DE10101318A1 - Vorrichtung zum verspannenden Verbinden von zueinander beabstandeten Bauteilen - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum verspannenden Verbinden von zueinander beabstandeten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden Bauteilen (1, 2) weist eine durch mindestens ein Bauteil (1, 2) gesteckte Verbindungsschraube (6) und einen im Spalt angeordneten, durch Betätigen der Verbindungsschraube (6) sich abstützend klemmend an eines der Bauteile (1) anlegenden Klemmkeil (4) auf, der sich an einer durch einen mit dem anderen Bauteil (2) verbundenen Grundkörper (5) gebildeten schiefen Ebene abstützt und beim Betätigen der Verbindungsschraube (6) quer zur Verspannrichtung (V) verschiebbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum verspan­ nenden Verbinden von zueinander beabstandeten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Herstellung von Bauteilen unterliegt immer gewissen Toleranzen und eine Erhöhung der Genauigkeit ist mit erhöh­ tem Herstellungsaufwand und daher mit erhöhten Kosten verbunden. Ausreichende und den jeweiligen Gegebenheiten angepaßte Toleranzen sind daher bei der konstruktiven Gestaltung von Bauteilen grundsätzlich zu berücksichtigen. Dabei können beim Zusammenbau mehrerer Komponenten miteinan­ der die Toleranzen durch die Summierung der Einzeltoleran­ zen oft so groß werden, daß sich die Bauteile ohne entspre­ chende, die Toleranzen ausgleichende Bauelemente beim Ver­ schrauben zueinander verspannen und verformen.

Ein typisches Anwendungsbeispiel für den notwendigen Ein­ satz von Toleranzausgleichselementen sind Türmodule mit einem in einen Türkasten eingesetzten Türrahmenmodul oder Einsteckrahmen. Ein derartiges Türmodul ist aus der DE 197 44 810 A1 bekannt, das für eine Kraftfahrzeugtür mit einer Versenkscheibe aus einem Türkasten und einem in den Türkasten eingesetzten Türrahmenmodul besteht. Der Türka­ sten weist eine bis zur Fensterbrüstung reichende Türaußen­ wandung, eine Scharnierzarge, eine Schloßzarge und eine Bodenzarge auf, während das Türrahmenmodul einen quer angeordneten, großflächigen, bis zur Fensterbrüstung oder einem die Fensterbrüstung bildenden Querprofil reichenden Modulträger und an dem Modulträger türinnenseitig angebrach­ te Funktionseinheiten aufweist. Das vorgefertigte Türrahmen­ modul wird über Verbindungsholme in den Türkasten einge­ setzt und mit diesem zur Kraftfahrzeugtür verbunden.

Bei der bekannten Konstruktion treten aufgrund von Bauteil­ toleranzen sowie Toleranzen und Unregelmäßigkeiten bei der Herstellung des Türkastens und des Türrahmenmoduls beim Einbau des Türrahmenmoduls in den Türkasten große Spaltmaße zum Türkasten auf. Neben den herstellungsbedingten Toleran­ zen sind auch notwendige Toleranzen zu berücksichtigen, da aus Montagegründen das als Einsteckrahmen ausgebildete Türrahmenmodul häufig in den Türkasten eingeschwenkt wird, so daß entsprechende Abstände zwischen dem Einsteckrahmen und dem Türkasten erforderlich sind. Würde man den Tür­ kasten mit dem Einsteckrahmen trotz der bestehenden Spalte zwischen Einsteckrahmen und Türkasten beispielsweise durch das Anziehen von Bolzen miteinander verbinden, so würde dies zu einem Verspannen des Türkastens bis zu dessen Verformung führen, weil beispielsweise die Türhaut nach innen schnappt.

Um derartige Verspannungen und Verformungen zu vermeiden, werden in dem vorstehend dargelegten Anwendungsfall druckbelastbare Ausgleichselemente zwischen dem Türkörper und dem Einsteckrahmen im Bereich der B-Säule angeordnet und der Spalt zwischen Türkörper und Einsteckrahmen im Bereich der A-Säule mittels im wesentlichen druckfreier Ausgleichselemente geschlossen.

Eine automatische Toleranzausgleichsvorrichtung zum verspan­ nenden Verbinden von zueinander beabstandeten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden Bauteilen der eingangs genannten Art ist aus der EP 076 663 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden die mit Abstand zueinander liegenden Bauteile mittels einer Verbindungsschraube und mittels einer im Spalt zwischen den Bauteilen angeordneter, sich mit der äußeren Breitseite an dem einen Bauteil abstützen­ der Distanzscheibe verbunden. Die Distanzscheibe weist wen­ delgangförmige Steigungs-Stützflächen auf, denen formpassen­ de wendelförmige, dem anderen Bauteil zugeordnete Gegenstel­ gungs-Stützflächen gegenüberliegen. Eine Drehung der Stütz­ flächen zueinander bestimmt das eingenommene Axialmaß, wobei die Distanzschelbe durch eine Verbindung zur Mantelfläche der Vorbindungsschraube in die Abstützstellung mitge­ schleppt wird und so der Spalt zwischen den Bauteilen geschlossen wird.

