CH624737A5 - - Google Patents

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CH624737A5
CH624737A5 CH218178A CH218178A CH624737A5 CH 624737 A5 CH624737 A5 CH 624737A5 CH 218178 A CH218178 A CH 218178A CH 218178 A CH218178 A CH 218178A CH 624737 A5 CH624737 A5 CH 624737A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
fastening device
bolt
rings
ring
shaft
Prior art date
Application number
CH218178A
Other languages
English (en)
Inventor
James Brownlee Archibald
Reuben Weinstein
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of CH624737A5 publication Critical patent/CH624737A5/de

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F16B13/063Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander
    • F16B13/066Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander fastened by extracting a separate expander-part, actuated by the screw, nail or the like
    • F16B13/068Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve by the use of an expander fastened by extracting a separate expander-part, actuated by the screw, nail or the like expanded in two or more places
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S411/00Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
    • Y10S411/999Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener with retainer, e.g. tether

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zum ausrichtenden Verbinden von Strukturteilen, die zur Aufnahme dieser Vorrichtung vorgesehene Öffnungen aufweisen, wobei die Öffnung in dem einen Strukturteil als Sackloch mit einer am Grunde beginnenden Gewindebohrung und die Öffnung in dem anderen Strukturteil als Durchgangsbohrung ausgebildet ist.
Bei der Montage struktureller Komponenten in einen festen Eingriff miteinander ist es häufig notwendig, einen Bolzen oder eine andere Befestigung in eine Öffnung einzusetzen, die schwer zugänglich ist und wo die Montage beispielsweise unter Verwendung nur einer einzigen Hand erfolgen muss. Bei grossen Generatoren ist es beispielsweise üblich, die Lagerschilde in zwei Abschnitten auszubilden, die entlang einer horizontalen Ebene aneinander anliegen. Die oberen und unteren Lagerschildteile werden gewöhnlich mit nach innen ragenden Flanschen versehen, die die aneinanderliegenden Oberflächen bilden, und in den Flanschen sind miteinander fluchtende Löcher vorgesehen, die die Befestigungsbolzen aufnehmen. Da die Flansche nach innen ragen, sind sie nur durch Einstiegslöcher in dem Generat'orgehäuse zugänglich, die häufig nur einen Zugang mit einem Arm gestatten, und in vielen Fällen ist es dem Monteur nicht möglich, die Öffnungen tatsächlich zu sehen, in die der Bolzen einzusetzen ist.
Bei bekannten Strukturen dieser Art ist es für wünschenswert befunden worden, einen Bolzen zu verwenden, dessen Körperabschnitt eine möglichst enge Passung mit den Wänden der Öffnungen in den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes hat, in die der Bolzen einzusetzen ist. Wegen der schwierigen Zugänglichkeit, wenn Bolzen mit der gewünschten engen Passung verwendet wurden, beinhaltete das Einsetzen der Bolzen in die Öffnungen jedoch eine grosse Schwierigkeit. Da es auch schwierig ist, die abgesetzte Vertiefung zu bilden, in die der Gewindeabschnitt des Bolzens in präziser axialer Ausrichtung mit den Öffnungen einzusetzen ist, ist es für erforderlich angesehen worden, eine schlechtere als perfekte Passung zwischen dem Körperabschnitt des Bolzens und den Wänden der Öffnungen zu akzeptieren. Um also die Möglichkeit sicherzustellen, den Bolzen unter den schwierigen Zugangsbedingungen und unter Ausserachtlassung der präzisen axialen Ausrichtung einzusetzen, ist es für erforderlich befunden worden, einen Spielraum zwischen dem Körperabschnitt und den Wänden der Öffnungen auszubilden. Nun hat zwar ein derartiger Spielraum das Einsetzen des Bolzen erleichtert, aber er gestattet auch eine leichte Fehlausrichtung der vertikalen Stirnflächen auf den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes, und selbst eine sehr kleine Stufe in diesen vertikalen Flächen, die aus einer derartigen Fehlausrichtung resultiert, kann ausreichen, um ein Leck an Wasserstoff zur Folge zu haben, der zur Kühlung derartig grosser Generatoren verwendet wird.
