DE29623736U1

DE29623736U1 - Montageeinheit aus einem Montageteil und einem insbesondere als Schraube ausgebildeten Fixierteil

Info

Publication number: DE29623736U1
Application number: DE29623736U
Authority: DE
Original assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Current assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Priority date: 1995-12-23
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2006-12-21

Description

Patentanwälte Tergau & Pohl, NürnbetJ «* I '\l, .*···*··· ^Seite 1

99444-3/13

3 Beschreibung

4 Montageeinheit aus einem Montageteil und einem insbesondere als Schraus be ausgebildeten Fixierteil

7 Die Erfindung betrifft eine Montageeinheit mit den im Oberbegriff des Anspru-

8 ches 1 genannten Merkmalen. Solche Montageeinheiten sind beispielsweise Ge-

9 häusedeckel, die mit mehreren Fixierteilen, meist Schrauben, an einem Werk-

10 stück, etwa einem Zylinderkopf o.dgl. befestigt werden. Der Trend der Montage-

11 technik geht dahin, mit einem möglichst hohen Vorfertigungsgrad zu arbeiten.

12 Während früher beispielsweise Schrauben erst bei der Endmontage eines Monta-

13 geteils, z.B. eines Gehäusedeckels, eingesetzt wurden, wird heute verlangt, daß &eegr; dieses Montageteil bereits mit den notwendigen Befestigungsschrauben zu einer is Montageeinheit kombiniert zur Endmontage angeliefert wird. Diese kann dann mit 16 einem vergleichsweise geringeren Zeitaufwand gegebenenfalls auch automatisch &igr;? durch einen Roboter bewerkstelligt werden. Bei einer solchen Montageeinheit

ie muß sichergestellt sein, daß die Fixierteile bzw. die Schrauben sicher mit dem

ig Montageteil verbunden sind, so daß sie auf dem Transportwege nicht verlorenge-

20 hen können. Des weiteren muß sichergestellt sein, daß die Fixierenden der Fixier-

21 teile, bei Schrauben also deren Gewinde, zwischen Vormontage und Endmontage

22 unbeschädigt bleiben. Insbesondere betrifft dies den Transport und die Lagerung

23 der mit den Fixierteilen bestückten Montageteile. Die Fixierteile sind zu diesem

24 Zweck axial in dem Montageteil zwischen einer Montagestellung, in der die Fixier-

25 teile mit ihrem Fixierende aus dem Montageteil herausragen und einer Vormonta-

26 gestellung, in der die Fixierenden der Fixierteile innerhalb des Montageteils einlie-

27 gen, beweglich. Um eine Fixierung der Fixierteile in ihrer Vormontagestellung zu

28 schaffen, weisen die Fixierteile, im folgenden wird der Einfachheit halber von

29 Schrauben gesprochen, an ihrem Schaft ein über dessen Schaftquerschnitt hin-

30 ausstehendes Hintergriffteil auf. In den sich vom Hintergriffteil bis zum Kopf der

31 Schraube erstreckenden Hinterschneidungsbereich ragt ein Gegen-Hintergriffteil,

32 das von der Lochwand des Durchgangsloches des Montageteils radial nach innen

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rg!

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&igr; steht. Eine solche Montageeinheit ist aus WO 95/21335 und DE 41 31 779 A1

2 bekannt.

4 Ein wesentliches Problem solcher Montageeinheiten besteht dann, wenn die Ge-

5 windebohrungen in einem Werkstück oder einem Maschinenteil, an dem eine

6 Montageeinheit zu befestigen ist, nicht exakt mit den Achsen der Durchgangslö-

7 eher des Montageteils fluchten. Ein solcher Achsversatz zwischen den Durch-

8 gangslöchem des Montageteils und dem entsprechenden Muttergewinde muß

9 - soweit vorhanden - sowohl beim Einschrauben der Schrauben in das Werkstück,

10 als auch im Endmontagezustand ausgeglichen werden. Dies ist aber nur in dem

11 Maße möglich, wie sich die Schraube im Eingreifen ihres Schraubengewindes in

12 das Muttergewinde im wesentlichen achsparallel zum besagten Muttergewinde

13 ausrichten kann. Eine Ausrichtung während des Einschraubvorganges ist prinzi-

14 piell möglich, da das Schraubengewinde und das Muttergewinde in der Regel ein is Spiel aufweisen, das erst im Moment des festen Anziehens der Schrauben bzw. ie im Endmontagezustand unwirksam wird. Im Endmontagezustand wird jedoch die &igr;? genannte Ausrichtmöglichkeit durch das von der Lochwandung der Durchgangslö-

18 eher im Montageteil radial nach innen vorstehende, und mit dem Schaftumfang

19 zusammenwirkende Hintergriffteil begrenzt.

