DE19605068A1 - Screw connection for turbine diffuser assembly - Google Patents
Screw connection for turbine diffuser assemblyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung für Maschinenteile, die aus einer Spannschraube und einer Gewindehülse gebildet ist, insbesondere für flanschlose Teile, bei denen die Verschraubung im Wandinneren angeordnet ist, zum Beispiel Wandungsteile für Strömungskanäle, wie Diffusor für Turbinen, mit wenigstens einer im oberen Maschinenteil angeordneten Ausnehmung für jeweils eine Spannschraube mit einem Dehnschaft und einem Schraubenkopf und mit einer in dem unteren Maschinen teil angeordneten Ausnehmung für die der Spannschraube zugeordnete, ein Innenge winde aufweisende Gewindehülse, zum Beispiel Spannmutter.The invention relates to a screw connection for machine parts consisting of a Clamping screw and a threaded sleeve is formed, especially for flangeless Parts where the screw connection is arranged inside the wall, for example Wall parts for flow channels, such as a diffuser for turbines, with at least one in Upper machine part arranged recess for one clamping screw each an expansion shaft and a screw head and with one in the lower machine Partially arranged recess for the inner screw assigned to the clamping screw winch threaded sleeve, for example clamping nut.
Es ist allgemein bekannt, daß bei der Verbindung zweier Teile mittels Schraubverbin dung eine mit einem Außengewinde versehene Schraube und ein korrespondierendes, ein Innengewinde aufweisendes Gegenstück, wie Mutter, Gewindehülse oder ähnli chem, durch Drehung um die Gewindeachse ineinandergreifen.It is generally known that when two parts are connected by means of a screw connection a screw with an external thread and a corresponding a counterpart having an internal thread, such as a nut, threaded sleeve or the like chem, interlock by rotating around the thread axis.
Zur Betätigung der Schraube dienen üblicherweise Werkzeuge, wie Schraubendreher oder Schraubensteckschlüssel, die koaxial zu der Gewindeachse formschlüssig und/oder kraftschlüssig am Schraubenkopf angesetzt werden. Hierzu ist oberhalb der jeweiligen Schraube ein entsprechender Betätigungsraum erforderlich, um die Drehbe tätigung der Werkzeuge auf den Schraubenkopf übertragen zu können. Tools such as screwdrivers are usually used to actuate the screw or socket wrenches that are coaxial to the thread axis and / or non-positively attached to the screw head. This is above the respective screw an appropriate actuation space required to the Drehbe operation of the tools can be transferred to the screw head.
Fehlt dieser Raum, können seitlich am Schraubenkopf angesetzte Schraubenschlüssel oder sogenannte Winkelschraubendreher verwendet werden, um die erforderliche Dre hung der Schraube zu ermöglichen. Aber auch hierfür ist seitlich neben dem Schrau benkopf ein bestimmter Mindestraum vorzusehen, damit der Schraubenkopf zugänglich ist für das betreffende Werkzeug und genügend Raum bietet für dessen erforderliche Schwenkbewegung.If this space is missing, wrenches can be attached to the side of the screw head or so-called offset screwdrivers can be used to the required Dre to allow hung screw. But this is also next to the screw a certain minimum space must be provided so that the screw head is accessible is for the tool in question and offers enough space for its required Swivel motion.
In bestimmten Fällen, insbesondere bei Maschinenteilen, welche aus technischen Gründen, zum Beispiel weil sie von einer Strömung beaufschlagt sind, oder aus ästhe tischen Gründen eine ungestörte Oberfläche erfordern, können die vorstehend be schriebenen Lösungen nicht zur Anwendung kommen, da die zur Betätigung der Schrauben erforderlichen Räume zwangsläufig die geschlossene Oberfläche unterbre chen und somit Störungen verursachen.In certain cases, especially with machine parts that are made from technical Reasons, for example because they are exposed to a current or because of a branch table reasons require an undisturbed surface, the above be Written solutions do not apply because the to operate the Required spaces inevitably break the closed surface chen and thus cause interference.
Um derartigen Störungen abzuhelfen, werden in solchen Fällen bislang entsprechende Verkleidungen vorgesehen, welche je nach Bauteil mit entsprechend hohem Aufwand angefertigt werden, was die Fertigungsdauer und die Fertigungskosten erheblich ver größert.In such cases, appropriate remedies have so far been found to remedy such disorders Cladding provided, which depending on the component with a correspondingly high effort are made, which ver ver the manufacturing time and costs enlarged.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schraub verbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei Vermeidung von groß volumigen Störungen in der Oberfläche des betreffenden Bauteils, wie zuvor erläutert, mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar sind.Starting from this prior art, it is an object of the invention to provide a screw to create connection of the type mentioned, which while avoiding large voluminous disturbances in the surface of the component in question, as explained above, can be produced with comparatively little effort.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The characteristic features of the patent serve to solve this problem Proverb 1. Further advantageous refinements and improvements of the inventions are the subject of the subclaims.
Erfindungsgemäß ist ein Winkelgetriebe vorgesehen, das von der Außenoberfläche her betätigbar ist und mit einem der beiden Teile der Schraubverbindung in Wirkverbin dung steht und dieses betätigt und daß das jeweilige Gegenstück drehfest im zugeord neten Gehäuseteil eingesetzt ist. According to the invention, an angular gear is provided, which is from the outer surface can be actuated and with one of the two parts of the screw connection in operative connection manure stands and this actuates and that the respective counterpart rotatably in the assigned Neten housing part is used.