Es sind Befestigungsvorrichtungen einschliesslich einstellbarer Buchsen bekannt, um eine sehr dichte radiale Passung mit den Seitenwänden einer Öffnung herbeizuführen, in der derartige Befestigungsvorrichtungen aufgenommen sind. Beispielsweise enthalten derartige Vorrichtungen, die von der Adju-stable Bushing Corporation gefertigt werden, sich abwechselnd überlappende konische Ringe, die sich in radialer Richtung
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ausdehnen, wenn eine Längskraft auf sie ausgeübt wird. Derartige Befestigungsvorrichtungen können als Bolzen ausgeführt sein, die durch fluchtende Öffnungen vollständig hindurchführen, oder sie könnnen so ausgebildet sein, dass sie in einer Blindöffnung aufgenommen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, die Befestigungsvorrichtung der vorstehend bezeichneten Art zu modifizieren, damit sie zur Montage schwerer Struakturteile, die beispielsweise Generatorlagerschilde oder andere Komponenten, bei denen die Zugänglichkeit schwierig ist und die Montage und Demontage möglicherweise mit nur einer Hand durchgeführt werden muss, verwendet werden kann.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einer Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen Bolzen mit einem zum Einstekken in das Sackloch des einen Strukturteils und die Durchgangsbohrung des anderen Strukturteils vorgesehenen Schaft, an dessen einem Ende ein zum Einschrauben in die Gewindebohrung vorgesehener erster Gewindeabschnitt und an dessen anderem Ende ein zum Vorstehen aus der Durchgangsbohrung vorgesehener zweiter Gewindeabschnitt vorgesehen ist, welche Gewindeabschnitte zum Sicherstellen des Einsteckens und Einschraubens in der vorgesehenen Ausrichtung Gewinde mit unterschiedlicher Steigung aufweisen, sowie durch drei Ringe, die auf dem Schaft angeordnet sind und mit diesem einen Körperteil der Befestigungseinrichtung bilden, wobei der Mittelring einen in der Längsrichtung verlaufenden Spalt und an jeder Stirnseite einen Innenkonus und jeder Aussenring an der dem Mittelring benachbarten Stirnseite einen vom Innenkonus des Mittelrings überlappten Aussenkonus aufweist, und der Innendurchmesser mindestens der Aussenringe zum Einsetzen der Vorrichtung auch bei einer Fehlausrichtung der Strukturteile bzw. deren Öffnungen grösser ist als der Aussendurchmesser des Schafts, sowie durch erste Mittel zum Drehen des Bolzens und Einschrauben des ersten Gewindeabschnitts und durch zweite Mittel, die beim Einschrauben des Bolzens eine Längskraft auf die Ringe ausüben, welche Kraft über die überlappten Konen eine radiale Dehnung des gespaltenen Mittelrings und beim Andrücken an die Bohrungen das Ausrichten der beiden zu verbindenden Strukturteile bewirkt, und durch eine Mutter, die zum Befestigen des zweiten Strukturteils am ersten Strukturteil auf den zweiten Gewindeabschnitt aufschraubbar ist.
Die neue Befestigungsvorrichtung ermöglicht die Halterung grosser Strukturteile in einem festen Dichtungseingriff miteinander und in einer fluchtenden Ausrichtung zueinander und kann auf einfache Weise eingebaut werden, selbst wenn sie in einem eingeengten Bereich mit schwieriger Zugänglichkeit verwendet werden muss.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Hilfe der Figuren beschrieben.
Figur 1 ist eine Draufsicht auf den Lagerschild eines grossen Generators vom Innenraum des Generators.
Figur 2 ist eine vergrösserte Ansicht von einem Teil des Lagerschildes gemäss Figur 1 und zeigt eine Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung gemäss der Erfindung.
Figur 3 ist eine teilweise im Schnitt und weiter vergrösserte Ansicht der Befestigungsvorrichtung gemäss der Figur 2.
Figur 4 ist eine weiter vergrösserte Ansicht von einem Teil der in Figur 3 gezeigten Befestigungsvorrichtung,
wobei der Teil in seiner Relation zu den Öffnungen gezeigt ist, in der die Befestigungsvorrichtung aufgenommen ist.
Figur 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Figur 4 und stellt einen Teil der Befestigungsvorrichtung dar, wenn eine Längskraft darauf ausgeübt worden ist.
