CH661218A5 - Verfahren zur herstellung einer schraubklemmschelle und eine derartige schraubklemmschelle. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubklemmschelle und ein Verfahren zur Herstellung derselben.

Am effektivsten kann die Erfindung zur Verbindung von flexiblen Schläuchen mit steifen Elementen beispielsweise mit solchen wie Rohren verwendet werden. Die Schraubklemmschellen derartiger Zweckbestimmung sind auf verschiedenen Gebieten der Technik insbesondere im Automobilbau, weitgehend eingesetzt.

Die übliche Schraubklemmschelle, die auf dem technischen Gebiet eine umfassende Anwendung findet, enthält ein Gehäuse mit Lappen, eine Schraube mit Schneckengewinde, die im Gehäuse drehbar angeordnet und gegen axiale Verschiebung fixiert ist, sowie ein flexibles Spannelement, das in Gestalt eines Ringes aus Stahlband gefertigt ist, das an dem einen Ende Querschlitze aufweist, die mit dem Schneckengewinde der Schraube in Eingriff treten, und an dem anderen Ende mit dem Gehäuse verbunden ist (Standard S AE J 536).

Der funktionswichtigste Teil dieser Schelle ist die Verbindungsstelle des flexiblen Spannelementes mit dem Gehäuse.

An dieser Stelle wirken auf das Band beim Festziehen der Schelle erhebliche Kräfte ein, die hohe Spannungen verursachen, die einen Schellenbruch bewirken können.

Zur Aufnahme der Kräfte bei zulässiger Spannungshöhe ist erforderlich, dass das Band an der Verbindungsstelle mit dem Gehäuse breiter als an den übrigen Stellen ist.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung der Schraubklemmschelle die ein Gehäuse mit Lappen sowie ein Spannelement aus elastischem Band enthält, das auf der gesamten Länge ausser der Verbindungsstelle mit dem Gehäuse schmal ausgeführt wird, indem man die beiden Seitenkanten des Bandes gleichmässig abschneidet und danach im Abschnitt mit der grösseren Breite Aussparungen zur Erzeugung von Seitenvorsprüngen herausschneidet und dann in die Aussparungen die Gehäuselappen einführt, die unter das Band eingebogen werden (US-PS Nr. 3 528 124,1970).

Ein Nachteil dieses Verfahrens sind erhebliche Materialverluste und hohe Erzeugniskosten.

Am fortschrittlichsten ist gegenwärtig ein Verfahren zur Herstellung einer Schraubklemmschelle, die ein Gehäuse mit Lappen sowie ein Spannelement aus elastischem Band enthält, das aus einem verformbaren Material ausgeführt ist und eine konstante Dicke und Breite aufweist, bei dem einzelne Abschnitte an den Seitenkanten des Bandes unter Erzeugung von querstehenden Seitenvorsprüngen zum Verbinden mit den Gehäuselappen einer plastischen Verformung unterworfen werden (FR-PS Nr. 2 313 583,1976). Hierzu werden je zwei getrennte Abschnitte an einer jeden Bandseitenkante zusammengedrückt, wobei ein örtliches Fliessen des Materials in seitlicher Richtung relativ zu den Bandkanten erfolgt und querstehende Seitenvorsprünge gebildet werden, die gegenüber dem restlichen Band eine reduzierte Dik-ke haben, das seitliche Fliessen des Bandmaterials zwischen den zusammengedrückten Abschnitten aber verhindert wird. Dieses Verfahren ermöglicht, das Bandmaterial einzusparen.

Jedoch nimmt dabei die Bandfestigkeit infolge der reduzierten Dicke der Seitenvorsprünge am Band ab. Ausserdem ist zur Bearbeitung des Bandes komplizierte kostspielige Werkzeugausrüstung erforderlich, die eine geringe Standzeit besitzt. Die Kompliziertheit der Ausrüstung ist dadurch bedingt, dass einzelne Abschnittte des dünnen Bandes mit sehr hohem Grad der plastischen Querverformung zusammengedrückt werden müssen. Die geringe Standzeit der Ausrüstung ist durch hohe Kräfte bedingt, die bei der Verformung einzelner zusammengedrückter Bandabschnitte entstehen. Zugleich besteht die Gefahr, sofern die Dicke des flexiblen Spannelementes im mittleren Teil zwischen den Vorsprüngen der ursprünglichen Banddicke gleich ist, wenn das Band an