21 Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Montageeinheit

22 vorzuschlagen, bei der im Falle eines Achsversatzes die Ausrichtmöglichkeit eines

23 Fixierteiles im Endmontagezustand verbessert ist.

25 Diese Aufgabe wird durch eine Montageeinheit mit den Merkmalen des Anspru-

26 ches 1 gelöst. Danach ist im Hinterschneidungsbereich des Schaftes der Schrau-

27 be eine Einschnürung vorhanden, die in Axialrichtung derart positioniert ist, daß

28 sie in der Montageendstellung der Schraube in Radialrichtung benachbart zum

29 Gegen-Hintergriffteil des Montageteils angeordnet ist. Während des Einschraub-

30 Vorganges ist aufgrund des Spiels zwischen Schrauben- und Muttergewinde noch si eine gewisse Kippstellung der Schraube möglich, so daß trotz eines Achsversat-32 zes zwischen der Lochachse des Durchgangsloches im Montageteil und der Mut-

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&igr; tergewindeachse des Muttergewindes die Schraube eingeschraubt werden kann.

2 Wenn jedoch die Schraube fest angezogen ist, ist sie gleichachsig zur Mittel-

3 längsachse des Muttergewindes ausgerichtet. Dementsprechend macht sich dann

4 der Achsversatz voll bemerkbar. Dadurch jedoch, daß die Gegen-Hlntergriffteile

5 des Durchgangsloches in die Einschnürung am Schraubenschaft eingreifen kön-

6 nen, kann ein gegebenenfalls vorhandener Achsversatz in größerem Ausmaße

7 kompensiert werden als dies bisher möglich war.

9 Ein weiterer wesentlicher Zusatzeffekt der erfindungsgemäßen Maßnahme be-

10 steht darin, daß das Durchgangsloch des Montageteils mit einem raumsparenden,

11 geringeren Durchmesser ausgestattet werden kann, ohne daß damit die Kompen-

12 sationsmöglichkeit für einen Achsversatz beeinträchtigt wird. Dadurch kann z.B.

13 der Befestigungsflansch eines Gehäusedeckels, in dem die genannten Durch-

14 gangslöcher angeordnet sind, schmaler ausgeführt werden.

16 Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist gewährleistet, daß das Gegen-

17 Hintergriffteil des Durchgangsloches vollständig von der Einschnürung aufgenom-

18 men wird. Dadurch ist das Ausmaß der radialen achsparallelen Abweichung des

19 Schraubenschaftes von seiner Sollposiotion, in der er achsgleich zur Lochachse

20 ausgerichtet ist, vergrößert und dementsprechend die Kompensationsmöglichkeit

21 für einen Achsversatz verbessert.

23 Die erfindungsgemäße Kompensationsmöglichkeit eines Achsversatzes ist auch

24 auf Montageteile anwendbar, bei der die Lochwand des Durchgangsloches nicht

25 vom Montageteil selbst, sondern von einer den Schaft der Schraube bzw. eines

26 Fixierteiles umgebenden Hülse gebildet wird.

28 Für die erfindungsgemäße Wirkungsweise einer Montageeinheit ist es unerheb-

29 lieh, aufweiche Art und Weise die Hintergriffteile sowohl am Schaft als auch an so der Lochwandung eines Montageteils bzw. einer Hülse hergestellt werden. Belie-

31 big ist auch, in welcher zeitlichen Abfolge die Hintergriffteile hergestellt werden. So

32 ist es etwa denkbar, daß zunächst das Hintergriffteil am Schaft des Fixierteiles

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&igr; hergestellt und das entsprechende Gegen-Hintergriffteil am Montageteil bzw. an

2 einer Hülse während des Einführens der Schraube in das Durchgangsloch der

3 Hülse bzw. des Montageteiles oder danach erfolgt.

5 Die Erfindung wird nun anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbei-

6 spielen näher erläutert. Darin zeigen:

8 Fig. 1 eine ausschnittsweise Querschnittsdarstellung einer an einem Maschi-

9 nenteil befestigten erfindungsgemäßen Montageeinheit bei extremem

10 Achsversatz und mit einer sich am Beginn eines Einschraubvorganges

11 befindlichen Schraube,

eine Schnittdarstellung analog Fig. 1, wobei die Schraube in der Montageendstellung ist,

eine Fig. 2 entsprechende Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Montageeinheit und eine weitere Ausführungsform einer Montageeinheit in Querschnitts-17 darstellung.