Figur 6 ist eine Ansicht von dem oberen Abschnitt der
Befestigungsvorrichtung und beinhaltet ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Figur 1 ist eine allgemeine Ansicht von dem Inneren eines Lageschildes 10 gezeigt, der bei einem grossen Generator verwendet wird und die Befestigungsvorrichtung gemäss der Erfindung beinhaltet. Der Lagerschild ist in zwei Strukturteilen ausgebildet. Diese Strukturteile umfassen einen oberen Abschnitt 12 und einen unteren Abschnitt 14. Die Abschnitte des Lageschildes liegen in ihrer montierten Position entlang einer ebenen Oberfläche aneinander an, die durch die Linie 16 angedeutet ist. Auf den Lagerschildteilen sind nach innen ragende Flansche ausgebildet, um für die aneinander anliegende Oberfläche zu sorgen, und Befestigungsvorrichtungen 18 werden dazu verwendet, um die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes in der montierten Relation zu halten und um die aneinanderliegenden Oberflächen in einem festen Dichtungseingriff miteinander und einer fluchtenden Ausrichtung relativ zueinander zu verbinden.
Aus Figur 2, in der die Strukturteile vergrössert und mit weiteren Einzelheiten gezeigt sind, ist ersichtlich, dass der obere Abschnitt 12 des Lagerschildes so ausgebildet ist, dass er eine Öffnung 20 aufweist, die sich durch den in dem oberen Abschnitt des Lagerschildes ausgebildeten Flansch hindurch erstreckt und dessen Auflagefläche bildet. Eine Öffnung 22, die mit der Öffnung 20 ausgerichtet werden soll, ist in dem unteren Abschnitt 14 des Lagerschildes ausgebildet. Am unteren Ende der Öffnung 22 befindet sich eine Gewindebohrung 24 zur Aufnahme eines Gewindeabschnittes der Befestigungsvorrichtung.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, werden zwei Befestigungsvorrichtungen 18 verwendet, um die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes in einem festen dichtenden Eingriff und relativ zueinander ausgerichtet zu verbinden. Der Lagerschild hat eine erhebliche Grösse und er bildet einen Teil des umschliessenden Gehäuses eines grossen Generators. Derartig grosse Generatoren werden üblicherweise durch ein Gas, wie beispielsweise Wasserstoff gekühlt, und es ist wichtig, dass keine Leckstellen im Gehäuse entstehen, an denen Wasserstoff austreten könnte. Es ist deshalb wesentlich, dass die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes an ihren aneinander anliegenden Flächen in einem festen dichtenden Eingriff und zueinander ausgerichtet gehalten werden.
Bei der Konstruktion von Generatoren dieser Art war es bisher üblich, eine Befestigungsvorrichtung zu verwenden, die einen Körperabschnitt aufweist, der in Öffnungen aufnehmbar ist, wie sie bei 20 und 22 gezeigt sind, sowie einen Gewindeabschnitt am Ende, der in einer Bohrung oder Vertiefung aufnehmbar ist, wie sie bei 24 gezeigt ist. Um einen festen dichtenden Eingriff der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes sicherzustellen und dadurch ein Ausströmen von Wasserstoff aus dem Innenraum des Gehäuses in diesen Bereich zu verhindern, ist es wünschenswert,
eine BefstigungsVorrichtung zu verwenden, die einen Körperabschnitt mit einer engen Passung mit den Öffnungen aufweist. Dies reduziert jede Möglichkeit selbst einer leichten Fehlausrichtung der vertikalen Flächen auf den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes, die zu einem Gasverlust aus dem Innenraum des Gehäuses führen könnte, auf ein Minimum. Da jedoch die Befestigungsvorrichtungen an der Innenseite des Lagerschildes angeordnet sind, ist der Zugang zu dem Bereich, an dem die Befestigungsvorrichtungen eingesetzt werden sollen, schwierig. Ein derartiger Zugang erfolgt gewöhnlich durch relativ kleine Einstiegslöcher innerhalb des Gehäuses, und häufig sind die Öffnungen so angeordnet, dass die Person, die die Befestigungsvorrichtung einzusetzen oder herauszunehmen versucht, nicht in der Lage ist, den Bereich zu sehen, an dem die Befestigungsvorrichtung eingesetzt wers
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den soll. Deshalb muss er dies durch «Fühlen» bewerkstelligen. Wenn der Körperabschnitt der Befestigungsvorrichtung eine enge Passung mit der Öffnung aufweist, ist es recht schwierig, die Befestigungsvorrichtung in die Öffnung einzusetzen, und den Gewindeabschnitt in das Gewindeloch einzuschrauben. Es ist auch schwierig, die Befestigungsvorrichtung herauszunehmen, wenn eine Demontage erforderlich wird, wegen des eingeengten Bereiches, in dem der Monteur arbeiten muss, und wegen des schwierigen Zuganges zu der Befestigungsvorrichtung.