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dieser Stelle keine zusätzliche Bearbeitung, beispielsweise in Form einer ausgeschnittenen Bohrung erfuhr, dass die Vorsprünge des Schneckengewindes der Schraube, die durch die Schlitze an dem einen Ende des flexiblen Spannelementes treten, das andere Ende dieses Elementes berühren, mit dem das Gehäuse verbunden ist, was zu einer geringeren Betriebszuverlässigkeit der Schelle führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Schraubklemmschelle zu schaffen und ein solches Verfahren zur Herstellung derselben zu entwickeln, in dem bei der Herstellung der querstehenden Seitenvorsprünge ihre Dicke mit Völligkeit des Bandes im Querschnitt in der Zone der Vorsprünge beibehalten ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung gestattet es also, die Festigkeit der Schraubklemmschelle durch Beibehaltung der ursprünglichen Banddicke an den querstehenden Seitenvorsprüngen des flexiblen Spannelementes, die die vom Gehäuse beim Festziehen der Schelle ausgeübten Kräfte aufnehmen, sowie durch Beibehaltung der Völligkeit des Bandes im Querschnitt an der Verbindungsstelle des flexiblen Spannelementes mit dem Gehäuse zu erhöhen.

In der vorzugsweisen Ausführungsform des Verfahrens wird beim Plattdrücken eines Bandabschnitts zunächst im mittleren Bandteil auf der einen Seite eine ovale Rinne geprägt, die auf der anderen Bandseite einen dementsprechen-den Vorsprung bildet, wonach der genannte Vorsprung in der Rückwärtsrichtung gestaucht wird, so dass das Bandmaterial die Möglichkeit erhält, an den beiden Rinnenseiten in Querrichtung zur Vergrösserung der Bandbreite in der Rinnenzone zu fliessen.

Dies setzt die Kräfte erheblich herab, die zum Plattdrük-ken des flexiblen Spannelementes erforderlich sind, weil die Kräfte für das Strecken der Rinne geringer als die Kräfte der plastischen Verformung beim Zusammendrücken sind. Ausserdem wird dadurch die Werkzeugausrüstung vereinfacht und deren Standzeit erhöht.

Zweckmässigerweise wird die Rinne beim Prägen mit Seitenwänden ausgebildet, die zur Bandebene geneigt sind.

Diese Ausführung gestattet es das Band beim Stauchen der Ausbauchung ohne Zuhilfenahme von zusätzlichen Mitteln dank der Spreizwirkung des Bandes selber breiter zu machen.

Gemäss einer der Ausführungsformen der Erfindung wird das Band in der Zone der Rinnenseitenwände mehr als in der Rinnenbodenzone abgeschwächt.

Dadurch werden die Kräfte beim Stauchen des Bandvorsprungs reduziert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird beim Prägen des Bandes eine Rinne mit einer Tiefe ausgebildet, die zuzmindest der ursprünglichen Banddicke gleich ist, wodurch die erforderliche Grösse der Bandverbreiterung nach dem Rückstauchen des Vorsprungs gewährleistet wird.

Der Vorsprung wird zweckmässigerweise bündig mit der Bandoberfläche beiderseits des zu verformenden Abschnitts gestaucht. Dies erlaubt, beim Stauchen ein Werkzeug mit ebener Arbeitsfläche einzusetzen.

Zweckmässigerweise bleibt ferner beim Stauchen die Rinne mit einer geringeren Tiefe als die Tiefe derselben nach dem Prägen erhalten. Dies gestattet es, die Arbeit der Schraubklemmschelle während ihres Betriebs zu verbessern.