Entsprechend einer ersten bevorzugten Lösungsvariante ist das Winkelgetriebe an der zugeordneten Gewindehülse beziehungsweise Spannmutter angeordnet, welches Win kelgetriebe eine Betätigungswelle aufweist, die durch eine im Winkel zur Gewindeach se der Schraubverbindung angeordnete Ausnehmung nach außen geführt ist und de ren anderes Ende die Gewindehülse oder Spannmutter betätigt. Hierbei ist der Schraubenkopf der zugeordneten Spannschraube drehfest in die Bohrung eingesetzt, während die Gewindehülse drehbar an einem Anschlag abgestützt ist, der in die Aus nehmung eingesetzt ist. Vorzugsweise kann die Ausnehmung als Gewindebohrung ausgebildet sein, in welche der Anschlag eingeschraubt ist.According to a first preferred solution variant, the angular gear is on the assigned threaded sleeve or nut, which Win Kelantrieb has an actuating shaft, which is at an angle to the threaded axis se the screw connection arranged recess is guided to the outside and de the other end actuated the threaded sleeve or clamping nut. Here is the The screw head of the assigned clamping screw is inserted into the bore so that it rotates, while the threaded sleeve is rotatably supported on a stop that in the off is used. The recess can preferably be a threaded hole be formed, in which the stop is screwed.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann das Winkelgetriebe statt dessen mit dem Schraubenkopf der Spannschraube zusammenarbeiten und hierfür derart angeordnet sein, daß eine Betätigung der Spannschraube unter einem Winkel zur Gewindeachse möglich ist. Auch hier weist das Winkelgetriebe eine Betätigungs welle auf, die durch eine im Winkel zur Gewindeachse der Schraubverbindung ange ordnete Ausnehmung nach außen geführt ist und deren anderes Ende den Schrauben kopf der Spannschraube betätigt. Dabei ist die Anlagefläche für den Schraubenkopf von einem in die Bohrung eingeschraubten Gewindeeinsatz gebildet und das Innen gewinde im unteren Maschinenteil in die Ausnehmung im unteren Maschinenteil einge formt.According to an alternative embodiment of the invention, the angular gear can take place work with the screw head of the clamping screw and for this be arranged such that actuation of the clamping screw at an angle to the thread axis is possible. Here, too, the angular gear has an actuation shaft on, which is indicated by an angle to the thread axis of the screw connection arranged recess is guided outwards and the other end of the screws head of the clamping screw actuated. Here is the contact surface for the screw head formed by a threaded insert screwed into the bore and the inside thread in the lower machine part into the recess in the lower machine part forms.
Mit anderen Worten, gemäß der bevorzugten ersten Lösungsvariante sind die Spann schrauben jeweils vor der Montage der zu verbindenden Maschinenteile in die Trenne bene des zugeordneten Maschinenteils drehfest eingesetzt, in der Funktion vergleich bar mit Stiftschrauben, die beim Zusammenfügen der beiden Maschinenteile in die die Gewindehülsen aufnehmenden Ausnehmungen am komplementären Maschinenteil eingreifen und jeweils mit der zugeordneten Gewindehülse in Eingriff gelangen. Zur Herstellung der Schraubverbindung wird dann jeweils mittels des Winkelgetriebes be ziehungsweise über dessen Betätigungswelle von außen die Gewindehülse betätigt, das heißt mit dem vorgesehenen Drehmoment beziehungsweise bis zum Erreichen der festgelegten Spannkraft auf die Spannschraube aufgeschraubt. In other words, according to the preferred first solution variant, the instep screw into the partition before assembling the machine parts to be connected level of the assigned machine part rotatably used, in the function comparison bar with studs, which when the two machine parts are joined into the Recesses receiving threaded sleeves on the complementary machine part engage and engage each with the associated threaded sleeve. For Production of the screw connection is then in each case by means of the bevel gear pulled the threaded sleeve from the outside via its actuating shaft, that is with the intended torque or until the specified clamping force screwed onto the clamping screw.
Demgegenüber wird gemäß der zweiten Lösungsvariante wahlweise die Gewindehülse drehfest in das untere Maschinenteil eingesetzt oder das Innengewinde direkt in die vorgehende Bohrung im unteren Maschinenteil eingeformt während die Spannschraube in die im oberen Maschinenteil hierfür vorgesehene Ausnehmung eingesetzt wird, wo bei ein von der Trennebene her eingeschraubter Gewindering als axialer Anschlag dient. Hier wird zur Herstellung der Schraubverbindung über das Winkelgetriebe die jeweilige Spannschraube entsprechend der ersten Variante in das zugeordnete Innen gewinde in der Gewindehülse beziehungsweise unmittelbar im Maschinenteil einge schraubt, bis die vorgegebenen Parameter, wie Drehmoment oder Spannkraft erreicht sind.In contrast, according to the second solution variant, the threaded sleeve is optional rotatably inserted into the lower machine part or the internal thread directly into the The preceding hole is formed in the lower part of the machine while the clamping screw is inserted into the recess provided for this purpose in the upper machine part, where with a threaded ring screwed in from the parting plane as an axial stop serves. This is where the screw connection is made via the bevel gear respective clamping screw according to the first variant in the assigned interior thread inserted in the threaded sleeve or directly in the machine part screws until the specified parameters such as torque or clamping force are reached are.