Weiterhin hat es sich als schwierig erwiesen, während der Fertigung bzw. Bearbeitung sicherzustellen, dass die Achse der Öffnung 22 mit der Achse der Gewindebohrung oder abgesetzten Vertiefung 24 genau fluchtet. Wenn auch nur eine leichte Fehlausrichtung dieser Achsen besteht und eine enge Passung des Schaftabschnittes mit der Öffnung vorgesehen ist, kann es unmöglich sein, einen Schraubeingriff des Gewindeabschnittes der Befestigungsvorrichtung mit der Gewindebohrung herzustellen.
Wenn die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes zunächst montiert werden, kann es weiterhin vorkommen, dass die Öffnungen 20 und 22 und die oberen und unteren Abschnitte des Lageschildes leicht fehlausgerichtet sind. Selbst eine leichte Fehlausrichtung kann jedoch zu einem Austritt von Kühlgas aus dem Innenraum des Gehäuses führen.
Bei der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung sind diese Probleme und Einschränkungen der bekannten Lösungen eliminiert. Diese Befestigungsvorrichtung kann leicht innerhalb der Öffnungen montiert und wieder herausgenommen werden, wenn es erforderlich ist. Dies kann in einem eingeengten Raum und mit schlechter Zugänglichkeit zu dem Bereich geschehen, wo die Befestigungsvorrichtung eingesetzt werden soll. Wie aus Figur 3 entnehmbar ist, weist die Befestigungsvorrichtung einen Bolzen 26 auf, der an seinem einen Ende einen ersten Gewindeabschnitt 28 und an seinem anderen Ende einen zweiten Gewindeabschnitt 30 aufweist. Die Gewinde auf den Abschnitten 28 und 30 haben eine unterschiedliche Steigung, so dass, selbst wenn blind gearbeitet werden muss, es unmöglich ist, die Befestigungsvorrichtung in der falschen Richtung in die Öffnungen und Gewindebohrungen einzusetzen, da nur der erste Gewindeabschnitt 28 ein Gewinde mit einer Steigung hat, die dem Gewinde in der Bohrung 24 entspricht. Zwischen den ersten und zweiten Gewindeabschnitten enthält der Bolzen einen Körperabschnitt 32, der in den Öffnungen 20 und 22 aufgenommen werden kann.
Der Kopf oder das obere Ende des Bolzens weist eine Vertiefung 34 mit einem hexagonalen Querschnitt auf zur Aufnahme eines geeigneten Schraubenschlüssels, der zum Drehen des Bolzens verwendet wird, um den Gewindeabschnitt 28 in die Gewindebohrung 24 zu schrauben. Eine Mutter 36 steht mit dem Gewindeabschnitt 30 in Eingriff. Nachdem der Bolzen in den Öffnungen 20 und 22 und in der Gewindebohrung 24 montiert ist, kann die Mutter 26 auf dem Gewindeabschnitt 30 nach unten gedreht werden, um an dem oberen Abschnitt des Lagerschildes an der Schulter 37 anzugreifen und den oberen Abschnitt 12 in einen festen Dichtungseingriff mit dem unteren Abschnitt 14 zu drücken. Die Mutter 36 kann eine Sicherungsschraube sein, beispielsweise eine der Muttern, die als Mutter mit Sicherung durch elastische Verformung eines Fiberringes im Handel bekannt sind, aber zusätzlich wird vorzugsweise eine Sicherungsscheibe 38 in Verbindung mit der Mutter 36 verwendet, um eine Lösung der Mutter zu verhindern, nachdem die Montage beendet ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist der Bolzen 26 so ausgebildet, dass er einen ersten Abschnitt 40 mit einem grösseren Durchmesser und einen zweiten Abschnitt oder Schaft 42 mit einem kleineren Durchmesser aufweist, wobei an der Verbindungsstelle zwischen diesen zwei Bolzenabschnitten eine Schulter 44 gebildet ist. Der Schaft 42 bildet einen Teil des Körperabschnittes 32. Wie in Figur 4 gezeigt ist, hat der Abschnitt 40 einen kleineren Durchmesser als die Öffnungen 20 und 22. Obwohl die Darstellung in Figur 4 etwas vergrös-sert ist, um die Relation der Teile zu zeigen, und der Spielraum nicht so gross sein würde, wie er in dieser Figur gezeigt ist, ist der einen kleineren Durchmesser aufweisende Schaft 42 im Abstand zu den Wänden der Öffnungen 20 und 22 angeordnet. Um für einen festen Eingriff zwischen der Befestigungsvorrichtung und den Wänden dieser Öffnungen zu sorgen, sind drei Ringe, die aneinander anstossende konische Ränder aufweisen, um den Schaft 42 des Bolzens herum angeordnet, um den Körperabschnitt 32 der Befestigungsvorrichtung zu bilden. Beim Einbau der Vorrichtung wird der geschlitzte Ring 50 so angeordnet, dass er sich über die von den aneinander anliegenden Oberflächen der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes gebildete Ebene 16 erstreckt. Aufgrund dieser Anordnung korrigiert der geschlitzte Ring beim radialen Dehnen jede anfängliche Fehlausrichtung der Öffnungen 20 und 22 und bringt somit die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschilds und deren vertikalen Flächen in eine fluchtende Ausrichtung. Die somit herbeigeführte Ausrichtung verhindert das Ausströmen von Kühlgas aus dem Inneren des Gehäuses. Während der geschlitzte Ring 28 durch Dehnung in radialer Richtung an die Wände der Öffnungen andrückbar ist, sind die anderen Ringe mit dem mindestens einen Aussenkonus geschlossene oder massive Ringe, deren Durchmesser während der Einwirkung einer Längskraft nicht verändert wird.
