die Hülse um die Achse rotationssymmetrisch ausgebildet. In anderen Ausführungsformen sind andere Querschnitte, beispielsweise 3-, 4-, 5- und/oder mehreckförmige Querschnitte sowie ovale Querschnitte oder anders gekrümmte Querschnitte ausführbar. Vorzugsweise weist die Durchgangsöffnung einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Bodenteil ist vorzugsweise als Ring, genauer als Ringscheibe ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gewinde der Schaftschraube ein gerolltes Gewinde, insbesondere ein gerolltes Außengewinde, ist. Der Außendurchmesser des Gewindes ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser des gewindefreien Schaftabschnitts. Der Kopfabschnitt ist vorzugsweise als Schraubkopf ausgebildet. Der Schraubkopf weist vorzugsweise eine Anschlagsfläche auf. Die Anschlagsfläche ist benachbart zu dem Schaftabschnitt angeordnet. Dabei ist die Anschlagsfläche derart ausgebildet, dass diese nicht über den Außendurchmesser der Hülse hinausragt. Liegt die Schraube mit der Anschlagsfläche an der nach außen gerichteten Oberfläche des Bodenteils an, ragt die Schaftschraube an der anderen Seite mit dem Gewindeabschnitt über das Hülsenende in axiale Richtung hinaus. Bevorzugt beträgt die Länge des gewindefreien Schaftabschnitts in axiale Richtung mindestens 0,5 × der Länge der Hülse. Weiter bevorzugt entspricht die Länge des gewindefreien Schaftabschnitts mindestens der Länge der Hülse abzüglich der Wandstärke des Bodenteils. Weiter bevorzugt beträft die Länge des gewindefreien Schaftabschnitts mindestens die Länge der Hülse.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest der Schaftabschnitt, insbesondere die gesamte Schaftschraube, beschichtet ist. Vorzugsweise ist die Schaftschraube bzw. Teile davon verzinkt oder anders beschichtet, beispielsweise mit einem reibungsreduzierenden Mittel. In einer Ausführungsform ist die (Schaft-)Schraube komplett beschichtet und weist somit eine entsprechende Beschichtung auf. Weiter ist in einer Ausführungsform die Hülse komplett beschichtet und weist somit eine entsprechende Beschichtung auf. Vorzugsweise sind sowohl die Schaftschraube als auch die Hülse komplett, d.h. durchgehend mit einer entsprechenden Beschichtung beschichte. Die Beschichtung ist vorzugsweise als eine Schicht gegen Korrosion, somit als Korrosionsbeschichtung ausgebildet. Dabei werden die Schaftschraube und die Hülse vor einem zusammenfügen oder zusammenstecken mit einer Beschichtung beschichtet. Durch die Ausbildung als Hülse weist diese gegenüber anderen nach Einsatz der Schraube als Verliersicherung ausgebildeten Einheiten den Vorteil auf, dass diese bei Einstecken der Schraube eine durchgängig beschichtete Verbindungseinrichtung ausbildet. Bei einem nachträglichen Verformen zu einer Verliersicherung ist eine durchgängige Beschichtung nicht mehr gewährleistet, da dort durch das Verformen die zuvor aufgebrachte Beschichtung zumindest teilweise beschädigt wird. Zudem ist bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung die Schaftschraube von der Hülse trennbar. Sollte die Schaftschraube beschädigt sein oder aus einem anderen Grund ausgetauscht werden müssen, so ist dies problemlos durchführbar. Bei anderen Verliersicherungen ist das Austauschen und/oder Entfernen der Schraube nicht oder nur mit erheblichem Aufwand realisierbar. Der Boden der Hülse, welcher mit der darin vorgesehenen Gewindebohrung die Verliersicherungsfunktion realisiert, ist so ausgebildet, dass die Schraube von der Hülse trennbar und wieder einsetzbar ist. Durch eine entsprechende Passung wird bei einem Entfernen oder Eindrehen der Schraube in die Hülse eine Beschichtung der Hülse und/oder der Schraube nicht beschädigt. Die Gewindepaarung von Hülse und Schraube ist vorzugsweise über eine Spielpassung realisiert. Der gewindefreie Schaft weist einen entsprechend geringeren Durchmesser als der gewindebehaftete Teil der Schraube auf. Die Hülse ist so ausgebildet, dass diese nicht nach dem Einstecken der Schraube bzw. dem Verbinden mit der Schraube verformt wird, um eine Verliersicherung zu bilden. Vielmehr wird die Hülse vor einer Verbindung mit der Schaftschraube so geformt und danach beschichtet, dass eine Verliersicherung bereits beim Verbinden mit der Schaftschraube besteht. Die Verliersicherung wird durch das Bodenteil mit dem Gewinde gebildet.
  • Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Hülse und/oder die Schaftschraube aus einem metallischen Material ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Hülse und die Schaftschraube aus dem gleichen Material hergestellt. Die Hülse ist nach außen vorzugsweise überstandsfrei, das heißt ohne abragende Krägen oder andere Vorsprünge ausgebildet.
  • Weiter schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einer Vorrichtung, insbesondere ein Kunststoffvorrichtung, vorgesehen, dass diese ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteilaufweist, die je eine zum (abdichtenden) Anliegen aneinander eine Anlagefläche und seitlich davon je mindestens eine Verbindungsanformung aufweisen, wobei die Anlageflächen und die Verbindungsanformungen jeweils komplementär für ein Zusammenwirken ausgebildet sind, und mit mindestens einer Verbindungseinrichtung umfassend eine Hülse und eine Schaftschraube ausgebildet ist, wobei die Verbindungseinrichtung im zusammengebauten Zustand mit der Hülse in einer Durchgangsöffnung der Verbindungsanformung eines Bauteils aufgenommen und mit dem über die Hülse hinausragenden Teil der Schaftschraube in einer Gewindeöffnung eingeschraubt ist.
  • Naben-Flügel-Einrichtung, umfassend eine Nabeneinrichtung und mindestens eine Flügeleinheit, vorgesehen ist, dass die Nabeneinrichtung gemäß der hier beschriebenen Nabeneinrichtung ausgebildet ist. Die Flügeleinheit ist oder die Flügeleinheiten sind in der Nabeneinrichtung aufgenommen. Dabei sind die Flügeleinheiten mit deren nabenseitigen Flügelenden in den Einschüben aufgenommen. Die Einschübe sind entsprechend freigelegt. Dabei ist die jeweilige Einschubabdeckung in einer Ausführungsführungsform entfernt. In anderen Ausführungsformen durchdringt das jeweilige Flügelende die Einschubabdeckung.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.
  • Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Hülse der Verbindungseinrichtung bündig, vorzugsweise mit beiden Enden bündig in der Verbindungsanformung aufgenommen, insbesondere eingepresst, ist.
  • Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zum (abdichtenden) Verbinden zweier Bauteile zu einer Vorrichtung, insbesondere zu einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung, mit einer Verbindungseinrichtung, insbesondere einer vorstehend beschriebenen Verbindungseinrichtung, wobei die Verbindungseinrichtung in eine Ausnehmung einer Verbindungsanformung eines Bauteils eingepresst wird, vorgesehen ist, dass die Bauteile mit ihren Anlageflächen aufeinander gelegt werden, die Bauteile ausgerichtet werden, sodass die Anlageflächen und die Verbindungsanformungen zum Zusammenwirken passend angeordnet sind und die Schaftschraube mit dem über die Hülse hervorragenden Abschnitt in eine komplementäre Gewindeöffnung der Verbindungsanformung des anderen Bauteils eingeschraubt wird.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gewinde der Schaftschraube gerollt wird und/oder die Schaftschraube zumindest teilweise, insbesondere komplett, beschichtet wird, insbesondere bevor diese in die Hülse eingeschraubt und durchgesteckt wird.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktive Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Es zeigen:
  • 1 schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht eine Hülse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 schematisch in einer Seitenansicht eine Verbindungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1,
  • 3 schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht (Schnitt A-A) die Verbindungseinrichtung nach 2 und
  • 4 schematisch in einer Seitenansicht eine Schaftschraube gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 13.
  • Die 1 bis 4 zeigen in verschiedenen Ansichten und verschiedenen Detaillierungsgraden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 zeigt schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht eine Hülse 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Verbindungseinrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1. 3 zeigt schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht die Verbindungseinrichtung 1 nach 2. 4 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Schaftschraube 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3.