Beide Varianten bieten sich an, wenn aufgrund bestimmter geometrischer Gegebenhei ten übliche Flanschverbindungen oder diesen vergleichbare Schraubverbindungen mit unmittelbarem Zugriff auf die jeweilige Spannschraube beziehungsweise Spannmutter nicht möglich sind. Hierbei hat die erste Variante den Vorzug gegenüber der zweiten Variante, da der Aufwand hinsichtlich Konstruktion und Herstellung derartiger Gewin dehülsen gegenüber den Spannschrauben geringer ist.Both variants are useful if due to certain geometric conditions common flange connections or comparable screw connections direct access to the respective clamping screw or clamping nut are not possible. The first variant has priority over the second Variant, because the effort in terms of design and manufacture of such a profit sleeve compared to the clamping screws.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Ausnehmung im unteren Maschinen teil als Führungsbohrung für die Gewindehülse ausgebildet, in welche diese eingesetzt und axial gegen Herausgleiten gesichert ist. Hierfür kann vorzugsweise ein Gewinde einsatz vorgesehen sein.In an advantageous development of the invention, the recess is in the lower machine partially designed as a guide bore for the threaded sleeve, in which it is inserted and is axially secured against sliding out. A thread can preferably be used for this intended to be used.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann das Winkelgetriebe von einem an der Gewindehülse angeordneten Kegelrad gebildet sein, welches mit einem Kegel ritzel in Wirkverbindung steht, dessen Betätigungswelle durch eine Querbohrung im zugeordneten Maschinenteil nach außen geführt ist.According to a first preferred embodiment, the angular gear can be of one bevel gear arranged on the threaded sleeve, which be with a cone pinion is in operative connection, the actuating shaft through a transverse bore in assigned machine part is guided to the outside.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform kann das Winkelgetriebe von ei nem an der Gewindehülse angeformten Schneckenrad und von einer Schnecke gebil det sein, welche Schnecke an eine durch eine Querbohrung im zugeordneten Maschi nenteil nach außen geführte Betätigungswelle angeformt ist. According to a second preferred embodiment, the angular gear from ei worm wheel formed on the threaded sleeve and formed by a worm det be which snail to a through a cross hole in the assigned machine the outer part of the actuating shaft is formed.
Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform kann das Winkelgetriebe von einem am Schraubenkopf angreifenden Kardangelenk mit einer durch eine Querbohrung im zugeordneten Maschinenteil nach außen geführten Betätigungswelle gebildet ist.According to a third preferred embodiment, the angular gear can be of one on the screw head attacking universal joint with a through a cross hole in the associated machine part is formed outward actuating shaft.
Bei allen drei vorstehend angesprochenen Ausführungsformen ist die Betätigungswelle in der Querbohrung drehbar gehalten, vorzugsweise mittels einer in der Querbohrung eingesetzten Führungshülse, die von der Betätigungswelle jeweils in einer zentralen Ausnehmungen durchgriffen ist und drehbar gehalten ist.In all three embodiments mentioned above, the actuation shaft is held rotatably in the transverse bore, preferably by means of one in the transverse bore used guide sleeve, each of the actuating shaft in a central Recesses is reached and is rotatably held.
Vorzugsweise ist die Führungshülse als Gewindeeinsatz ausgebildet, der in die Quer bohrung eingeschraubt ist.Preferably, the guide sleeve is designed as a threaded insert, which in the cross bore is screwed in.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Einzelteile des Winkelgetriebes und der Gewindehülse werkstoffgleich ausgebildet.According to a preferred embodiment of the invention, the individual parts of the Angular gear and the threaded sleeve are made of the same material.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Betätigungs welle des Winkelgetriebes in einer Lagerbohrung am Ende der Querbohrung im oberen Maschinenteil geführt ist.Another advantageous development of the invention provides that the actuation shaft of the bevel gear in a bearing hole at the end of the cross hole in the upper one Machine part is guided.
Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schraubverbindung, bei wel chem ein unteres und ein oberes Maschinenteil durch die Schraubverbindung mitein ander verbunden werden, zeichnet sich dadurch aus,A method for producing the screw connection according to the invention, at wel chem a lower and an upper machine part with the screw connection connected, is characterized by
- - daß zunächst die Ausnehmungen im unteren und Bohrung im oberen Maschinenteil hergestellt werden,- That first the recesses in the lower and hole in the upper machine part getting produced,
- - daß in der Ausnehmung für die Gewindehülse im unteren Maschinenteil und in der Ausnehmung für die Spannschraube im oberen Maschinenteil jeweils ein Innengewinde für einen zugeordneten Gewindeeinsatz zur axialen Sicherung beziehungsweise als Verdrehsicherung sowie eine Querbohrung in dem zugeordneten Maschinenteil für die Betätigungswelle des Winkelgetriebes eingebracht werden,- That in the recess for the threaded sleeve in the lower machine part and in the Recess for the clamping screw in the upper machine part each has an internal thread for an assigned thread insert for axial securing or as Anti-rotation device and a cross hole in the assigned machine part for the Actuating shaft of the angular gear are introduced,
- - daß die Gewindehülse in die vorgesehene Ausnehmung eingesetzt und mittels dem anschließend eingeschraubten Gewindeeinsatz axial gesichert wird, - That the threaded sleeve is inserted into the recess provided and by means of the then screwed-in threaded insert is axially secured,
- - daß die Spannschraube in die hierfür vorgesehene Ausnehmung im oberen Maschi nenteil eingesetzt und mittels dem zugeordneten Gewindeeinsatz darin verdrehgesi chert wird,- That the clamping screw in the designated recess in the upper machine used part and twisted in it by means of the assigned thread insert is saved,
- - daß die Betätigungswelle für das Winkelgetriebe an der Gewindehülse in die Quer bohrung eingesetzt und gesichert wird,- That the actuating shaft for the bevel gear on the threaded sleeve in the cross hole is inserted and secured,
- - daß die beiden Maschinenteile so zusammengefügt werden,- that the two machine parts are joined together in such a way
- - daß jeweils der Schaft einer Spannschraube und die jeweils zugeordnete Gewinde hülse miteinander in Eingriff gelangen und- That in each case the shaft of a clamping screw and the respectively associated thread sleeve engage with each other and
- - daß die Spannschraube mit der Gewindehülse verschraubt wird.- That the clamping screw is screwed to the threaded sleeve.