Um die Ringe in der montierten Position auf dem Bolzen zu halten, wenn die Befestigungsvorrichtung nicht in den Oeffnungen angeordnet ist, ist neben dem unteren Ring 46 ein Schnappring 54 vorgesehen. Um den Schnappring in seiner Lage auf dem Bolzen zu halten, aber trotzdem eine Längsbewegung des Scnappringes relativ zum Bolzen zu gestatten, wenn dies während der Montage der Befestigungsvorrichtung in den Öffnungen erforderlich ist, ist in dem Bolzen zur Aufnahme des Schnappringes eine relativ weite Rille 56 ausgebildet, die grösser als die Dicke des Schnappringes ist. Die Breite der Rille 56 ist so gewählt, dass sich der Schnappring 24 über eine wesentliche Strecke in Längsrichtung relativ zum Bolzen bewegen kann, wenn eine Kraft ausgeübt wird, um die Ringe gegeneinander zu drücken. Der untere Ring 46 ist an seinem unteren Ende mit einer Vertiefung oder Nut 58 versehen, und der Schnappring 54 ist in dieser Vertiefung aufgenommen, so dass das untere Ende des Ringes 46 in einem direkten Eingriff mit einer Schulter 60 stehen kann, die an dem unteren Ende der Öffnung 22 ausgebildet ist.
Bei den Bearbeitungsvorgängen zum Ausbilden der Öffnung 22 in dem unteren Abschnitt 14 des Lagerschildes und bei der Ausbildung der mit einem Gewinde versehenen Vertiefung 24 am unteren Ende der Öffnung 22 hat es sich als schwierig herausgestellt, sicherzustellen, dass die Achse der Gewindebohrung präzise mit der Achse der Öffnung 22 auf einer Linie liegt. Wenn es also versucht wird, einen Bolzen mit einem festen Schaft und einem Gewindeabschnitt zu verwenden sowie eine enge Passung, sehr ähnlich einer Dübelpassung, zwischen dem Schaft und den Wänden der Öffnungen 20 und 22 zu erhalten, ist es schwierig oder sogar unmöglich den Gewindeabschnitt eines derartigen Bolzens in einen richtigen Eingriff mit der Gewindebohrung zu bringen. Diese Schwierigkeit ist durch bekannte dehnbare Bolzen nicht übewunden, selbst durch diejenigen nicht, die gespaltene dehnbare Ringe verwenden, da die bekannten Bolzen einen minimalen Spielraum zwischen dem Innendurchmesser der Ringe und dem Aussen-durchmesser des Schaftes des Bolzens aufweisen. Die bekannten Bolzen, bei denen die Gewindebohrung mit der benach5
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barten, den Bolzen aufnehmenden Vertiefung falsch ausgerichtet ist, können nicht erfolgreich eingesetzt und herausgenommen werden.