  • Nach 1 ist die Hülse 10 einteilig ausgebildet. Dabei ist die Hülse 10 rotationssymmetrisch um die Achse R, welche sich in axiale Richtung oder Durchsteckrichtung erstreckt, ausgebildet. Die Hülse 10 weist einen Mantelteil 11 und einen Bodenteil 12 auf. Der Mantelteil 11 weist eine in axiale Richtung R gleichbleibende Wandstärke auf. Eine innere Oberfläche des Mantelteils 11 weist in radiale Richtung zu der Achse R einen konstanten Abstand auf, sodass der Mantelteil 11 in Richtung Achse R einen konstanten Kreisringquerschnitt aufweist. An einem Ende des Mantelteils 11 schließt bündig mit dem Ende des Mantelteils 11 das Bodenteil 12 ab. Der Bodenteil 12 und der Mantelteil 11 sind einteilig ausgebildet. Insgesamt ist die Hülse 10 somit topfförmig ausgebildet. Der Bodenteil 12 weist eine konstante Wanddicke in radiale Richtung auf. Bevorzugt ist die Wanddicke des Bodenteils 12 größer als die Wandstärke des Mantelteils 11. Zentrisch weist der Bodenteil 12 eine Durchgangsöffnung 13 auf. Der Querschnitt der Durchgangsöffnung in axiale Richtung R ist konstant ausgebildet. Im Bereich der Durchgangsöffnung 13 ist der Bodenteil 12 mit einem Innengewinde 14 versehen. Das Innengewinde 14 umfasst einige wenige Gewindegänge, vorzugsweise in der Größenordnung von 2 bis 6 Gewindegängen. Dabei korrespondiert das Innengewinde 14 zu einem Außengewinde 24 der Schaftschraube 20 für ein Zusammenwirken. Die Hülse 10 hat in axiale Richtung R ein Länge L, welche ihrer Längserstreckung entspricht.
  • Die Hülse 10 und die Schaftschraube 20 bilden zusammen die Verbindungseinrichtung 1. Dabei ist die Schaftschraube 20 lösbar in die Hülse 10 geschraubt und teilweise durch diese durchgesteckt. Die Schaftschraube 20 weist hierzu einen Kopfabschnitt 21 auf. An diesen schließt sich in axialer Richtung R ein Schaftabschnitt 22 an. Der Schaftabschnitt 22 weist an seinem von dem Kopfabschnitt entfernten Ende einen Gewindeabschnitt 23 auf. Der Gewindeabschnitt 23 ist mit dem Außengewinde 24 versehen. Das Außengewinde 24 ist mittels Rollen hergestellt. Die gesamte Schaftschraube 20 ist beschichtet, vorzugsweise verzinnt, verzinkt oder mit einer anderen Beschichtung, je nach Anwendungsfall, versehen. Die Schaftschraube 20 erstreckt sich im Wesentlichen in axiale Richtung R. In axiale Richtung R weist der gewindefreie Schaftabschnitt eine Länge S auf, welche etwa der Länge L entspricht, vorzugsweise mindestens 0,75 × L, weiter bevorzugt mindestens 1,0 × L entspricht. Der Schaftabschnitt 22 ist derart ausgebildet, dass bei Anliegen des Kopfabschnitts 21 an dem Bodenteil 12 zumindest ein Teil der Schaftschraube 20, genauer ein Teil des Gewindeabschnitts 23 über das korrespondierende Ende der Hülse 10 herausragt. Mit dem herausragenden Gewindeabschnitt 23 lässt sich eine Schraubverbindung mit einem ein korrespondierendes Innengewinde aufweisendes Bauteil realisieren.