Vorteilhafterweise kann entsprechend einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, daß die Spannschraube mit der Gewindehülse mit einem vorgegebenen An zugdrehmoment verschraubt wird sowie daß jeder Gewindeeinsatz für die axiale Siche rung beziehungsweise für die Verdrehsicherung mit einem vorgegebenen Drehmoment in das zugeordnete Gewinde eingeschraubt wird.Advantageously, can be provided according to an embodiment of the method be that the clamping screw with the threaded sleeve with a predetermined to tightening torque is screwed and that each thread insert for the axial safety tion or for the anti-rotation with a predetermined torque is screwed into the assigned thread.
Eine bevorzugte Anwendung der vorstehend beschriebenen Schraubverbindung ist bei der Montage eines Diffusors für eine Turbine vorgesehen.A preferred application of the screw connection described above is in the installation of a diffuser for a turbine.
Hierbei wird jeweils an Stelle eines im Diffusorunterteils eingeformten Muttergewindes eine Bohrung vorgesehen, in welche eine Hülse mit Innengewinde eingreift. Diese Gewindehülse arbeitet mit einem Winkelgetriebe zusammen, von welchem je nach Ausgestaltung Teile einstückig mit ihr einstückig verbunden sind oder aber zumindest mit ihr formschlüssig in Wirkverbindung stehen. Ferner ist eine Axialsicherung vorge sehen, zum Beispiel ein ringförmiger Gewindeeinsatz, der in die Bohrung einge schraubt sein kann und zur axialen Sicherung der Hülse gegen Herausgleiten sowie zur Aufnahme der Spannkräfte dient.Here, instead of a nut thread formed in the lower part of the diffuser a bore is provided in which a sleeve with an internal thread engages. This Threaded sleeve works with an angular gear, depending on which Design parts are integrally connected to it in one piece or at least are in a positive connection with it. An axial lock is also featured see, for example, an annular threaded insert that is inserted into the bore can be screwed and for axially securing the sleeve against sliding out as well serves to absorb the clamping forces.
Mit dieser Gewindehülse arbeitet eine am Diffusoroberteil passend angeordnete Schraube zusammen, deren Schraubenkopf drehfest in der zugeordneten Ausnehmung verankert ist und die beim Verschrauben erreichten Spannkräfte auf das Diffusorober teil überträgt. This threaded sleeve works with a suitably arranged one on the upper part of the diffuser Screw together, the screw head rotatably in the assigned recess is anchored and the clamping forces achieved when screwing onto the diffuser upper part transmits.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit einem Schneckengetriebe ist der Trieb ling an der Gewindehülse angeformt, ebenso beim Kegelradgetriebe. Die zugeordneten Ritzel, Schneckenritzel beziehungsweise Kegelritzel sind jeweils auf einer Betäti gungswelle angeordnet, welche in die bereits erwähnte, von außen entsprechend ein gebrachte Bohrung eingeführt werden, so daß die Schnecke beziehungsweise das Ke gelritzel mit dem zugeordneten Triebling in Eingriff kommt. Eine Profilierung an ihrem nach außen ragenden Ende dient zur Betätigung der Betätigungsweile. Mit einem hier an angesetzten Werkzeug werden die Gewindehülsen bzw. die hieran angeformten Trieblinge dann jeweils mittels der vorgesehenen Schnecke beziehungsweise mit Hilfe des Kegelritzels betätigt, wodurch die Spannschraube jeweils gegen den diese halten den, im Diffusoroberteil eingesetzten Halte- und Führungsring gezogen und verspannt wird.In the embodiment according to the invention with a worm gear, the drive is molded onto the threaded sleeve, also with the bevel gear. The assigned Pinion, worm pinion and bevel pinion are each on one actuator supply shaft arranged, which in the already mentioned, from the outside accordingly brought hole are introduced so that the screw or the Ke pinion engages with the assigned pinion. A profile on your outwardly protruding end is used to actuate the actuation shaft. With one here The threaded sleeves or those molded onto them are attached to the attached tool Drives then each by means of the screw provided or with the help of the bevel pinion actuated, whereby the clamping screw hold against each of these pulled and clamped the retaining and guide ring used in the upper part of the diffuser becomes.
Sowohl bei der Gestaltung mit dem Schneckengetriebe als auch bei dem Kegelgetriebe ist der Schraubenkopf drehfest fixiert, so daß er nicht mit der angetriebenen Gewinde hülse mitdreht, die auf den Schraubenschaft aufgeschraubt wird. Die gegebenenfalls erforderliche axiale Verstellung erfolgt hierbei durch den Schraubenkopf, der vorzugs weise von einer Druckfeder gegen seinen axialen Anschlag beaufschlagt ist, aber axial federnd beweglich gehalten ist.Both in the design with the worm gear and the bevel gear the screw head is fixed in a rotationally fixed manner so that it is not connected to the driven thread rotates sleeve, which is screwed onto the screw shaft. The possibly The required axial adjustment is carried out by the screw head, which is preferred is acted upon by a compression spring against its axial stop, but axially is held resiliently movable.
Die Betätigungswelle für das Schnecken- oder Kegelgetriebe ist jeweils in einer Boh rung trocken gleitgelagert und nach außen hin in einer vorzugsweise eingeschraubten Halte- und Führungshülse oder Ring geführt. Wenn die Verbindung hergestellt ist, wird die Betätigungswelle entfernt und die hierfür vorgesehene Bohrung mit einer passen den Kappe verschlossen. Im Falle einer erforderlich werdenden Betätigung der Schraubverbindung werden die Kappe entfernt und die Betätigungswelle mit Ritzel ein geführt sowie mittels der erwähnten Führungshülse gesichert.The actuating shaft for the worm or bevel gear is in one Boh tion with dry sliding bearings and to the outside in a preferably screwed-in Holding and guide sleeve or ring guided. When the connection is established the actuating shaft is removed and the hole provided for it fits with one closed the cap. In the event that the Screw connection, the cap is removed and the actuating shaft with pinion guided and secured by means of the guide sleeve mentioned.