Die Herstellung der bekannten Vorrichtung ist allerdings aufwendig und damit teuer. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich die gegenläufig verschraubten Elemente des automati­ schen Toleranzausgleichs bei einer Demontage der miteinan­ der verbundenen Gewindehülsen nicht wieder zurückdrehen, so daß ein Trennen der miteinander verspannten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden Bauteile erschwert oder sogar verhindert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar und auch nach längerem Einsatz zum verspannenden Verbinden von zueinander beabstandeten Bauteilen zur Demontage der Bautei­ le leicht trennbar bzw. zurückstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine leicht und damit kostengünstig herzustellende Toleranzausgleichsvorrichtung, da die das Toleranzausgleichselement bildenden Bauelemente einfach konstruiert und beispielsweise aus glasfaserver­ stärktem Kunststoff oder Druckguß herstellbar sind. Da die den Spalt zwischen den zu verbindenden Bauteilen überbrüc­ kenden Bauelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung selbst nicht miteinander verschraubt sind, besteht auch nicht die Gefahr, daß aufgrund von Verschmutzungen oder Verformungen, wie dies bei miteinander verbundenen Gewindegängen der Fall ist, ein Trennen der Bauteile beispielsweise zum Ausbau eines Türrahmenmoduls aus einem Türkörper erschwert oder gar verhindert wird.

Die den Klemmkeil abstützende schiefe Ebene des Toleranzaus­ gleichselements kann entweder aus einem das Gegenstück zum Klemmkeil bildenden und diesen abstützenden und mit einem der beiden zu verspannenden Bauteile verbundenen Grundkör­ per bestehen oder unmittelbar an einem der beiden miteinan­ der zu verspannenden Bauteile als Verspannungsabschnitt ausgebildet sein. Während in der einen Ausführungsform ein getrennt, aber einfach herzustellendes Bauelement vorzuse­ hen ist, kann in der anderen Ausführungsform die Ausbildung des Gegenstücks zum Klemmkeil unmittelbar an einem der beiden zu verbindenden Bauteile berücksichtigt werden, was beispielsweise mit einfachen Mitteln bei der Herstellung des Einsteckrahmens oder des Türkörpers beim Stanzvorgang berücksichtigt werden kann. Dabei wird gleichzeitig der Einbauort des Toleranzausgleichselements festgelegt und mittels einer entsprechenden Vormontage kann das betreffen­ de Bauteil in einem Zustand zur Endmontage angeliefert werden, in dem keine Justage oder ein Einfädeln von To­ leranzausgleichselementen in den Spalt zwischen den zu verbindenden Bauteilen erforderlich ist.

Um zu verhindern, daß der Klemmkeil gegenüber dem Grundkör­ per oder dem Verspannungsabschnitt des einen Bauteils beim Toleranzausgleich, d. h. beim Verschieben des Klemmkeils entlang der schiefen Ebene verschoben wird, wird dieser vorzugsweise in Längsrichtung an dem Grundkörper bzw. am Verspannungsabschnitt des einen Bauteils geführt, so daß beim Betätigen der Verbindungsschraube ein ausschließliches Entlanggleiten des Klemmkeils an der schiefen Ebene gewähr­ leistet ist.

Grundsätzlich kann das Verschieben des Klemmkeils an der schiefen Ebene kraft- und/oder formschlüssig erfolgen. Zum definierten Toleranzausgleich wird der Klemmkeil aber mit einem in Längsrichtung verlaufenden Langloch mit einer darin angeordneten Verzahnung versehen, in die eine am Umfang der Verbindungsschraube angeordnete Verzahnung eingreift. Dadurch ist gewährleistet, daß ein Verdrehen der Verbindungsschraube zu einem entsprechenden Verschieben des Klemmkeils entlang der schiefen Ebene und damit zum Schlies­ sen des zwischen den miteinander zu verbindenden Bauteilen ausgebildeten Spalt führt.

Um einen hinreichenden Verzahnungseingriff sicherzustellen und für den Fall, daß eine beidseitige Verzahnung des Langlochs vorgesehen ist, zu gewährleisten, daß die Verbin­ dungsschraube nur in eine der beiden Verzahnungen eingreift, ist der Klemmkeil so in Bezug auf die Verbin­ dungsschraube ausgerichtet oder vorgespannt, daß die Verzah­ nung nur in eine der Langlochverzahnungen eingreifen kann.