Demgegenüber ist die Befestigungsvorrichtung gemäss der Erfindung so aufgebaut, dass selbst dann, wenn die Achse der Gewindebohrung gegenüber der Achse der Öffnung 22 leicht radial versetzt ist, die Befestigungsvorrichtung trotzdem leicht in einen Gewindeeingriff gebracht werden kann, während auch für eine enge Passung mit den Wänden der Öffnungen gesorgt wird. Um für eine leichte radiale Veschiebung der Anordnung aus den Ringen relativ zur Achse des Gewindeabschnittes 28 zu sorgen, wenn die Achse der Gewindebohrung 24 und der Öffnung 22 leicht radial versetzt sind, sind die Ringe mit einem Durchmesser versehen, der etwas grösser ist als derjenige des Schaftes 42 des Bolzens 26, auf denen sie sich befinden. Dadurch wird zwischen den Ringen und dem Schaft ein Spielraum gebildet, der in den Figuren 4 und 5 mit 62 bezeichnet ist. Dies gestattet eine Verschiebung der Ringe relativ zum Schaft und macht die Befestigungsvorrichtung selbst-zentrierend, um auf diese Weise jede anfängliche Fehlausrichtung der Öffnungen 20 und 22 und Fehlausrichtung der Gewindebohrung 24 relativ zur Öffnung 22 zu kompensieren. Weiterhin ist der geschlitzte Ring so angeordnet, dass er, wenn die Befestigungsvorrichtung in ihre montierte Position geschraubt wird, die Dehnung des geschlitzten Ringes jede anfängliche Fehlausrichtung der Öffnungen 20 und 22 und der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes automatisch korrigiert.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung betrugen der Innendurchmesser der nichtgeschlitzten Ringe 33,35 mm (1,313 Zoll) und der Durchmesser des Schaftes 42 des Bolzens 30,175 mm (1,188 Zoll), wodurch ein Spielraum von etwa 1,59 mm (1/16 Zoll) in dem Bereich gebildet ist, der in den Figuren 4 und 5 mit 62 bezeichnet ist. Wenn also die Befestigungsvorrichtung in den Öffnungen montiert wird und falls die Achse der Gewindebohrung 24 gegenüber der Öffnung 22 leicht versetzt sein sollte, können sich aufgrund dieses Spielraumes die nichtgeschlitzten Ringe radial bewegen relativ zum Schaft 42 des Bolzens in einer Richtung, um diese Versetzung zu kompensieren, wodurch der radiale Spielraum an dem einen Punkt leicht vermindert und an dem diametral gegenüberliegenden Punkt vergrössert wird. Darüber hinaus wird diese Einstellung automatisch vorgenommen, wenn die Befestigungsvorrichtung eingesetzt wird, so dass, selbst wenn die die Montage ausführende Person in einer ungünstigen und eingeengten Position arbeitet und selbst ohne Sicht auf den Bereich, wo die Befestigungsvorrichtung eingesetzt wird, diese Person die Befestigungsvorrichtung in ihrer montierten Position schrauben kann. Wenn die Befestigungsvorrichtung in ihre montierte Position geschraubt wird, korrigiert sie schliesslich automatisch jede anfängliche Fehlausrichtung der oberen und unteren Abschnitte der Lagerschilde.
Wenn ein fester dichtender Eingriff und eine Ausrichtung zwischen den Stossflächen der oberen und unteren Abschnitte des Lageschildes herbeigeführt werden soll, (Fig. 2,4 und 5) wird eine Befestigungsvorrichtung gemäss der Erfindung in jeden Satz der Öffnungen in den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes eingesetzt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zwei derartige Befestigungsvorrichtungen ausreichend sind, um einen derartigen fluchtenden Dichtungseingriff herbeizuführen. Selbst wenn in einem ungünstigen und eingeengten Raum gearbeitet wird, kann der Monteur die Befestigungsvorrichtung leicht durch die Öffnung 20 hindurch in die Öffnung 22 einsetzen. Aufgrund des Spielraumes zwischen den nichtgeschlitzten Ringen 46 und dem Schaft 42 des Bolzens kann der Gewindeabschnitt 28 auf einfache Weise in eine Schraubverbindungmit der Gewindebohrung 24 gebracht werden, selbst wenn, wie es in diesem Fall üblich ist, die Achse der Bohrung gegenüber der Achse der Öffnung 22 leicht versetzt ist. Die Befestitungsvorrichtung wird dann in einen festen Gewindeeingriff mit der Bohrung geschraubt, indem ein Schraubschlüssel in die hexagonale Vertiefung 34 in dem Kopf der Befestigungseinrichtung eingesetzt wird. Wenn der Bolzen durch den Schraubenschlüssel gedreht in die Gewindebohrung 24 eingeschraubt wird, bewegt sich die Schulter 44 nach unten, greift an dem oberen nichtgeschlitzten Ring an und bewegt diesen Ring nach unten. Die Abwärtsbewegung des unteren nichtgeschlitzten Ringes 46 wird schliesslich durch den Eingriff mit der Schulter 60 an der Unterseite der Öffnung 22 begrenzt. Ein weiteres Drehen des Bolzenkörpers durch den Schraubenschlüssel bewirkt, dass auf die nichtgeschlitzten Ringe 46 durch die Schulter 44 in Verbindung mit der Schulter 60 eine Längskraft ausgeübt wird.