  • Die Verbindungseinrichtung 1 wird wie folgt hergestellt. Es werden eine Hülse 10 und eine Schaftschraube 20 bereitgestellt. Bei der Schaftschraube 20 wird ein Gewindeabschnitt 23 mit Außengewinde 24 mittels Rollen hergestellt. Danach wird die Schaftschraube 20 beschichtet. Vorzugsweise wird die gesamte Schaftschraube 20 beschichtet. Es lassen sich aber auch nur einzelne Abschnitte beschichten. Nach dem Beschichten wird die Schaftschraube 20 in den Bodenteil 12 eingedreht. Da der Bodenteil 12 nur wenige Gewindegänge umfasst, erfolgt das Eindrehen relativ schnell bzw. mit wenigen Umdrehungen. Nachdem die Schaftschraube 20 durch den Bodenteil 12 geschraubt ist, wird diese mit dem verbleibenden Teil, das heißt mit dem gewindefreien Teil, durch die Durchgangsöffnung 13 gesteckt. Da der Außendurchmesser des gewindefreien Schaftabschnitts 22 kleiner ist, als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 13, erfolgt das Durchstecken ohne Hindernisse. Die korrespondierenden Durchmesser sind entsprechend gewählt, sodass eine spielbehaftete Passung zwischen gewindefreiem Schaftabschnitt 22 und Durchgangsöffnung 13 realisiert ist. Somit ist die eingedrehte und durchgesteckte Schaftschraube 20 verliersicher in der Hülse 10 aufgenommen.
  • Für eine Verbindung von zwei Bauteilen zu einer – in einer Ausführungsform an den Bauteilen abgedichteten – Vorrichtung, werden die Bauteile mit entsprechenden Anlage- oder Auflageflächen ausgebildet. Diese sind so ausgebildet, dass diese – in einer Ausführungsform abdichtend – zusammenwirken, somit komplementär ausgebildet sind. Liegen die Anlage- oder Auflageflächen aufeinander, so können die Bauteile miteinander über die Verbindungseinrichtung 1 miteinander verbunden werden. Hierzu weist jedes Bauteil mindestens eine Verbindungsanformung auf, wobei die Verbindungsanformungen zueinander korrespondieren. Eine Verbindungsanformung weist dabei eine Aufnahme auf, die für ein Aufnehmen der Hülse 10 der Verbindungseinrichtung 1 ausgebildet ist. Vorzugsweise wird die Hülse 10 in die korrespondierende, somit komplementäre Aufnahme, eingepresst. Andere Verbindungen sind möglich. Die Länge L der Hülse 10 korrespondiert zu der entsprechenden Tiefe der Aufnahme des Bauteils. Dabei ist die Tiefe der Aufnahme derart ausgebildet, dass die Hülse 10 nicht über die Aufnahme hervorsteht und bevorzugt an beiden Enden bündig mit der Aufnahme abschließt. In einer Ausführungsform ist die Tiefe derart ausgebildet, dass der Kopfabschnitt 21 der Schaftschraube 20 nicht über die Aufnahme hervorsteht und die Hülse 10 an dem anderen Ende nicht über die Aufnahme hervorsteht. Auf der dem Kopfabschnitt 21 gegenüberliegenden Seite ragt die Schaftschraube 20 mit dem Gewindeabschnitt 23 über die Hülse 10 und/oder über die Aufnahme heraus. Für eine Verbindung der beiden Bauteile weist die Verbindungsanformung des anderen Bauteils eine korrespondierende Gewindeöffnung auf. In diese Gewindeöffnung wird der über die Hülse 10 und/oder die Aufnahme herausragende Gewindeabschnitt 23 eingeschraubt. Dabei weist die Gewindeöffnung mindestens vier Gewindegänge auf. Entsprechend ragt der Gewindeabschnitt 23 mit mindestens vier Gewindegängen über die Hülse 10/Aufnahme hervor. Zwischen den Bauteilen, genauer zwischen deren Anlage- oder Auflageflächen, somit in der Trennfuge, ist in einer Ausführungsform eine Dichtungsschicht vorgesehen. In anderen Ausführungsformen ist keine Dichtungsschicht vorgesehen. Diese ist so ausgebildet, dass sie die Schraubverbindung nicht beeinträchtigt. Hierzu können in einer Ausführungsform entsprechende Aussparungen vorgesehen sein. In anderen Ausführungsformen ist eine Materialverdünnung vorgesehen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verbindungseinrichtung
    10
    Hülse
    11
    Mantelteil
    12
    Bodenteil
    13
    Durchgangsöffnung
    14
    (Innen-)Gewinde
    20
    Schaftschraube
    21
    Kopfabschnitt
    22
    Schaftabschnitt
    23
    Gewindeabschnitt
    24
    (Außen-)Gewinde
    R