Die gestellte Aufgabe wird ferner auch dadurch gelöst, dass in einer Schraubklemmschelle, die ein Gehäuse mit Lappen, eine Schraube mit einem Schneckengewinde, die im Gehäuse drehbar angeordnet und gegen axiale Verschiebung fixiert ist, sowie ein flexibles Spannelement enthält, das in

Gestalt eines Ringes aus einem Band ausgeführt ist, das an dem einen Ende Querschlitze aufweist, die mit dem Schnek-kengewinde der Schraube ein Eingriff treten, und an dem anderen Ende mit dem Gehäuse mittels querstehender Seitenvorsprünge verbunden ist, erfindungsgemäss eine ovale Längsrinne vorgesehen ist, die am Band auf der Schraubenseite zwischen den querstehenden Seitenvorsprüngen ausgeführt ist, wobei die Dicke der Vorsprünge der Banddicke gleich ist.

Dies erhöht die Betriebszuverlässigkeit der Schraubklemmschelle, weil die Gefahr vermieden wird, dass die Vorsprünge des Schneckengewindes der Schraube, die durch die Schlitze an dem einen Ende des flexiblen Spannelementes treten, das andere Ende dieses Elementes berühren, mit dem das Gehäuse verbunden ist.

Weitere Ziele und Vorteile sind aus der eingehenden Beschreibung der beispielsweisen Ausführungen der Erfindung und den beiliegenden Zeichnungen veständlich; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 die Gesamtansicht einer Schraubklemmschelle;

Fig. 2 eine Ansicht in der Pfeilrichtung «A» der Fig. 1;

Fig. 3 das Prinzipschema der Durchführung des Verfahrens zur Herstellung des flexiblen Spannelementes der Schraubklemmschelle;

Fig. 4 eine Ansicht des Bandes des flexiblen Elementes nach der Bildung der Seitenvorsprünge;

Fig. 5 dasselbe nach dem Ausstanzen der Aussparungen;

Fig. 6—10 schematische Darstellungen der Ausführung der verfahrensgemässen Vorgänge und Querschnitte des Bandes nach der Ausführung der Vorgänge;

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI —XI — B der Fig. 1;

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII—XII — C der Fig. 11.

Die Schraubklemmschelle (Fig. 1, 2) enthält ein Gehäuse 1, eine Schraube 2 und ein flexibles Spannelement. Die Schraube 2 mit einem Schneckengewinde 4 (Fig. 12) ist drehbar angeordnet und gegen axiale Verschiebung im Gehäuse 1 fixiert. Das flexible Spannelement ist in Gestalt eines Ringes aus einem Metallband 3 ausgeführt, das an dem einen Ende Querschlitze 5 aufweist, die mit dem Schneckengewinde 4 der Schraube 2 in Eingriff treten. Das andere Ende des Bandes, das das Spannelement bildet, ist mit dem Gehäuse mittels querstehender Seitenvorsprünge 6 verbunden, deren Breite 1 grösser als die Breite Ldes Bandes 3 selber ist. Das Gehäuse 1 besitzt eingebogene Lappen 7, die mit den Vorsprüngen 6 des Bandes 3 des flexiblen Spannelementes zusammenwirken.

Bei der Herstellung des flexiblen Spannelementes wird das Metallband 3, das eine vorgegebene konstante Breite L und eine Dicke H aufweist unter Erzeugung von Seitenvorsprüngen 6 einer plastischen Verformung unterworfen. Hierzu wird das Band 3 in dessen mittlerem Teil in einem Abschnitt begrenzter Länge plattgedrückt, wobei die Völligkeit des Bandes im Querschnitt erhalten bleibt und das Material des Bandes 3 die Möglichkeit erhält, in Querrichtung (Fig. 3) ungehindert zu fliessen. Infolge des im mittleren Teil des Bandes 3 angreifenden Druckes P, der die Fliessgrenze des Bandmaterials übersteigt, fliessen die Ränder des Bandes 3 in Querrichtung längs Pfeilen 8, wobei ein verbreiterter Abschnitt (Fig. 4) unter Beibehaltung der ursprünglichen Dicke der Ränder des Bandes 3 gebildet wird. Hiernach werden an den Seiten des verbreiterten Abschnitts Aussparungen 10 für die Lappen 7 des Gehäuses 1 ausgeschnitten. Die restlichen Teile des verbreiterten Abschnitts bilden vier Arbeitsvorsprünge 6 (Fig. 5).