In vergleichbarer Weise ist auch die dritte Alternative der Erfindung gestaltet, die so genannte Doppelgelenk- oder Kardanverschraubung. Der wesentliche Unterschied zu den beiden ersten Varianten ist darin zu sehen, daß hier die Schraube sich axial be wegt, während das Gewinde im Diffusorunterteil ortsfest ist, zum Beispiel als Mutter gewinde direkt in das Unterteil eingeformt ist. Statt dessen kann das Muttergewinde auch in einer im Unterteil verankerten Gewindehülse eingeformt sein.The third alternative of the invention is designed in a comparable manner, that way called double joint or gimbal. The main difference to The first two variants can be seen in the fact that here the screw is axially moves while the thread in the diffuser base is stationary, for example as a nut thread is molded directly into the lower part. Instead, the nut thread also be molded into a threaded sleeve anchored in the lower part.
Die Schraube besitzt einen verlängerten Schraubenkopf, der eine zentrale Ausneh mung zum Eingriff einer Treibwelle aufweist und in einer Ringhülse gleitend in einer zugeordneten Bohrung im Diffusoroberteil geführt ist. Die Treibwelle gehört zu einem Kardangelenk, an dessen anderem Ende eine Betätigungswelle eingreift, die in einer Bohrung nach außen geführt ist, wo sie ebenfalls mittels eines in diese Bohrung einge paßten Halte- und Führungsrings zentriert und gehalten ist. Die Betätigung der Betäti gungswelle erfolgt ebenfalls mittels eines am freien Ende angreifenden Werkzeuges.The screw has an elongated screw head that has a central recess tion for engaging a drive shaft and sliding in an annular sleeve in a assigned hole is guided in the diffuser upper part. The drive shaft belongs to one Cardan joint, at the other end engages an actuating shaft, which in a Hole is guided to the outside, where it is also inserted into this hole by means of a fit holding and guide ring is centered and held. The actuation of the actuator The supply wave also takes place by means of a tool that engages at the free end.
Nach Montage der Schraubverbindung wird auch hier der Halte- und Führungsring entfernt und die Betätigungswelle aus der Bohrung herausgezogen. Anschließend wird diese Bohrung ebenfalls mit einer Kappe verschlossen. Im Falle einer erforderlich wer denden Betätigung der Schraubverbindung werden die Kappe entfernt und die Betäti gungswelle in das Kardangelenk eingeführt sowie mittels der erwähnten Führungshülse in der Zugangsbohrung gesichert.After mounting the screw connection, the retaining and guide ring is also here removed and the actuating shaft pulled out of the hole. Then will this hole is also closed with a cap. In the case of one who is required When the screw connection is actuated, the cap is removed and the actuators shaft introduced into the universal joint and by means of the guide sleeve mentioned secured in the access hole.
Nicht näher ausgeführt sind die Varianten mit angetriebener Spannschraube und drehfest eingesetzter Gewindehülse, doch bereitet die hierfür erforderliche Anpassung dem Fachmann keinerlei Schwierigkeiten, da die gleichen Maßnahmen jeweils an den komplementären Teile vorzunehmen sind, wie vorstehend beschrieben.The variants with driven clamping screw and are not detailed non-rotatably inserted threaded sleeve, but prepares the necessary adjustment no problem for the expert, since the same measures apply to each Complementary parts are to be made as described above.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These and other advantageous embodiments of the invention are the subject of Subclaims.
Anhand von in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und besondere Vorteile der Erfin dung näher erläutert und beschrieben werden. Using the exemplary embodiments shown in the schematic drawing the invention, advantageous embodiments and particular advantages of the inven tion are explained and described in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung mit einem Schneckengetriebe als Winkelgetriebe; Fig. 1 a first embodiment of a screw according to the invention with a worm gear as an angular gear;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung mit ei nem Kegelradgetriebe als Winkelgetriebe und Fig. 2 shows a second embodiment of a screw according to the invention with egg NEM bevel gear as an angular gear and
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung mit einem Kardan- oder Doppelwellengelenk als Winkelgetriebe. Fig. 3 shows a third embodiment of a screw connection according to the invention with a cardan or double shaft joint as an angular gear.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung 10 dargestellt, die eine Schraube 12 und eine Gewindehülse 14 aufweist. Die Schraube besitzt einen Schraubenkopf 18 und einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft 16, vorzugsweise ein Dehnschaft, der in die Gewindehülse 14 eingeschraubt ist. An der Gewindehülse 14 ist ein Schneckengetriebe 20 angeordnet, das von einer An triebsschnecke 22 und einem an der Gewindehülse 14 einstückig angeformten Trieb ling 24 zur Verbindung eines ersten Montageteiles 26 mit einem zweiten Montageteil 28 gebildet ist.In Fig. 1 a first embodiment of a screw 10 according to the invention is shown, which comprises a screw 12 and a threaded sleeve 14. The screw has a screw head 18 and an externally threaded shaft 16 , preferably an expansion shaft, which is screwed into the threaded sleeve 14 . On the threaded sleeve 14 , a worm gear 20 is arranged, which is formed by a drive worm 22 and an integral on the threaded sleeve 14 drive 24 for connecting a first mounting part 26 to a second mounting part 28 .
