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Schraubverbindung Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zwischen
einem mit mehrgängigem Außengewinde und einer Schulter versehenen Zapfen od. dgl.
und einer dünnen Wand.
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In vielen Fällen wird an eine derartige Verbindung die Anforderung
gestellt, daß die Befestigung nur von einer Seite der Wandung aus vorgenommen wird,
während die andere Wandseite unzugänglich ist. Man kann dies dadurch erreichen,
daß man in der Wand befindliche Bohrungen mit einem Gewinde versieht. Dies ist jedoch
umständlich und auch nicht bei jeder Wandstärke und bei jedem Material ausführbar.
Eine weitere Forderung, die die nach der Erfindung ausgebildeten Befestigungsorgane
erfüllen sollen, besteht darin, daß an der Wand einerseits und an dem Zapfen andererseits
nur eine geringe Zahl von noch dazu einfachen Arbeitsgängen erforderlich ist. Ferner
sollen die an der Wand anzubringenden Organe, wie Zapfen od. dgl., leicht zu befestigen
und ebenfalls jederzeit wieder lösbar sein.
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Man kennt schon die Verbindung einer Schraube mit einer Blechwand
in der Weise, daß die Wandung mit einer Bohrung versehen ist, die wenig
größer
als der Kerndurchmesser der Schraube ist, und wobei am Umfang des Loches Schlitze
angebracht sind, die es ermöglichen, daß der- Rand des Loches entsprechend der Steigung
der Schraubengänge verschränkt wird. Dieses Verfahren ist jedoch nur bei einer geringen
Wandstärke anwendbar bzw. bei starken Wandungen nur bei entsprechend großen Lochquerschnitten.
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Nach der Erfindung ausgebildete Befestigungsorgane sind in der Weise
beschaffen, daß eine Verbiegung des Wandmaterials nicht erforderlich ist.
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Eine bei dem weiter unten beschriebenen Beispiel angegebene Anwendungsmöglichkeit
ist die Befestigung von Rostauflagen an den Innenwandungen von Kühlschrankgehäusen.
Dies ist zugleich *ein Beispiel dafür, daß ein Zapfen an der Wand festgemacht
werden soll, nachdem die Rückseite der Wand nicht mehr zugänglich ist und daher
auch keine Mutter von dieser Seite her an die Bohrung herangebracht werden kann.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch der Wand
mit einem Durchmesser, der mindestens die Größe des Außendurchmessers der Schraube
aufweist, und mit mindestens zwei einander gegenüberliegenden, beim Einführen und
Festziehen der Schrauben in der Wandebene zurückbleibenden, am freien Ende - abgerundet
verjüngten, einwärts gerichteten Zungen versehen ist.
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Eine Verbiegung der beiden Befestigungselemente der Wand beim Herstellen
der Verbindung oder vorher bei der Zurichtung der Befestigungsstelle der Wand wird
vermieden. Die Zungen werden in einem Arbeitsgang durch Stanzen des Wandmaterials
hergestellt, und der Zapfen kann ebenfalls in einem Arbeitsgang gegossen oder gepreßt
werden.
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Bei Verwendung von mehrgängigen Schrauben sind nach der Erfindung
bei zweigängigem Gewinde zwei Zungen und bei mehrgängigem Gewinde entsprechend mehr
Zungen oder auch weniger, vorzugsweise- halb soviel Zungen, vorgesehen. Allgemein
erhlt man eine ausreichende Führung der Schraube dadurch, daß wenigstens zwei Zungen
vorhanden sind: Da diese Zungen in der Ebene der Wand liegen, müssen sie so angebracht
sein, daß beim Einsetzen der Schraube gleichzeitig der Anfang eines jeden Gewindeganges
eine der Zungen erfaßt. Aus den geometrischen Verhältnissen ergibt sich beispielsweise,
daß bei einer zweigängigen Schraube die zwei Zungen einander um 18o° versetzt gegenüberstehen
müssen. Bei einer dreigängigen Schraube beispielsweise kann man zwei oder drei Zungen
verwenden, die um je z2o° ver-_ setzt sein müssen.
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Zwischen den Zungen muß so viel Raum sein, daß der Kern der Schraube
hindurchgeschoben werden kann. Andererseits muß das an der Wand haftende Ende der
Zungen so ausgebildet sein, daß der Außendurchmesser der Schraube beim Einschrauben
nicht anstößt.
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Die Form der Zungen richtet sich nach dem Profil des Gewindeganges
und nach den sonstigen Abmessungen der Schraube. Die Verwendung von abgerundet verjüngten
Zungen geht auf die Erkenntnis zurück, daß die Schnittfiguren, die beim ebenen Schnitt
durch eine Schraube senkrecht zur Schraubenachse entstehen, aus spiegelbildlich
gleichen Stücken von Spiralen zusammengesetzt sind. Entsprechend der Zahl der Gewindegänge
entsteht eine Anzahl von Einschnürungen des Querschnitts, und man braucht die Zunge
an ihrem freien Ende nur so auszubilden, daß sie dem Verlauf der Schnittfigur an
diesen Stellen angepaßt ist und möglichst weit nach der Sohle des Gewindeganges
hineinragen kann. DieAbrundung dient dazu, das Gleiten der Zunge in dem Gang zu
erleichtern.