Diese Ausrichtung und Vorspannung des Klemmkeils ist zur Sicherung eines ausreichenden Verzahnungseingriffs auch dann vorzusehen, wenn nur auf einer Längsseite des Lang­ lochs eine Verzahnung vorgesehen ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Ausrich­ tung und Vorspannung des Klemmkeils zur Sicherung des Verzahnungseingriffs dadurch bewirkt, daß ein Federelement derart am Klemmkeil anliegt, daß die Langlochverzahnung in Richtung eines Eingriffs in die Verzahnung der Verbindungs­ schraube vorgespannt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht insbesondere eine Begrenzung der Verspannkraft, so daß verhindert wird, daß aufgrund einer zu hohen Verspannkraft eines der beiden oder beide Bauteile verformt werden und damit der vorgesehene Toleranzausgleich zu den gleichen negativen Auswirkungen führt wie eine toleranzausgleichsfreie Verbindung der beiden miteinander zu verbindenden und beabstandet zueinan­ der angeordneten Bauteile. Zu diesem Zweck ist die Verzah­ nung der Verbindungsschraube an einem Zahnring angeordnet, der auf die Verbindungsschraube so aufgepreßt ist, daß er bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmoments auf dem Schaft der Verbindungsschraube durchrutscht. Dieser Zustand ist insbesondere dann erreicht, wenn beide miteinander zu verbindenden Bauteile hinreichend miteinander verspannt sind und damit der Spalt zwischen den Bauteilen geschlossen ist. Das auf die Verbindungsschraube einwirkende Anschraub­ moment führt dann zur festen Verbindung der beiden Bautei­ le.

Zur Demontage der miteinander verbundenen Bauteile ist es lediglich erforderlich, die Verbindungsschraube in der entgegengesetzten Drehrichtung zu betätigen, so daß der Klemmkeil auf der schiefen Ebene rutschend in Richtung auf eine Dickenabnahme der Vorrichtung entlanggleitet. Diese Bewegung des Klemmkeils auf der schieben Ebene kann durch ein zusätzliches zwischen dem Grundkörper oder dem Verspan­ nungsabschnitt eines der beiden Bauteile zur Ausbildung der schiefen Ebene sowie dem Klemmkeil angeordneten Federele­ ment unterstützt werden, so daß eine problemlose Demontage gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt verschiedene Ausführungs­ formen zu, die den jeweiligen Gegebenheiten und Anforderun­ gen angepaßt werden können. Allen Ausführungsformen gemein­ sam ist die Ausrichtung des Klemmkeiles an einer schiefen Ebene sowie die Bewegung des Klemmkeiles durch Betätigen der Verbindungsschraube bis zum verspannenden Verbinden der beiden zueinander beabstandeten Bauteile. Dies kann sowohl linear gemäß den Unteransprüchen 10 bis 15 als auch radial gemäß den Ansprüchen 16 und 17 erfolgen.

Eine besondere Variante besteht darin, daß zwischen dem Klemmkeil und dem Grundkörper bzw. zwischen dem Klemmkeil und dem Verspannungsabschnitt des einen Bauteils mindestens ein Federelement angeordnet ist, das in einer Montagestel­ lung des Klemmkeils gespannt ist, in der der Klemmkeil durch ein Verriegelungselement gesichert ist und dass beim Einstecken der Verbindungsschraube in das Langloch des Klemmkeils das Verriegelungselement gelöst wird und der Klemmkeil zur Anlage an den dem Klemmkeil zugewandten Bauteil kommt.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt das Schließen des Spalts zwischen den zueinander beabstandeten Bauteilen beim Einfüh­ ren der Verbindungsschraube und Lösen des Verriegelungsele­ ments, so daß der Klemmkeil entlang der schiefen Ebene in Richtung auf eine Dickenzunahme des Toleranzausgleichsele­ ments bewegt und damit der Spalt zwischen den Bauteilen geschlossen wird.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke und dessen Ausgestaltungen sollen nachfolgend anhand von in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeug­ tür mit einem in einen Türkörper einsetzba­ ren Türrahmenmodul oder Einsteckrahmen;

Fig. 2-9 zwei Toleranzausgleichselemente zum verspan­ nenden Verbinden zweier zueinander beabstan­ deter Bauteile mit einem Klemmkeil und Grundkörper im zusammengebauten Zustand, in perspektivischer Ansicht, in Explosionsdar­ stellung und in verschiedenen Ansichten und Schnitten;

Fig. 10-14 ein Toleranzausgleichselement mit einem Klemmkeil und einer in eines der beiden Bauteile eingeprägten schiefen Ebene in perspektivischer Ansicht, Explosionsdarstel­ lung und verschiedenen Ansichten und Schnit­ ten;

Fig. 15-19 ein Toleranzausgleichselement mit einer Kombination aus einem Auflageblech und einer Abdeckung zur Bildung einer schiefen Ebene in perspektivischer Ansicht, Explosionsdar­ stellung und in verschiedenen Ansichten und Schnitten;

Fig. 20-25 ein Toleranzausgleichselement mit einem Klemmkeil und einem eine schiefe Ebene ausbildenden Grundkörper sowie beide Bauele­ mente zueinander vorspannenden Spiralfedern und