Die Achse 23 der Antriebsschnecke 22 verläuft rechtwinklig zu der Schraubenachse und damit zur Drehachse des Trieblings 24. Der Schraubenkopf 18 ist in einer Bohrung 30 in dem zweiten Teil 28 drehfest eingesetzt und mittels einem in die Bohrung 30 ein geschraubten Halte- oder Führungsring 32 gesichert. Hierbei weist der Halte- oder Führungsring 32 einen solchen Innendurchmesser auf, daß der Schraubenschaft pro blemlos hindurchgreift.The axis 23 of the drive worm 22 extends at right angles to the screw axis and thus to the axis of rotation of the drive element 24 . The screw head 18 is inserted in a bore 30 in the second part 28 in a rotationally fixed manner and secured by means of a holding or guide ring 32 screwed into the bore 30 . Here, the holding or guide ring 32 has such an inner diameter that the screw shaft per easily reaches through.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Gestaltung wird unterhalb der Gewindehülse 14 praktisch kein zusätzlicher Raum beansprucht, wie der Darstellung in Fig. 1 unschwer zu ent nehmen ist. Der verfügbare Raum muß lediglich auf die einschraubbare Schaftlänge der Spannschraube 12 angepaßt sein. Zur Betätigung der Antriebsschnecke 22 dient eine Betätigungswelle 23, die aus der Zeichenebene hervortritt und hier nicht näher dargestellt ist. Dieses Ende der Betätigungswelle 23 ist zu ihrer Betätigung mindestens bis an die Werkstückoberfläche geführt. Zum formschlüssigen Angriff eines Werkzeu ges, wie Schraubenschlüssel oder dgl., ist es mit einem geeigneten Profil, zum Beispiel Vierkant oder Sechskant beziehungsweise Innensechskant oder Innenvielzahnprofil, versehen.In the design shown in FIG. 1, practically no additional space is required below the threaded sleeve 14 , as can easily be seen in the illustration in FIG. 1. The available space only has to be adapted to the screw-in shaft length of the clamping screw 12 . An actuating shaft 23 , which emerges from the plane of the drawing and is not shown here, serves to actuate the drive worm 22 . This end of the actuating shaft 23 is guided at least up to the workpiece surface for its actuation. For the form-fitting attack of a tool such as a wrench or the like, it is provided with a suitable profile, for example a square or hexagon or an internal hexagon or an internal multi-tooth profile.
Die Bohrung 30 ist derart vorgesehen, daß der Schraubenkopf 18 nicht den gesamten Raum oberhalb des Halte- oder Führungsrings 32 ausfüllt, sondern daß genügend Freiraum für das Eintauchen der Spannschraube 12 vorhanden ist. In diesen Freiraum ist eine Druckfeder 34 eingesetzt, deren Zweck nachfolgend beschrieben ist.The bore 30 is provided such that the screw head 18 does not fill the entire space above the holding or guide ring 32 , but that there is sufficient space for the clamping screw 12 to be immersed. A compression spring 34 is inserted into this free space, the purpose of which is described below.
Um das formschlüssige Zusammenwirken der Gewindegänge des Schraubengewindes mit denen des Schraubenkopfes 18 sicherzustellen, ist oberhalb des Schraubenkopfes 18 die Druckfeder 34 angeordnet, welche den Schraubenkopf 18 gegen den Halte- oder Führungsring 32 beaufschlagt und sich hierbei am Bohrungsgrund 36 der Boh rung 30 abstützt, so daß die Schraube 12 beim Einschrauben problemlos in Eingriff mit der zugeordneten Gewindehülse 14 gelangt. Eine seitlich eingelegte Schiene 33, zum Beispiel eine Paßfeder, dient als Verdrehsicherung für die Spannschraube 12, indem sie sich gegen eine Flanke des Sechskants des Schraubenkopfes 18 oder bei runden Schraubenköpfen an eine daran befindliche abgeflachte Fläche anlegt.To the interlocking cooperation of the threads of the screw thread with which ensure the screw head 18, the compression spring 34 is arranged above the screw head 18, which acts on the screw head 18 against the holding or guide ring 32 and in this case at the hole bottom 36 tion of Boh supports 30 so that the screw 12 easily engages with the associated threaded sleeve 14 when screwing in. A laterally inserted rail 33 , for example a feather key, serves as an anti-twist device for the clamping screw 12 by laying against a flank of the hexagon of the screw head 18 or with round screw heads on a flattened surface located thereon.
Vor dem Zusammensetzen der beiden Montageteile 26, 28 wird die Schraube 12 in eine hierfür vorbereitete Ausnehmung im zugeordneten Montageteil 28 eingesetzt, die an dessen Grenzfläche zum ersten Montageteil 26 in das zweite Montageteil 28 einge formt ist. Hierbei ist einerseits jeweils eine Bohrung für die Schraube 12 beziehungs weise für die Gewindehülse 14 vorgesehen und andererseits eine Bohrung für die An triebsschnecke 22 beziehungsweise für die Betätigungswelle 23, so daß die Schraube 12 sowie das Schneckengetriebe 20 sicher in dem ersten Montageteil 26 eingepaßt werden können. Nach Beendigung der Montage wird das Schneckenritzel mitsamt der Betätigungswelle entfernt und die Öffnung zur Bohrung mit einer Kappe verschlossen.Before the assembly of the two assembly parts 26 , 28 , the screw 12 is inserted into a prepared recess in the associated assembly part 28 , which is formed in the second assembly part 28 at its interface with the first assembly part 26 . Here, on the one hand, a hole for the screw 12, respectively, is provided for the threaded sleeve 14 and, on the other hand, a hole for the worm gear 22 or for the actuating shaft 23 , so that the screw 12 and the worm gear 20 can be securely fitted in the first mounting part 26 . After installation is complete, the worm pinion together with the actuating shaft is removed and the opening for drilling is closed with a cap.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung 38 dargestellt, welche weitgehend der ersten Ausführungsform entspricht. Die unter schiedlichen Merkmale dieser Gestaltung, auf die hier eingegangen wird und die unter Verwendung von entsprechend neuen Bezugsziffern erläutert werden beziehen sich im wesentlichen auf die Gestaltung des Winkelgetriebes. Dabei werden für gleiche Merk male gemäß Fig. 1 die gleichen Bezugsziffern verwendet. FIG. 2 shows a second embodiment of a screw connection 38 according to the invention, which largely corresponds to the first embodiment. The under different features of this design, which will be discussed here and which are explained using corresponding new reference numerals relate essentially to the design of the angular gear. The same reference numerals are used for the same characteristics according to FIG. 1.