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An Hand der Zeichnungen seien ein Ausführungsbeispiel und die Erfindungsgedanken
näher erläutert.
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In der Fig: z ist ein Ausschnitt aus der Ansicht eines geöffneten
Haushaltskühlschrankes dargestellt. Zwischen dem Außenraum und dem Innenraum 2 befindet
sich die Wandung z, die in üblicher Weise durch zwei Blechwände gebildet wird, deren
Zwischenraum mit einem Isolierstoff ausgefüllt ist. Ein Rost 3, der zur Aufnahme
von eingelagertem Kühlgut dient, liegt bei q. auf einer-Rostauflage auf. Die Rostauflage
q. ist in Fig. 3 vergrößert dargestellt. Sie besteht aus einem Zapfen, der etwa
in der Mitte mit einer Verbreiterung versehen ist, die eine Schulter 12 aufweist.
Das eine Ende des Zapfens q. dient als Auflage für den Rost, während das andere
Ende mit einem Außengewinde 7 versehen ist.
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Wie sich aus der Fig. 3 entnehmen läßt, ist das dargestellte Gewinde
zweigängig. Das ergibt sich daraus, daß die Steigung eines Gewindeganges doppelt
so groß ist wie die im Querschnitt gemessene Breite desselben. Dementsprechend befinden
sich am Anfang des Gewindezapfens zwei einander diametral gegenüberliegende Eingänge
zu den beiden Gewindegängen. In diese beiden Eingänge greifen die Zungen 8 und 9
der Wand 5 ein, wie in Fig. 2 in der Aufsicht und in Fig. 3 im Schnitt dargestellt
isst. Naichdem,der Zapfen' q. vollständig eingeschraubt ist, kommt er bei 12 an
der Außenfläche 13 der Wand 5 zum Anschlag. Von je: einem Gewindegang wird nun auf
je eine der Zungen .ein Druck bei noch weiterem Anziehen der Schraube ausgeübt,
ohne daß sich dadurch irgendeine Stelle der Wand 5 aus der anfänglichen Lage heraus
verbiegt. Es ist leicht zu erkennen, daß sich der Zapfen q. ohne Mühe einschrauben
und ebenso wieder herausschrauben läßt. Die Schulter r2 schließt dicht mit der Fläche
13 ab, besonders dann, wenn entweder die Wand oder der Zapfen aus einem mehr oder
weniger elastischen Material besteht.
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Aus der Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Lippen 8 und 9 dadurch entstanden
sind, daß ein nierenförmiges Gebilde aus dem Material der Wand 5 herausgeschnitten
worden ist. Der Umfang des Gebildes stellt im großen und ganzen einen Kreisbogen
6 dar, der ein wenig größer ist als der Außendurchmesser d der im Schnitt zu sehenden
Schraube. Andererseits ist der Abstand zwischen den abgerundeten
Enden
1q. und 15 der beiden Zungen 8 und 9 ein wenig größer als der Durchmesser d' des
Schraubenkernes. Die eigentliche Schnittfigur, die bei dem ebenen Schnitt der in
der Fig. 3 dargestellten Schraube entsteht, ist in der Fig. 2 ebenfalls zu erkennen.
Es ist ein ebenfalls nierenförmig eingeschnittenes Gebilde, welches aus vier einander
spiegelbildlich gleichen Teilen einer Spirale besteht. Je zwei dieser einen Winkel
von 9o° bestreichenden Spiralbögen sind auf der Kreislinie mit dem Durchmesser d
aneinandergefügt, während andererseits je zwei dieser Bögen sich an den Punkten
14 und 15 in geringerem Abstand von der Schraubenmitte treffen. An dieser Stelle
kommen die beiden Zungen 8 und 9 in diesem Beispiel zum Eingriff und sind daher
auch in Anlehnung an die Einschnürungen der Schnittfigur geformt.
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Die Bemessungen und das zu verwendende Material für den Zapfen richten
sich nach der jeweilig gestellten Aufgabe, z. B. nach der Kraft, die bei der Beanspruchung
der Befestigungsstelle zu erwarten ist. Ferner muß man die Stärke der Wand und besonders
der aus dem jeweiligen Wandmaterial bestehenden Zungen berücksichtigen. Die Befestigungen
gemäß der Erfindung, bei denen keine Verbiegung der Zungen auftritt, sind auch dann
zu bevorzugen, wenn das Wandmaterial einen gegen Verbiegung empfindlichen Überzug,
z. B. einen Emailleüberzug, aufweist. Bei der Verwendung von mehr als zweigängigen
Gewindeschrauben ergibt sich eine bessere Führung beim Ein- und Ausschrauben des
Zapfens. Man muß jedoch vermeiden, daß die Steigung der Gewindegänge so. groß wird,
daß die Reibung nicht mehr ausreicht, um die Schraube in dieser Stellung festzuhalten.
Als Wandmaterial kommen alle dazu geeigneten Werkstoffe in Frage, speziell Metall,
Holz oder Kunststoffe. Ebenso kann der Zapfen aus einem oder mehreren Materialien
der genannten Art bestehen.