Fig. 26 u. 27 ein Toleranzausgleichselement zum verspannen­ den Verbinden zweier zueinander beabstande­ ter Bauteile mit radialer Keilführung in einer Explosionsdarstellung und im die Bauteile verspannenden Zustand.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines in einen Türkörper 1 eingesetzten Türrahmenmoduls 2, das aus mehre­ ren geradlinigen Verbindungselementen und gebogenen oder flächenförmig gestalteten Teilprofilen zusammengesetzt ist, die das Profil einer Fahrzeugtür ausbilden. Nach dem Einset­ zen oder Einschwenken des Türrahmenmoduls 2 in den Türkör­ per 1 verbleibt ein umlaufender Spalt 30, 30', 30" zwi­ schen dem Türrahmenmodul 2 und dem Türkörper 1, der durch Ausgleichselemente zu den Seitenwänden des Türkörpers 1 zum verspannenden Verbinden von Türrahmenmodul 2 und Türkörper 1 überbrückt wird. Die Ausgleichselemente 31 bis 34 glei­ chen Fertigungstoleranzen des Türrahmenmoduls 2 und Türkör­ pers 1 aus und ermöglichen ein verspannungsfreies Verbin­ den, insbesondere Verschrauben der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2.

Die Ausgleichselemente 31, 32 sind in diesem Ausführungsbei­ spiel nicht in ihrer Dicke verstellbar, während es sich bei den Ausgleichselementen 33, 34 um verstellbare Toleranzaus­ gleichselemente handelt, die in der Lage sind, einen unter­ schiedlich großen Spalt 30' in Abhängigkeit von den to­ leranzbehafteten Maßen des Türrahmenmoduls 2 und des Türkör­ pers 1 zu überbrücken. Die wesentlichen, an diese Toleranz­ ausgleichselemente zu stellenden Forderungen bestehen demzufolge in der Sicherung einer verspannungsfreien Verbin­ dung beider Bauteile 1, 2, einer leichten Handhabung bei der Montage und einer leichten Demontage zum Trennen von Türrahmenmodul 2 und Türkörper 1 auch nach längerem Zusam­ menbau und unter ungünstigen Umgebungsbedingungen.

Diese Forderungen werden durch die in den Fig. 2 bis 27 dargestellten Toleranzausgleichselemente zum verspannenden Verbinden von zueinander beabstandeten Bauteilen mit der zusätzlichen Maßgabe erfüllt, daß die Toleranzausgleichsele­ mente einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sind.

Die Fig. 2 bis 7 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Toleranzausgleichselement 3a, das in Fig. 2 im Zu­ stand der verspannenden Verbindung der beiden zueinander beabstandeten und einen Spalt zwischen sich ausbildenden Bauteile 1, 2 dargestellt ist. Das Toleranzausgleichsele­ ment 3a verbindet im gespannten Zustand Bauteile 1, 2 in Verspannrichtung V und besteht gemäß der perspektivischen Ansicht und Explosionsdarstellung in Fig. 3 aus einem mit dem Bauteil 2 mittels in Öffnungen des Bauteils 2 einsteck­ bare Sicherungszapfen 53, 54 verbundenen Grundkörper 5, einem Klemmkeil 4 mit einem Langloch 41 und einer durch die miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2, das Langloch 41 und eine Bohrung 51 im Grundkörper 5 steckbaren Verbindungs­ schraube 6, deren Kopf im verspannten Zustand beider Bautei­ le 1, 2 an der Außenfläche des Bauteils 1 anliegt und deren Schaft 61 durch eine Bohrung im Bauteil 2 greift.

Der Grundkörper 5 weist eine schiefe Ebene 50 auf, an der die Keilfläche des Klemmkeiles 4 entlanggleiten kann, so daß das Toleranzausgleichselement 3a seine Abmessungen in Verspannungrichtung V von der in Fig. 3 in perspektivi­ scher Ansicht dargestellten gelösten Verbindung zwischen Klemmkeil 4 und Grundkörper 5 bis in den Verspannungszu­ stand gemäß Fig. 2 verändert.

Unter weiterer Bezugnahme auf die in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ansichten und Schnitte weist die Verbindungs­ schraube 6 zum verspannenden Verbinden der Bauteile 1, 2 eine Rändelung 70 auf, die in eine Verzahnung 42 auf einer Seite des Langlochs 41 des Klemmkeiles 4 eingreift. Durch Verdrehen der Verbindungsschraube 6 im Uhrzeigersinn wird der Klemmkeil 4 entlang der beiden einander gegenüberstehen­ den Keilflächen 40, 50 von Klemmkeil 4 und Grundkörper 5 in Richtung des Pfeiles A gemäß Fig. 3 bewegt, so daß der Spalt zwischen den Bauteilen 1, 2 geschlossen wird.