Dieses ist hier als Kegelradgetriebe 40 mit einer an der Gewindehülse 14 angeformten Kegelverzahnung 42, die mit einem an einer Betätigungswelle 44 drehfest angeordne ten Kegelritzel 46 im Eingriff ist. Die Betätigungswelle 44 durchgreift eine im ersten Montageteil 26 entsprechend eingeformte Bohrung 48. Am inneren Bohrungsende der Bohrung 48 ist eine Führungs- oder Lagerbohrung 49 für das diesseitige Ende der Be tätigungswelle 44 eingeformt, in welches die Betätigungswelle 44 eingreift. Am außen seitigen Ende der Bohrung 48 ist ein Halte- und Führungsring 50 in die Bohrung 48 eingepaßt, zum Beispiel mittels Gewinde, und zentriert so die Betätigungswelle 44, die mit einem ringscheibenförmigen Wulst versehen ist, der an dem Halte- und Führungs ring 50 innenseitig anliegt.This is here as a bevel gear 40 with an integrally formed on the threaded sleeve 14 bevel gear 42 which engages with a bevel pinion 46 rotatably arranged on an actuating shaft 44 . The actuating shaft 44 passes through a bore 48 correspondingly molded in the first mounting part 26 . At the inner bore end of the bore 48 , a guide or bearing bore 49 is formed for this end of the actuation shaft 44 loading, in which the actuating shaft 44 engages. On the outside end of the bore 48, a holding and guiding ring 50 is fitted into the bore 48 of 50, for example by means of threaded, and centering the actuation shaft 44 which is provided with a ring-shaped bead ring to the holding and guiding the inside is present.
Durch Betätigung der Betätigungswelle 44 an dem nach außen geführten Ende wird in gleicher Weise wie bei der Gestaltung mit dem Schneckengetriebe gemäß Fig. 1 die Gewindehülse 14 gedreht. Dabei übergreift die Gewindehülse 14 das Gewinde am Schraubenschaft 16 der Schraube 12 und zieht dessen Schraubenkopf 18 gegen den hier befindlichen Halte- und Führungsring 32, wodurch die beiden Montageteile 26, 28 aneinander gepreßt und so fest miteinander verbunden werden.By actuating the actuating shaft 44 at the outwardly directed end, the threaded sleeve 14 is rotated in the same way as in the design with the worm gear according to FIG. 1. The threaded sleeve 14 overlaps the thread on the screw shaft 16 of the screw 12 and pulls the screw head 18 against the holding and guide ring 32 located here, whereby the two mounting parts 26 , 28 are pressed against one another and thus firmly connected to one another.
In Fig. 3 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung 52 dargestellt, bei welcher der Schraubenkopf 15 mit einem Doppelwellen- oder Kardange lenk 54 als Winkelgetriebe verbunden ist und in einer Bohrung 59 axial geführt ist.In Fig. 3, a third embodiment of a screw connection 52 according to the invention is shown, in which the screw head 15 with a double shaft or cardan shaft 54 is connected as an angular gear and is axially guided in a bore 59 .
In vergleichbarer Weise, wie vorstehend für die Gestaltung mit dem Kegelradgetriebe beschrieben, ist auch hier eine Antriebswelle 56 zur Betätigung einer Schraube 13 durch eine hierfür vorgesehene Ausnehmung 58 nach außen geführt, wo ein Werkzeug angesetzt werden kann und dessen innen liegendes Ende in ein Kardangelenk 60 ein steckbar ist, welches Kardangelenk 60 wiederum mittels einer Triebstange 62 in Wirk verbindung mit der Schraube 13 steht. In a comparable manner, as described above for the design with the bevel gear, here too, a drive shaft 56 for actuating a screw 13 is guided outwards through a recess 58 provided for this purpose, where a tool can be attached and its inner end in a universal joint 60 a pluggable, which universal joint 60 is in turn by means of a drive rod 62 in operative connection with the screw 13 .
In ähnlicher Weise wie die beiden zuvor beschriebenen Schraubverbindungen 10 und 38, wo die Gewindehülse axial festgelegt war, das heißt ihre Lage in axialer Richtung unverändert bei behält, ist auch hier das Gegengewinde zum Schraubenschaft ortsfest, das heißt, axial fixiert und drehfest vorgesehen. Der Schraubenschaft 13 greift in eine Gewindehülse 14 beziehungsweise hier in das eingeformte Innengewinde 19, das in das zweite Montageteil 28 eingeformt ist und in welches die Schraube 13 bei Drehung formschlüssig eingreift und die beiden Montageteile 26, 28 zusammenzieht.In a similar way to the two screw connections 10 and 38 described above, where the threaded sleeve was fixed axially, that is to say maintains its position unchanged in the axial direction, the counter thread to the screw shaft is also stationary, that is to say axially fixed and rotationally fixed. The screw shaft 13 engages in a threaded sleeve 14 or here in the molded-in internal thread 19 , which is molded in the second mounting part 28 and in which the screw 13 engages in a form-locking manner when rotating and pulls the two mounting parts 26 , 28 together.