Das Ergebnis der Ausübung dieser Längskraft ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Figur 4 zeigt die nichtgeschlitzten Ringe und den geschlitzten Ring 46 bezw. 48 in den Positionen, die sie einnehmen, bevor das Einschrauben des Bolzens begonnen wurde und wo keine signifikante Längskraft auf die Ringe ausgeübt wird. Wenn der Bolzen in die Gewindebohrung eingeschraubt wird, bewegt die Abwärtsverschiebung der Schulter 44 die nichtgeschlitzten Ringe aufeinander zu und in die in Figur 5 gezeigte Position. Eine derartige Verschiebung bewirkt, dass die aussenkonischen Ränder der nichtgeschlitzten Ringe in die innenkonischen Ränder des geschlitzten Rings eingepresst werden und diesen radial dehnen und dadurch einen festen Eingriff mit den Wänden der Öffnungen 20 und 22 und die gewünschte «Dübelpassung» bilden. Gleichzeitig übt diese Dehnung des geschlitzten Ringes eine Kraft auf die Wände der Öffnungen 20 und 22 aus, die anfangs leicht fehlausgerichtet sein können, und sie bewirkt eine relative seitliche Verschiebung der oberen und unteren Abschnitte 12 bzw. 14 des Lagerschildes, um die Öffnungen 20 und 22 und die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes in eine fluchtende Ausrichtung zu bringen. Der geschlitzte Ring erstreckt sich, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, über die Ebene der Stossflächen der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes, wie es durch die Bezugszahl 16 bezeichnet ist. Diese Anordnung des geschlitzten Ringes 48, der sich über die Stos-seflächen erstreckt, stellt eine fluchtende Ausrichtung der Öffnungen 20 und 22 sicher, wenn der geschlitzte Ring gedehnt wird. Wie weiterhin dargestellt ist, verändert die Verschiebung der nichtgeschlitzten Ringe in Richtung aufeinander zu, wenn der Bolzenkörper in die Gewindebohrung 24 eingeschraubt wird, nicht die Spielraumrelation zwischen dem Innendurchmesser der nichtgeschlitzten Ringe und dem Schaft 42 des Bolzens gegenüber der zu Beginn des Einschraubvorganges stehenden Relation.
Die Sicherungsscheibe 38 wird dann auf dem Bolzenkörper angeordnet und die Mutter 36 auf den Gewindeabschnitt 30 des Bolzenkörpers geschraubt und fest gegen die Schulter 37 des oberen Abschnittes 12 des Lagerschildes angezogen, um die oberen und unteren Abschnitte 12 und 14 des Lagerschildes in einen festen dichtenden Eingriff miteinander zu bringen.
Wenn es zu irgendeiner Zeit erforderlich ist, die Befestigungsvorrichtungen herauszunehmen, kann dies auf einfache Weise dadurch geschehen, dass die Mutter 36 gelöst und dann der Bolzen in der entgegengesetzten Richtung durch einen Schraubenschlüssel gedreht wird, der in die hexagonale Vertiefung 34 eingesetzt wird. Wenn der Bolzen durch den Schraubenschlüssel gedreht wird, wird die auf die Ringe 46,48 wirkende Längskraft vermindert, und der geschlitzte Ring 48 kerht in seine nicht gedehnte Position aufgrund der Federkraft bzw. der Elastizität dieses Ringes zurück, wodurch die Befestitungsvorrichtung einfach aus den Öffnungen 20 und 22 herausgenommen werden kann, nachdem sie aus der Gewindebohrung 24 herausgeschraubt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichs
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tung gemäss der Erfindung ist in Figur 6 gezeigt. Das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel untescheidet sich von dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel nur in der Konstruktion des Kopfes am oberen Bolzenende. Anstelle der hexagonalen Vertiefung in dem Bolzenkopf weist das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel einen Abschnitt 63 auf, der sich über den Gewindeabschnitt 30 hinaus erstreckt. In dem Abschnitt 63 ist ein sich quer erstreckender Schlitz 64 ausgebildet. In diesen Schlitz kann auf einfache Weise ein geeignetes Werkzeug eingesetzt werden, um den Bolzenkörper je nach s Wunsch hinein - oder herauszuschrauben.