Um sicherzustellen, daß die Rändelung 70 der Verbindungs­ schraube 6 in die Rändelung oder Verzahnung 42 des Lang­ lochs 41 des Klemmkeiles 4 eingreift, ist gemäß den Fig. 3 und 7 ein elastisches Federelement 52 an der Seitenwand des Grundkörpers 5 ausgebildet, das an der der Rändelung oder Verzahnung 42 des Klemmkeiles 4 gegenüberliegenden Seite 43 angreift und damit die Rändelung 70 in die Rände­ lung bzw. Verzahnung 42 des Klemmkeiles 4 zieht.

Um zu verhindern, daß infolge des einseitigen Eingriffs der Verbindungsschraube 6 in das Langloch 41 des Klemmkeiles 4 der Klemmkeil 4 senkrecht zur schiefen Ebene 40, 50 gedreht wird, weist der Klemmkeil 4 seitliche Führungsflächen 43, 44 auf, die an den Seitenflächen des Grundkörpers 5 ent­ langgleiten. Dadurch wird gleichzeitig sichergestellt, daß die den schiefen Ebenen 40, 50 des Klemmkeiles 4 und des Grundkörpers 5 gegenüberliegenden Seiten 45, 55 parallel an den Innenflächen der miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2 anliegen bzw. zur Anlage kommen.

Das in den Fig. 8 und 9 in perspektivischer Ansicht, in einer Explosionsdarstellung und in einem Längsschnitt darge­ stellte Toleranzausgleichselement 3b entspricht dem vorste­ hend anhand der Fig. 2 bis 7 beschriebenen Toleranzaus­ gleichselement 3a mit der Maßgabe, daß anstelle eines an der Seitenwand des Grundkörpers 5 ausgebildeten Federele­ ments 52 ein als Federhülse ausgebildetes Federelement 15 in eine Bohrung 58 des Grundkörpers 5 eingesetzt ist, das ebenfalls gegen die der Verzahnung 42 im Langloch 41 des Klemmkeiles 4 gegenüberliegende Seitenwand 43 drückt, so daß die Rändelung 70 an der Verbindungsschraube 6 in Ein­ griff mit der Verzahnung 42 des Klemmkeiles 4 kommt.

In den Fig. 10 bis 14 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Toleranzausgleichselement 3c dargestellt, das eine in eines der beiden miteinander zu verbindenen Bauteile 1, 2, eingeprägte schiefe Ebene unter Beibehaltung des Konstrukti­ ons- und Funktionsprinzip der vorstehend beschriebenen Toleranzausgleichselemente 3a, 3b einbezieht.

Wie insbesondere der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 10 zu entnehmen ist, setzt sich das Toleranzausgleichselement 3c aus einem Klemmkeil 4 mit Langlochverzahnung 41 und einer auf einer Seite des Langlochs 41 ausgebildeten Verzahnung 42, einem Käfig 5', der am Bauteil 2 ausgebildeten schiefen Ebene 20 und einer Verbindungsschraube 6 mit einem Zahnring 7 zusammen. Die schiefe Ebene wird bei diesem Toleranzaus­ gleichselement 3c gemäß den Fig. 11 und 14 durch die Prägung im Bauteil 2 in Verbindung mit dem Käfig 5' ausge­ bildet. Zu beiden Seiten einer die Prägung 20 im Bauteil 2 aufnehmenden Öffnung 50' des Käfigs 5' sind Schrägflächen 56', 57' vorgesehn, die in Verbindung mit der Oberfläche der Prägung 20 die Gegenfläche zur Gleitfläche 40 des Klemm­ keiles 4 zur Schaffung der schiefen Ebene ausbilden.

Fig. 11 zeigt den Zustand des Toleranzausgleichselements 3c bei noch nicht verspannter Verbindung der beiden Bautei­ le 1, 2 und Fig. 12 einen Schnitt durch die Seitenansicht gemäß Fig. 11 entlang der Linie XII-XII. Aus diesen Dar­ stellungen in Verbindung mit der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 10 ist die Lage des in die Verzahnung 42 des Klemmkeiles 4 eingreifenden Zahnrings 7 erkennbar, der vorzugsweise auf die Verbindungsschraube 6 aufgepreßt ist und beispielsweise aus Kunststoff besteht. Dadurch wird gewährleistet, daß beim Erreichen eines vorgegebenen Grenzdrehmoments der Zahnring 7 auf dem Schaft 61 der Verbindungsschraube 6 durchrutscht und damit die Verspann­ kraft des Toleranzausgleichselements in Bezug auf die miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2 begrenzt wird.

Fig. 13 zeigt das Toleranzausgleichselement 3c in einer Draufsicht bei weggelassenem Bauteil 1 und Fig. 14 einen Schnitt durch das Toleranzausgleichselement entlang der Linie XIV-XIV gemäß Fig. 13. Fig. 14 verdeutlicht hierbei die Gestaltung der durch den Käfig 5' und die Topfprägung 20 im Bauteil 2 ausgebildeten schiefe Ebene, an der die Gleitfläche 40 des Klemmkeiles 4 beim Drehen der Verbin­ dungsschraube 6 durch die Kraftübertragung über den Zahn­ ring 7 und die Verzahnung 42 im Langloch 41 des Klemmkeiles 4 entlanggleitet.