Um sicherzustellen, daß die Schraube einerseits betätigbar und andererseits axial be weglich ist, weist der Schraubenkopf 15 eine zentrale profilierte Ausnehmung 64 auf, in welche das freie Ende der am Kardangelenk 60 angeordneten Triebstange 62 eingreift, wobei in der für die Schraube 13 in dem ersten Montageteil 26 angeordneten Bohrung 59 eine zusätzliche Gleitführung 66 für den Schraubenkopf 15 angeordnet ist, welche etwa topfförmig ausgebildet ist mit einer Zylinderhülse und einem ringförmigen Boden, durch welchen die Triebstange 62 greift, während der Kopf 15 der Schraube 13 in der Zylinderhülse gleitet. Zur Betätigung des Kardangelenks 60 greift die Betätigungswelle 56 von außen durch die Bohrung 58 in das entsprechende Aufnahmestück des Kar dangelenks formschlüssig ein und überträgt die außen mittels nicht gezeigtem Werk zeug aufgebrachte Betätigung auf den Schraubenkopf 15.To ensure that the screw can be actuated on the one hand and can be moved axially on the other hand, the screw head 15 has a central profiled recess 64 into which the free end of the drive rod 62 arranged on the universal joint 60 engages, in which the screw 13 in the first Mounting part 26 arranged bore 59 an additional sliding guide 66 for the screw head 15 is arranged, which is approximately pot-shaped with a cylinder sleeve and an annular bottom through which the drive rod 62 engages, while the head 15 of the screw 13 slides in the cylinder sleeve. For actuation of the universal joint 60, the operating shaft 56 engages from the outside through the bore 58 in the corresponding receiving piece of the Kar dangelenks a form-fitting and transmits the outside by means not gezeigtem-applied actuator generating on the screw head 15 °.
Zur Übertragung der Haltekraft dient ein von der Trennfläche zum zweiten Montageteil 28 her in die Bohrung 70 eingeschraubter Halte- und Führungsring 68. Dieser überträgt die volle Spannkraft dieser Schraubverbindung 52.A holding and guide ring 68 screwed into the bore 70 from the separating surface to the second mounting part 28 serves to transmit the holding force. This transmits the full clamping force of this screw connection 52 .
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Schraubverbindung besteht darin, daß Störstellen an der Oberfläche des Maschinenteils, die im Betrieb von Bedeutung ist, zum Beispiel als Strömungsoberfläche, auf die mit Kappen verschlossenen Bohrungen für die Betätigungswelle des Winkelgetriebes beschränkt sind. Diese Stellen weisen eine vergleichsweise geringe Fläche auf und können bündig abschließend bearbeitet werden.The main advantage of the screw connection according to the invention is that Defects on the surface of the machine part, which is important during operation, for example as a flow surface, on the bores sealed with caps are limited for the actuating shaft of the angular gear. These points point a comparatively small area and can be finished flush will.
Claims (19)
- - daß zunächst je eine Ausnehmung (29, 30) im ersten und im zweiten Maschinenteil (26, 28) hergestellt werden,
- - daß in den Ausnehmungen (29, 30) im ersten und im zweiten Maschinenteil (26, 28) jeweils ein Innengewinde für einen zugeordneten Gewindeeinsatz (31, 32) als axialer Anschlag sowie eine Querbohrung (48) im ersten Maschinenteil (26) eingebracht wer den,
- - daß eine Gewindehülse (14) in die Ausnehmung (29) im ersten Maschinenteil (26) eingesetzt und mittels dem anschließend eingeschraubten Gewindeeinsatz (29) axial gesichert wird,
- - daß eine Spannschraube (12) in die hierfür vorgesehene Ausnehmung im zweiten Maschinenteil (28) eingesetzt und mittels dem zugeordneten Gewindeeinsatz (32) darin gesichert wird,
- - daß eine Betätigungswelle (23, 45) für das an der Gewindehülse angeordnete Win kelgetriebe (20, 40) in die Querbohrung (48) eingesetzt und gesichert wird,
- - daß die beiden Maschinenteile so zusammengefügt werden, daß jeweils der Schaft (16) einer Spannschraube (12) in eine Ausnehmung mit der zugeordneten Gewinde hülse (14) eingreift und
- - daß die Spannschraube (12) und die Gewindehülse (14) miteinander verschraubt werden.
- - that first of all a recess ( 29 , 30 ) is made in the first and in the second machine part ( 26 , 28 ),
- - That in the recesses ( 29 , 30 ) in the first and in the second machine part ( 26 , 28 ) each have an internal thread for an associated thread insert ( 31 , 32 ) as an axial stop and a transverse bore ( 48 ) in the first machine part ( 26 ) who introduced the,
- - That a threaded sleeve ( 14 ) is inserted into the recess ( 29 ) in the first machine part ( 26 ) and is axially secured by means of the subsequently inserted threaded insert ( 29 ),
- - That a clamping screw ( 12 ) is inserted into the recess provided for this purpose in the second machine part ( 28 ) and secured therein by means of the associated threaded insert ( 32 ),
- - That an actuating shaft ( 23 , 45 ) for the arranged on the threaded sleeve Win gear ( 20 , 40 ) is inserted and secured in the transverse bore ( 48 ),
- - That the two machine parts are joined together so that each of the shaft ( 16 ) of a clamping screw ( 12 ) engages in a recess with the associated threaded sleeve ( 14 ) and
- - That the clamping screw ( 12 ) and the threaded sleeve ( 14 ) are screwed together.
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