19 Eine erfindungsgemäße Montageeinheit besteht bei den in Fig. 1,2 und 4 darge-

20 stellten Ausführungsbeispielen aus im wesentlichen drei Teilen, nämlich einem

21 allgemein als Montageteil bezeichneten Gehäusedeckel 1, einer Schraube 2 bzw.

22 in allgemeiner Bezeichnung einem Fixierteil und einem hülsenförmigen Halteteil,

23 vornehmlich einer Hülse 3. Die Schraube 2 weist einen zur ihrer Fixierbetätigung

24 dienenden Kopf 4 auf. An den Kopf 4 schließt sich der Schraubenschaft 5 an, an

25 dessen kopffernem Ende sich ein Schraubengewinde 6 befindet. Die Schraube 2

26 dient zur Fixierung des Gehäusedeckels 1 an einem Gehäuse, einem Maschinen-

27 teil 7 o.dgl. Die Hülse 3 liegt in einer Durchgangsbohrung des Gehäusedeckels 1

28 ein und bildet ein Durchgangsloch 8, in das der Schraubenschaft 5 einführbar ist.

30 An dem sich an das Schraubengewinde 6 kopfwärts anschließenden Schaftbe-

31 reich ist ein Ringvorsprung 10 angeformt, der sich von der Außenumfangsfläche

32 des Schaftes radial nach außen erstreckt. Der Außendurchmesser des Ringvor-

12	Fig.	2
13
14	Fig.	3
15
16	Fig.	4

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&igr; Sprunges 10 ist größer als der Durchmesser des zwischen dem Ringvorsprung

2 und dem Kopf 4 angeordnete Schaftbereich, der einen Hinterschneidungsbe-

3 reich 12 bildet. Im Vormontagezustand gemäß Fig. 1 und im Endmontagezustand

4 gemäß Fig. 2 ragt in den Hinterschneidungsbereich 12 wenigstens ein Gegen-

5 Hintergriffteil ein, das von der Lochwand 9 radial nach innen absteht. Im vorlie-

6 genden Ausführungsbeispiel ist das Hintergriffteil von mehreren Fixiervorsprün-

7 gen 13 an dem dem Kopf 4 zugewandten Ende der Hülse 3 angeordnet. Die Län-

8 ge des Hinterschneidungsbereiches 12 bzw. der Abstand zwischen dem Ringvor-

9 sprung 10 und dem Kopf 4 bzw. dessen unterseitige Auflagefläche 14 definiert im

10 wesentlichen die maximale Verschiebelänge der Schraube 2. Der sich an die

11 Auflagefläche 14 des Kopfes unmittelbar anschließende Schaftbereich weist eine

12 Einschnürung 15, beispielsweise in Form einer eingewalzten Ringrille auf. Diese

13 Einschnürung ist im Endmontagezustand gemäß Fig. 2 den Fixiervorsprüngen 13 &mgr; radial benachbart angeordnet.

ie Im folgenden wird die Montage einer erfindungsgemäßen Montageeinheit an ei-

17 nem Maschinenteil 7 beschrieben, wobei zwischen der Lochachse 16 des Durch-

18 gangsloches 8 und der Muttergewindeachse 17 ein Achsversatz 19 vorhanden ist.

19 Wenn ein solcher Versatz gegeben ist, muß die Schraube 2 zwangsläufig mit ei-

20 ner gegenüber der Muttergewindeachse 17 geneigten Ausrichtung 20 in das Mut-

21 tergewinde 18 eingedreht werden. Um dies zu erleichtern, ist am Schaftende 21

22 der Schraube 2 eine Suchspitze 22 mit einem gegenüber dem Gewindedurch-

23 messer 23 reduziertem Wirkdurchmesser vorhanden. Die Suchspitze kann auch

24 als Konus, Kegel, Kegelstumpf &ogr;.dgl. ausgebildet sein. Die jeweilige Ausgestal-