In dieser Ausführungsform eines Toleranzausgleichselements kann der Käfig 5' entfallen, wenn zusätzlich an dem Bauteil 2 Seitenführungen 22, 23 eingeprägt sind, so daß sie dem Klemmkeil 4 seitlichen Halt beim Verstellen des Toleranzaus­ gleichselements bieten.

In den Fig. 15 bis 19 ist ein Toleranzausgleichselement 3d dargestellt, das ähnlich aufgebaut ist wie das vorste­ hend beschriebene Toleranzausgleichselement 3c. Es besteht aus einem Klemmkeil 4 mit im Langloch 41 des Klemmkeiles 4 angeordneter einseitiger Verzahnung 42, dessen Gleitfläche 40 an einer aus einer Abdeckung 8 und einem Auflageblech 9 gebildeten schiefen Ebene entlanggleitet. Analog zu den vor­ stehend beschriebenen Toleranzausgleichselementen wird die Verstellung des Klemmkeiles 4 durch eine Verbindungsschrau­ be 6 bewirkt, die über einen Mitnehmer 10 mit einem Zahn­ ring 7 verbunden ist.

Diese Konstruktion bewirkt, daß beim Einschrauben der Verbindungsschraube 6 in die entsprechenden Öffnungen der miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2, in das Langloch 41, in die Öffnung 80 der Abdeckung 8 und in die Bohrung 90 im Auflageblech 9 der vorzugsweise aus Gummi bestehende Mitnehmer 10 auf der Verbindungsschraube 6 klemmt und den Zahnring 7 dreht. Befindet sich der Klemmkeil 4 am Anschlag, d. h. befinden sich die miteinander zu verbinden­ den Bauteile 1, 2 im verspannten Zustand, so rutscht der Mitnehmer 10 auf dem Schaft 61 der Verbindungsschraube 6 durch und begrenzt damit die die Bauteile 1, 2 miteinander verbindende Verspannkraft.

Im zusammengebauten Zustand, der in den Fig. 16 bis 19 dargestellt ist, von denen Fig. 17 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 16 entlang der Linie XVII-XVII und Fig. 19 einen Schnitt durch die in Draufsicht gemäß Fig. 18 entlang der Linie XVIV-XVIV zeigt, wird verdeutlicht, wie die Abdeckung 8 mit an diagonalen Eckpunkten angeordne­ te Sicherungszapfen 81, 82 durch Öffnungen im Bauteil 2 greift und damit verhindert, daß sich der Klemmkeil 4 beim Verspannen der Bauteile 1, 2 mit der Drehung der Verbin­ dungsschraube 6 mitdreht.

In den Fig. 20 bis 25 ist ein Toleranzausgleichselement 3e dargestellt, das eine selbsttätige Verspannung der beiden miteinander zu verbindenen Bauteile 1, 2 bewirkt. Das Toleranzausgleichselement 3e weist ebenfalls einen Klemmkeil 4 sowie einen Grundkörper 5 auf, der in Öffnungen eines der beiden Bauteile 1, 2 einsteckbar ist. Zwischen zwei Stirnwänden 48, 59 des Klemmkeiles 4 und des Grundkörpers 5 sind als Druckfedern ausgebildete Spiralfedern 12, 13 angeordnet und in Nuten 46, 47 des Klemmkeiles 4 ge­ führt.

Das Toleranzausgleichselement 3e wird in dem in Fig. 20 dargestellten, zusammengesetzten Zustand ohne Verbindungs­ schraube 6 mittels der am Grundkörper 5 vorgesehenen Ein­ steckzapfen 53, 54 in eines der beiden Bauteile eingesetzt, wobei die Spiralfedern 12, 13 in der in Fig. 23 dargestell­ ten Einbausituation gespannt sind. Die Spiralfedern 12, 13 werden im gespannten Zustand durch eine Verriegelung 11 gemäß den Fig. 22 und 25 gesichert.

Beim Einstecken der Verbindungsschraube 6 in das Langloch 41 des Klemmkeiles 4 sowie in die entsprechende Bohrung des Grundkörpers 5 und die Öffnung des einen Bauteils entrie­ gelt die Verbindungsschraube 6 über den Hebel der Verriege­ lung 11 den Klemmkeil 4, der durch die Wirkung der Spiralfe­ dern 12, 13 entlang der am Grundkörper 5 ausgebildeten schiefen Ebene bis zur Verspannungsstellung gemäß Fig. 24 verschoben wird.

Diese Ausführungsform eines Toleranzausgleichselements 3e gewährleistet eine automatische Spaltüberbrückung zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Bauteilen 1, 2 beim Einstecken der Verbindungsschraube 6, ohne daß zusätzliche Schraubbewegungen der Verbindungsschraube 6 erforderlich sind, so daß auch eine entsprechende Verzahnung im Langloch 41 des Klemmkeiles 4 sowie am Schaft der Verbindungsschrau­ be 6 entfallen kann.