Da das unmittelbare Plattdrücken des mittleren Teils des Bandes 3 das Anlegen von beträchtlichen Kräften voraus5

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setzt, wird der Prozess des Plattdrückens zweckmässigerweise auf folgende Weise durchgeführt. Zunächst wird auf einer Presse zwischen einer Matrize 11 und einem Gesenkoberteil 12 (Fig. 6) beim Verschieben des Gesenkoberteiles längs eines Pfeils 13 das Metall mitten im Band 3 in einem Abstand von den Rändern geprägt, so dass auf der einen Seite des Bandes 3 eine Vertiefung, beispielsweise eine zylindrische Vertiefung, entsteht, während in der vorzugsweisen Ausführungsform diese Vertiefung in Form einer ovalen Rinne 14 ausgeführt wird, die auf der anderen Seite des Bandes 3 einen entsprechenden Vorsprung 15 bildet, so dass ein geprägter Rohling 16 (Fig. 7) entsteht.

Hierbei wird in der Zone des Bodens 14c und der Seitenwände 14a, 14b der Rinne 14 das Band 3 jeweils auf die Dik-ke hi, h.2 abgeschwächt. Zweckmässigerweise wird das Band 3 in der Zone der Seitenwände 14a, 14b der Rinne 14 stärker als in der Zone des Bodens 14c der Rinne 14 abgeschwächt, d.h. die Bedingung H > hi > h2 muss eingehalten werden. Hierdurch ist eine Verringerung des Pressdruckes und eine Erhöhung der Werkzeugstandzeit gewährleistet. Die Breite L des Rohlings 16 in der geprägten Zone wird praktisch nicht geändert, und der Querschnittsumfang wird gegenüber dem Ausgangswert bis auf die Grösse erhöht, die der vorgegebenen Abmessung 1 zumindest gleich ist. Beim Prägen der Rinne 14 wird sie mit den Seitenwänden 14a, 14b gebildet, die zur Ebene des Bandes 3 geneigt sind, wobei ihre Tiefe der Ursprünglichen Dicke H des Bandes 3 (Fig. 7) gleich oder grösser als diese ist.

Danach wird der Vorsprung 15 in der Rückwärtsrichtung (Fig. 8, 9) mittels eines flachen Gesenkoberteiles 17 gestaucht, das längs eines Pfeils 18 verschoben wird und den Rohling 16 an eine flache Platte 19 andrückt. Hierbei wird dem Material des Bandes 3 die Möglichkeit gegeben, in der Verformungszone nach den beiden Seiten in Querrichtung

(längs den Pfeilen 20, Fig. 8) unter Bildung eines verbreiterten Abschnitts und unter Beibehaltung der ursprünglichen Dicke der Ränder des Bandes 3 zu fliessen. Der Vorsprung 15 wird bündig mit der Oberfläche des Bandes 3 beiderseits des zu verformenden Abschnitts derart gestaucht, dass eine Rinne 21 mit geringerer Tiefe als die Tiefe der Rinne 14 nach dem Prägen zurückbleibt. Im Ergebnis erhält man einen deformierten Bandabschnitt, der in der Mitte eine ovale Längsrinne 21 (Fig. 10,4 und 5) hat. Die Breite 1 dieses Abschnitts ist grösser als die ursprüngliche Breite L des Bandes 3, die Dicke in der Abschnittsmitte aber ist geringer als die Dicke H an den Rändern, die der ursprünglichen Dicke des Bandes 3 gleich ist. Das weitere Ausschneiden der Aussparungen 10 und der Querschlitze 5 geschieht nach bekannten Arbeitsweisen unter Anwendung bekannter Ausrüstungen. Beim Zusammenbau des Gehäuses 1, der Schraube 2 und des flexiblen Spannelementes wird das letztere auf eine solche Weise angeordnet, dass die ovale Rinne 21, die sich zwischen den Seitenvorsprüngen 6 befindet, der Schraube 2 zugekehrt ist. Hierauf werden die Lappen 7 des Gehäuses 1 derartig nach unten gebogen, dass sie in die Aussparungen 10 zwischen den Seitenvorsprüngen 6 des Spannelementes eintreten. Im Ergebnis erhält man eine Schraubklemmschelle (Fig. 11,12) bei dem am Spannelement in dessen mittlerem Teil eine ovale Längsrinne 21 ausgeführt ist, die sich zwischen den Seitenvorsprüngen 6 gegenüber der Schraube 2 befindet, während die Dicke der Vorsprünge 6 der Dicke des Bandes 3 gleich ist. Die Spitzen des Gewindes 4 der Schraube 2 treten durch die Querschlitze 5 des Spannelementes 3 hindurch und in die Rinne 21 ein. Bei Drehung der Schraube 2 verschiebt sie das äussere Ende des Spannelementes 3, an der die Schlitze 5 ausgeführt sind, wobei das innere Ende, an dem die Rinne 21 ausgeführt ist, nicht berührt wird.