    Achse (axiale Richtung, Steckrichtung)
    L
    Länge (Hülse)
    S
    Länge (gewindefreier Schaftabschnitt)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012109081 [0005, 0006]
    • DE 202015100281 [0005]
    • EP 1055829 [0005]
    • EP 2063136 [0005]
    • EP 2136088 [0005]

Claims (9)

  1. Verbindungeinrichtung (1), umfassend mindestens eine Hülse (10) mit einem Mantelteil (11) und endseitig mindestens einem Bodenteil (12), der eine Durchgangsöffnung (13) aufweist, welche (durchgängig) mit einem Gewinde (14) versehen ist, und mindestens einer Schaftschraube (20), die einen als Anschlag an den Bodenteil (12) dienenden Kopfabschnitt (21) und einen daran anschließenden Schaftabschnitt (22) aufweist, wobei der Schaftabschnitt (22) an dem zu dem Kopfabschnitt (21) entfernten Ende einen Gewindeabschnitt (23) mit einem zu dem Gewinde (14) der Durchgangsöffnung (13) zusammenwirkenden bzw. komplementären Gewinde (24) aufweist, wobei ein gewindefreier Schaftabschnitt (22) in eine axiale Richtung oder eine Durchstecköffnung (R) eine Länge aufweist, die gleich oder größer einer Länge (L) der Hülse (10) in die axiale Richtung oder Durchsteckrichtung (R) ist, sodass bei einer eingesteckten bzw. eingeschraubten Schaftschraube (20) bei Anschlagen des Kopfteils (21) an dem Bodenteil (12) der Gewindeabschnitt (23) über das dem Bodenteil (12) entfernte Ende der Hülse (10) hinausragt.
  2. Verbindungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (24) der Schaftschraube (20) ein gerolltes Gewinde, insbesondere ein gerolltes Außengewinde (24), ist.
  3. Verbindungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Schaftabschnitt (22), insbesondere die gesamte Schaftschraube (20), beschichtet ist.
  4. Verbindungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) und/oder die Schaftschraube (20) aus einem metallischen Material ausgebildet sind.
  5. Vorrichtung, insbesondere ein Kunststoffvorrichtung, mit einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, die je eine zum Anliegen aneinander eine Anlagefläche und seitlich davon je mindestens eine Verbindungsanformung aufweisen, wobei die Anlageflächen und die Verbindungsanformungen jeweils komplementär für ein Zusammenwirken ausgebildet sind, und mit mindestens einer Verbindungseinrichtung (1) umfassend eine Hülse (10) und eine Schaftschraube (20), wobei die Verbindungseinrichtung (1) im zusammengebauten Zustand mit der Hülse in einer Durchgangsöffnung der Verbindungsanformung eines Bauteils aufgenommen und mit dem über die Hülse (10) hinausragenden Teil der Schaftschraube (20) in einer Gewindeöffnung eingeschraubt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) der Verbindungseinrichtung (1) bündig, vorzugsweise mit beiden Enden bündig in der Verbindungsanformung aufgenommen, insbesondere eingepresst, ist.
  8. Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile zu einer Vorrichtung, insbesondere zu einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 7, mit einer Verbindungseinrichtung (1), insbesondere einer Verbindungseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verbindungseinrichtung (1) in eine Ausnehmung einer Verbindungsanformung eines Bauteils eingepresst wird, die Bauteile mit ihren Anlageflächen aufeinander gelegt werden, die Bauteile ausgerichtet werden, sodass die Anlageflächen und die Verbindungsanformungen zum Zusammenwirken passend angeordnet sind und die Schaftschraube (20) mit dem über die Hülse (10) hervorragenden Abschnitt in eine komplementäre Gewindeöffnung der Verbindungsanformung des anderen Bauteils eingeschraubt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (24) der Schaftschraube (20) gerollt wird und/oder die Schaftschraube (20) zumindest teilweise, insbesondere komplett, beschichtet wird, insbesondere bevor diese in die Hülse (10) eingeschraubt und durchgesteckt wird.
DE102016101692.6A 2016-02-01 2016-02-01 Verbindungseinrichtung, Vorrichtung und Verfahren hierzu Pending DE102016101692A1 (de)

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