25 tung muß lediglich gewährleisten, daß auch bei größerem Achsversatz 19 zwi-

26 sehen der Lochachse 16 und der Muttergewindeachse 17 ein Auffinden, nämlich

27 ein Eingreifen des Schraubenendes mit seinem Schraubengewinde 6 in das Mut-

28 tergewinde 18 ermöglicht. Solange keine Vorspannung auf die Schraube 2 ein-

29 wirkt, besteht ein ausreichendes Gewindespiel zwischen Schraubengewinde 6

so und Muttergewinde 18. Durch dieses Spiel ist eine ausreichende Schrägstellung

31 bzw. schräge Ausrichtung 20 der Schraube um z.B. einen Winkel 24 gewährlei-

32 stet. Eine Vorspannungskraft baut sich erst nach dem Auftreffen des Schrauben-

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&igr; kopfes 4 bzw. seiner Auflagefläche 14, die von der Unterseite eines Auflageflan-

2 sches 25 gebildet ist, auf den Gehäusedeckel 1 auf. Erst von diesem Moment an

3 entfällt die Kippmöglichkeit bzw. die Schrägstellungsmöglichkeit (Winkel 24) der

4 Schraube 2 gegenüber der Muttergewindeachse 17. In dem in Fig. 2 dargestellten

5 Stadium des Fixierzustandes richtet sich die Schraube 2 gleichachsig zur Mutter-

6 gewindeachse 17 und damit achsparallel zur Lochachse 16 aus. Bei herkömmli-

7 chen Schrauben ist diese Ausricht- bzw. Schwenkbewegung, die den Winkel 24 &bgr; quasi aufhebt, durch das Auftreffen des Schaftumfangs auf einen Fixiervor-

9 sprung 13 begrenzt. In vielen Fällen ist deshalb eine achsparallele Ausrichtung

10 der Schraube nur dann möglich, wenn der mit dem Schaftumfang zusammenwir-

11 kende Fixiervorsprung deformiert wird. Dabei besteht die Gefahr, daß der Schrau-

12 benschaft beschädigt wird. Erfindungsgemäß ist diese Gefahr erheblich dadurch is vermindert., daß die Einschnürung 15 eine größere Schwenk- bzw. Ausrichtbeweu gung der Schraube 2 zuläßt, als dies bei herkömmlichen Montageeinheiten der

is Fall ist. Die Querschnittsform der Einschnürung 15 ist zweckmäßigerweise so, daß

ie sie einen Fixiervorsprung 13 vollständig in sich aufnehmen kann. Dies ist dann

&igr;? von Vorteil, wenn sich die Hülse 3 zu ihrem kopffernen Ende konisch erweitert.

ie Der seitliche Versatz der Schraube 2 innerhalb des Durchgangsloches 8 wird

19 dann praktisch nur noch vom Außenumfang des Ringvorsprunges 10 begrenzt.

20 Um das Ausmaß dieser Begrenzung zu verringern, ist es denkbar, die Hülse 3

21 bzw. ganz allgemein ein Durchgangsloch 8 konisch auszugestalten, so daß es

22 zum Maschinenteil 7 hin erweitert. Es ist auch denkbar, auf einen Ringvor-

23 sprung 10 völlig zu verzichten. In diesem Falle wirkt das Schraubengewinde 6

24 selbst als ein Hintergriffteil, das mit den Fixiervorsprüngen 13 im Sinne einer Ver-

25 liersicherung zusammenwirkt.

27 Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Montageeinheit nur

28 aus zwei Teilen, nämlich der Schraube 2 und dem Gehäusedeckel 1. Das Durch-

29 gangsloch 8 wird hier nicht von einer Hülse gebildet, sondern ist direkt in den Ge-

30 häusedeckel bzw. in einem an ihm vorgesehenen Befestigungsflansch einge-

31 bracht. Ansonsten wirkt die in Fig. 3 dargestellte Montageeinheit wie die oben be-

32 schriebene.

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2 Bei den bisher genannten Ausführungsbeispielen sind die Fixiervorsprünge 13 am

3 kopfseitigen Ende der Hülse 3 bzw. der Durchgangsbohrung 8 (Fig. 3) angeord-

4 net. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt vor allen Dingen in einer großen

5 Verschiebelänge der Schraube 2. Oft ist aber eine große Verschiebelänge gar

6 nicht gefordert. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn es sich um Schrauben mit

7 einem relativ kurzen Schraubengewinde 6a handelt. Das mit dem Ringvor-

8 sprung 10 am Schraubenschaft 5 bzw. mit dessen Schraubengewinde 6a zusam-

9 menwirkende Hintergriffteil kann dann mit Abstand zum kopfseitigen Ende der

10 Hülse 3 bzw. des Durchgangsloches 8 angeordnet sein. Dementsprechend ist die

11 mit dem Hintergriffteil zusammenwirkende Einschnürung 15a ebenfalls mit Ab-

12 stand zum Kopf 4 angeordnet. Jedenfalls ist die gegenseitige Positionierung so,

13 daß das Hintergriffteil im Durchgangsloch 8 im Endmontagezustand in Radialrich-H tung benachbart zur Einschnürung 15a angeordnet ist. Das Hintergriffteil an der

is Hülse 3 bzw. an der Lochwand 9 des Durchgangsloches 8 kann auch - wie in

ie Fig. 4 gezeigt - in Form eines radial nach innen vorspringenden Ringflansches

17 ausgebildet sein.