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zur Herstellung einer Schraubklemmschelle, die ein Gehäuse (1) mit Lappen (7) und ein Spannelement aus einem flexiblen Band (3) enthält, das aus einem verformbaren Material ausgeführt ist und eine konstante Dicke und Breite aufweist, das eine plastische Verformung des Bandes unter Erzeugung von querstehenden Seitenvorsprüngen (6) zum Verbinden mit den Lappen (7) des Gehäuses (1) vorsieht, die in die Aussparungen (10) zwischen den Vorsprüngen (6) des Bandes (3) eingesetzt und unter das Band (3) eingebogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (3) in dessen mittlerem Teil in einem Abschnitt begrenzter Länge plattgedrückt wird, wobei die Völligkeit des Bandes im Querschnitt erhalten bleibt und das Bandmaterial eine Möglichkeit erhält, an den beiden Seiten des Abschnitts, in dem das Plattdrücken erfolgt, in Querrichtung zur Ausbildung eines verbreiterten Abschnitts unter Beibehaltung der ursprünglichen Dicke der Ränder des Bandes (3) zu fliessen, wonach an den Seiten des verbreiterten Abschnitts die Aussparungen (10) zur Fixierung der Lappen (7) des Gehäuses (1) unter Erzeugung von querstehenden Seitenvorsprüngen (6) am Band (3) ausgeschnitten werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Plattdrücken zunächst im mittleren Teil des Bandes (3) auf der einen Seite eine ovale Rinne (14) geprägt wird, die auf der anderen Seite des Bandes (3) einen dement-sprechenden Vorsprung (15) bildet, wonach der genannte Vorsprung (15) in der Rückwärtsrichtung gestaucht wird, so dass das Material des Bandes (3) eine Möglichkeit erhält, beiderseits der Rinne (14) in Querrichtung zur Vergrösse-rung der Breite des Bandes (3) in der Zone der Rinne (14) zu fliessen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Prägen die Rinne (14) mit Seitenwänden (14a, 14b) gebildet wird, die zur Ebene des Bandes (3) geneigt sind.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Prägen der Rinne (14) das Band in der Zone ihrer Seitenwände (14a, 14b) stärker als in der Zone des Bodens (14c) abgeschwächt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Prägen die Rinne (14) mit einer Tiefe gebildet wird, die der ursprünglichen Dicke des Bandes (3) zumindest gleich ist.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (15) bündig mit der Oberfläche des Bandes (3) gestaucht wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (15) unter Beibehaltung einer Tiefe einer Rinne (21) gestaucht wird, die geringer als die Tiefe der Rinne (14) nach dem Prägen ist.
8. 8. Schraubklemmschelle, hergestellt nach Anspruch 2, die ein Gehäuse (1) mit Lappen (7), eine Schraube (2) mit einem Schneckengewinde (4), die im Gehäuse (1) drehbar angeordnet und gegen axiale Verschiebung fixiert ist, sowie ein Spannelement enthält, das in Gestalt eines Ringes aus einem elastischen Band (3) ausgeführt ist, das an dem einen Ende Querschlitze (5) aufweist, die mit dem Schneckengewinde (4) der Schraube (2) in Eingriff treten, und an dem anderen Ende mit dem Gehäuse (1) mittels querstehender Seitenvor-sprünge (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Band (3) des flexiblen Spannelementes auf der Seite der Schraube (2) zwischen den Vorsprüngen (6) eine ovale Längsrinne (21) ausgeführt ist, wobei die Dicke der Vorsprünge (6) der Dicke des Bandes (3) gleich ist.