Mit Ausnahme des in den Fig. 20 bis 25 dargestellten Toleranzausgleichselements 3e kann eine automatische Rück­ stellung der Toleranzausgleichselemente 3a bis 3d zur Demontage dadurch bewirkt werden, daß ein entsprechendes Federelement beim Lösen der Verbindungsschraube 6 durch deren Verdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn den Klemmkeil entlang der schiefen Ebene drückt und damit die den Spalt zwischen den miteinander zu verbindenden Bauteilen überbrüc­ kende Dicke des Toleranzausgleichselements verringert.

In den Fig. 26 und 27 ist eine Variante der erfindungsge­ mäßen Lösung dargestellt, bei der das Toleranzausgleichsele­ ment 3f aus einem scheibenförmigen Klemmkeil 4' und einem ebenfalls scheibenförmigen Grundkörper 5" besteht, deren abgeschrägte Flächen 40', 50" im montierten Zustand aufein­ anderliegen und eine schiefe Ebene ausbilden. Der Grundkör­ per 5" weist eine Bohrung 51" im Bereich des geringsten Abstandes seiner Stirnflächen auf, die mit einer Öffnung 41' des Klemmkeils 4' ebenfalls im Bereich des geringsten Abstandes der Stirnflächen des scheibenförmigen Klemmkeils 4' fluchtet. Die Öffnung 41' des Klemmkeils 4' ist nicht rotationssymmetrisch ausgebildet, beispielsweise sechseck­ förmig und korrespondiert mit einem sechskantförmigen Schaftabschnitt 62 der Verbindungsschraube 6, deren an­ schließender zylindrischer Schaftabschnitt 61 im montierten Zustand der Bauteile 1, 2 im Bereich einer Bohrung 51" des scheibenförmigen Grundkörpers 5" sowie in einer entspre­ chenden Bohrung im Bauteil 2 angeordnet ist.

Zur Arretierung des Grundkörpers 5" in dem einen Bauteil 2 weist der scheibenförmige Grundkörper 5" Sicherungszapfen 53, 54 auf. Die Anordnung und Länge des sechskantförmigen Schaftabschnittes 62 der Verbindungsschraube 6 ist so bemessen, daß im montierten Zustand der sechskantförmige Schaftabschnitt 62 in der sechskantförmigen Öffnung 41' des scheibenförmigen Klemmkeils 4' angeordnet ist, so daß durch Verdrehen der Verbindungsschraube 6 in der einen oder anderen Richtung der Klemmkeil 4' mitgenommen und radial gegenüber dem Grundkörper 5" verschwenkt wird.