1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

624 737 PATENTANSPRÜCHE
1. Befestigungsvorrichtung zum ausrichtenden Verbinden von Strukturteilen, die zur Aufnahme dieser Vorrichtung vorgesehene Oeffnungen aufweisen, wobei die Öffnung in dem einen Strukturteil (14) als Sackloch mit einer am Grunde beginnenden Gewindebohrung und die Öffnung in dem anderen Strukturteil (12) als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen Bolzen (26) mit einem zum Einstecken in das Sackloch (22) des einen Strukturteils (14) und die Durchgangsbohrung (20) des anderen Strukturteils (12) vorgesehenen Schaft (42), an dessen einem Ende ein zum Einschrauben in die Gewindebohrung (24) vorgesehener erster Gewindeabschnitt (28) und an dessen anderem Ende ein zum Vorstehen aus der Durchgangsbohrung (20) vorgesehener zweiter Gewindeabschnitt (30) vorgesehen ist, welche Gewindeabschnitte zum Sicherstellen des Einsteckens und Einschraubens in der vorgesehenen Ausrichtung Gewinde mit unterschiedlicher Steigung aufweisen, sowie durch drei Ringe (46, 48), die auf dem Schaft (42) angeordnet sind und mit diesem einen Körperteil (32) der Befestigungseinrichtung bilden,
wobei der Mittelring (48) einen in der Längsrichtung verlaufenden Spalt (50) und an jeder Stirnseite einen Innenkonus und jeder Aussenring an der dem Mittelring benachbarten Stirnseite einen vom Innenkonus des Mittelrings überlappten Aussenkonus aufweist, und der Innendurchmesser mindestens der Aussenringe (46) zum Einsetzen der Vorrichtung auch bei einer Fehlausrichtung der Strukturteile (12,14) bzw. deren Oeffnungen (20,22) grösser ist als der Aussendurchmesser des Schafts (42), sowie durch erste Mittel (34,64) zum Drehen des Bolzens und Einschrauben des ersten Gewindeabschnitts (28) und durch zweite Mittel (40, 44), die beim Einschrauben des Bolzens eine Längskraft auf die Ringe ausüben, welche Kraft über die überlappten Konen eine radiale Dehnung des gespaltenen Mittelrings (28) und beim Andrücken an die Bohrungen (20,22) das Ausrichten der beiden zu verbindenden Strukturteile (12,14) bewirkt, und durch eine Mutter (36), die zum Befestigen des zweiten Strukturteils (12) am ersten Strukturteil (14) auf den zweiten Gewindeabschnitt (30) aufschraubbar ist.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel zum Drehen des Bolzens im freien Ende des zweiten Gewindeabschnitts (30) eine einen Schraubenschlüssel aufnehmende Vertiefung (34) enthalten.
3. BefestigungsVorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel zum Drehen des Bolzens am freien Ende des zweiten Gewindeabschnitts (30) einen Schlitz (64) zur Aufnahme eines Drehwerkzeugs enthalten.
4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel zum Ausüben einer Längskraft auf die Ringe eine Schulter (44) umfassen, die auf dem Schaft (42) und der freien Stirnseite des zum Einsetzen in die Durchgangsbohrung (20) des anderen Strukturteils (12) vorgesehenen Aussenrings (46) benachbart angeordnet ist, so dass die Ringe beim Einschrauben der Befestigungsvorrichtung in die Gewindebohrung (24) zwischen der Schulter (44) und dem inneren Ende des Sacklochs (22) in dem einen Strukturteil (14) zusammengepresst werden.
5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (42) an dem dem ersten Gewindeabschnitt (28) benachbarten Ende eine Rille (46) aufweist, in der ein zur Halterung der Ringe (46,48) auf dem Schaft vorgesehenen Schnappring (54) aufgenommen ist.
6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Rille (56) in dem Schaft (42) grösser ist als die Dicke des Schnappringes (54), so dass bei einer auf die Ringe (46,48) ausgeübten Längskraft eine Längsbewegung des Schnappringes (54) gestattet ist.
7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des gespaltenen Mittelrings (48) ausreicht, um sich in die Oeffnungen (20,22) beider Strukturteile (12,14) zu erstrecken, so dass eine radiale Expansion dieses Ringes bei einer darauf ausgeübten Längskraft jede Fehlausrichtung der Strukturteile korrigiert.
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