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Bezugszeichenliste	Gehäusedeckel
1	Schraube
2	Hülse
3	Kopf
4	Schraubenschaft
5	Schraubengewinde
6	Maschinenteil
7	Durchgangsloch
8	Lochwand
9	Ringvorsprung
10	Hinterschneidungsbereich
12	Fixiervorsprung
13	Auflagefläche
14	Einschnürung
15	Lochachse
16	Muttergewindeachse
17	Muttergewinde
18	Achsversatz
19	Ausrichtung
20	Schaftende
21	Suchspitze
22	Gewindedurchmesser
23	Winkel
24	Auflageflansch
25	Ringflansch
26

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Claims

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3 16. April 1999

6 Ansprüche

&bgr; 1. Montageeinheit, umfassend

9 - ein Montageteil (1) und

10 - ein Fixierteil, z.B. eine Schraube (2),

11 -- mit einem seiner Fixierbetätigung dienenden Kopf (4) zur Fixierung des

12 Montageteils an einem Werkstück, etwa einem Maschinenteil (7) od.dgl. ,

13 - mit einem sich an den Kopf (4) anschließenden, mit Radialspiel in einem

14 Durchgangsloch (8) des Montageteils einliegenden Schaft und

is - mit einem am Schaft (5) angeordneten, über den Schaftquerschnitt hinaus-

16 stehenden Hintergriffteil, das mit einem von der Lochwand (9) des Durch-

17 gangsloches (8) radial nach innen vorstehenden und in einen zwischen dem is Kopf (4) und dem Hintergriffteil des Fixierteils wirksamen Hinterschnei-

19 dungsbereich (12) hineinragenden Gegen-Hintergriffteil (Fixiervorsprung 13,

20 Ringflansch 26) im Sinne einer Verliersicherung zusammenwirkt,

21 gekennzeichnet durch

22 eine Einschnürung (15) des Hinterschneidungsbereiches (12), die derart posi-

23 tioniert ist, daß in der Montageendstellung des Fixierteiles, in der der kopfnahe

24 Schaftbereich vollständig im Durchgangsloch (8) einliegt, die Ein-

25 schnürung (15) in Radialrichtung benachbart zum Gegen-Hintergriffteil des

26 Montageteils angeordnet ist.

28 2. Montageeinheit nach Anspruch 1,

29 gekennzeichnet durch

so eine zur vollständigen Aufnahme des Gegen-Hintergriffteiles geeignete Quer-

31 schnittsform der Einschnürung (15).

33 3. Montageeinheit nach Anspruch 1 oder 2,

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Patentanwälte Tergau & Pohl, Nürnberg ; · ; I⁰T* *'! *^&bgr;&iacgr; Seite 2

&igr; dadurch gekennzeichnet,

2 daß die Lochwand (9) von der Innenmantelfläche einer Hülse (3) gebildet ist,

3 die in einer Durchgangsloch (8) des Montageteils einliegt.

s 4. Montageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

&bgr; dadurch gekennzeichnet,

7 daß das Hintergriffteil des Fixierteils ein aus dessen Schaftumfang radial nach

&bgr; außen vorstehender Ringvorsprung (10) ist.

10 5. Montageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3

11 dadurch gekennzeichnet,

12 daß das Hintergriffteil eines als Schraube (2) ausgebildeten Fixierteiles deren &eegr; Schraubengewinde (6) ist.

is 6. Montageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

ie dadurch gekennzeichnet,

&igr;? daß das Gegen-Hintergriffteil von mehreren vorzugsweise gleichmäßig über

is den Umfang der Lochwand (9) verteilte, nach Art von Noppen o.dgl. wirksame

ig Fixierungsvorsprünge (13) gebildet ist.

21 7. Montageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

22 dadurch gekennzeichnet,

23 daß das Gegen-Hintergriffteil ein von der Lochwand (9) radial nach innen ab-

24 stehender Ringflansch (26) bzw. Ringvorsprung ist.

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