Fig. 27 zeigt das in Fig. 26 dargestellte Toleranzaus­ gleichselement 3f zwischen den Bauteilen 1, 2 im verspann­ ten Zustand der Bauteile 1, 2. Durch Anordnung beispielswei­ se einer Spiralfeder, deren eines Ende mit dem Klemmkeil 4' und deren anderes Ende mit dem Grundkörper 5" verbunden ist, kann ebenfalls eine Demontagehilfe installiert werden.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispie­ le, sondern es ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der in der Zeichnung und Beschreibung dargestell­ ten Lösung auch bei grundsätzlich andersgearteten Ausführun­ gen Gebrauch macht.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum verspannenden Verbinden von zueinander beabstandeten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden Bauteilen mittels einer durch mindestens ein Bauteil gesteckten Verbindungsschraube und mindestens einem im Spalt angeordneten, durch Betätigen der Verbindungs­ schraube sich abstützend klemmend an eines der Bautei­ le anlegenden Klemmelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement aus mindestens einem Klemmkeil (4) besteht, der sich an einer schiefen Ebene abstützt und beim Betätigen der Verbindungsschraube (6) quer zur Verspannrichtung (V) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schiefe Ebene (50) an einem mit einem der beiden zu verspannenden Bauteile (1, 2) verbundenen Grundkörper (5, 5') ausgebildet ist oder Teil eines Verspannungsabschnittes (20) eines der beiden zu ver­ spannenden Bauteile (2) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (4) am Grundkörper (5, 5') oder am Verspannungsabschnitt (20) des einen Bauteils (2) in Längsrichtung geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (4) ein in Längsrichtung verlaufendes Langloch (41) enthält, das mit einer Verzahnung (42) versehen ist, in die eine am Umfang der Verbindungsschraube (6) angeordnete Verzah­ nung (70) eingreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (4) so in Bezug auf die Verbindungs­ schraube (6) ausgerichtet oder vorgespannt ist, dass die Verzahnung (70) nur in eine der Langlochverzahnun­ gen (42) eingreifen kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur auf einer Längsseite des Langloches (41) eine Verzahnung (42) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein Federelement (52, 15) derart am Klemmkeil (4) anliegt, dass die Langlochverzahnung (42) in Richtung eines Eingriffs in die Verzahnung (70) der Verbindungsschraube (6) vorgespannt ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (70) der Verbindungsschraube (6) an einem Zahnring (7) angeordnet ist, der auf die Verbindungsschraube (6) so aufgepresst ist, dass er bei Erreichen eines vorgegebe­ nen Drehmoments auf dem Schaft (61) der Verbindungs­ schraube (6) durchrutscht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnring (7) beim Erreichen des Verspannungs­ zustands beider Bauteile (1, 2) auf dem Schaft (61) der Verbindungsschraube (6) durchrutscht.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkeil (4) und der Grundkörper (5, 5') mit ihren die schiefe Ebene bildenden Keilflächen (40, 50) aneinanderliegen und dass die von den Keilflächen (40, 50) abgewandten Flächen (45, 55) des Klemmkeiles (4) und des Grundkör­ pers (5) im wesentlichen parallel zueinander ausge­ richtet sind und im verspannten Zustand der Bauteile (1, 2) jeweils an einem der beiden Bauteile (1, 2) anliegen.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verspannungsabschnitt (20) des einen Bauteils (2) in eine Öffnung (50') eines mit dem Bauteil (2) verbindbaren Grundkörpers (5') hineinragt, dessen an den Ver­ spannungsabschnitt (2) angrenzende Flächen (56', 57') zusammen mit der dem Spalt (30, 30') zwischen den Bauteilen (1, 2) zugewandten Oberfläche des Verspan­ nungsabschnitts (20) eine schiefe Ebene bilden.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkeil (4) an dem Bauteil (1) der beiden miteinander zu ver­ spannenden Bauteile (1, 2) zur Anlage kommt, an dem der Kopf (60) der Verbindungsschraube (6) anliegt.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkeil (4) an dem den Schaft (61) der Verbindungs­ schraube (6) aufnehmenden Bauteil (2) zur Anlage kommt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Klemmkeil (4) und dem den Kopf (60) der Verbindungsschraube (6) aufnehmenden Bauteil (1) ein mit Seitenschenkeln (91, 92) an der Keilfläche (40) des Klemmkeils (4) und mit einer Topfprägung (90) an dem den Kopf (60) der Verbindungsschraube (6) aufnehmenden Bauteil (1) anliegendes Auflageteil (9) angeordnet ist, dass eine die Topfprägung (90) des Auflageteils (9) aufnehmende Abdeckung (8) sowohl an dem den Kopf (60) der Verbindungsschraube (6) aufneh­ menden Bauteil (1) als auch an den Seitenschenkeln (91, 92) des Aufnahmeteils (9) anliegt und dass zwischen dem Schaft (61) der Verbindungsschraube (6) und einem am Schaft (61) der Verbindungsschraube (6) befestigten Zahnring (7) ein elastischer Mitnehmer (10) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Klemmkeil (4) und dem Grundkörper (5, 5') bzw. zwischen dem Klemmkeil (4) und dem Verspan­ nungsabschnitt (20) des einen Bauteils (2) mindestens ein Federelement (12, 13) angeordnet ist, das in einer Montagestellung des Klemmkeils (4) gespannt ist, in der der Klemmkeil (4) durch ein Verriegelung­ selement (11) gesichert ist und dass beim Einstecken der Verbindungsschraube (6) in das Langloch (41) des Klemmkeils (4) das Verriegelungselement (11) gelöst wird und der Klemmkeil (4) zur Anlage an den dem Klemmkeil (4) zugewandten Bauteil (1) kommt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mittels der Verbindungsschraube (6) radial beweglichen Klemmkeil (4') und einen mit dem einen Bauteil (2) verbundenen Grundkörper (5"), auf dessen eine schiefe Ebene bildender Keilfläche (50") die Keilfläche (40') des Klemmkeils radial verstellbar ist, während die von den Keilflächen (40', 50") abgewandten Flächen des Klemmkeils (4') und des Grundkörpers (5") im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und im verspannten Zustand der Bauteile (1, 2) jeweils an einem der Bauteile (1, 2) anliegen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (4') formschlüssig mit der Verbin­ dungsschraube (6) verbindbar und durch Verdrehen der Verbindungsschraube (6) mit seiner Keilfläche (40') auf der Keilfläche (50") des Grundkörpers (5") bis zum Schließen des Spaltes zwischen den Bauteilen (1, 2) um die Achse der Verbindungsschraube (6) verdreh­ bar ist.

18. Vorrichtung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Klemmkeil (4) und dem Grundkörper (5, 5') bzw. zwi­ schen dem Klemmkeil (4) und dem Verbindungsabschnitt (20) des einen Bauteils (2) bzw. zwischen den radial beweglichen Klemmkeilen ein Federelement derart ange­ ordnet ist, dass beim Lösen der Verbindungsschraube (6) der bzw. die Klemmkeile (4) bzw. der Klemmkeil (4) und der Grundkörper (5, 5') unter Aufhebung der Verspannung der beiden Bauteile (1, 2) zurückgestellt wird bzw. werden.