DE102016200738A1

DE102016200738A1 - Dehnschaftschraube

Info

Publication number: DE102016200738A1
Application number: DE102016200738.6A
Authority: DE
Inventors: Jens Pollack; Engelbert Totzauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2017-07-20

Abstract

Dehnschaftschraube für die Verbindung von zwei Brennkraftmaschinenbauteilen, mit einem Anzugskopf an einem ersten Ende und mit einem Gewindeabschnitt an einem gegenüberliegenden Ende und mit einem zwischen dem Anzugskopf und dem Gewindeabschnitt liegenden Dehnabschnitt, wobei der Dehnabschnitt durch Rollen hergestellt ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Herstellung des Dehnabschnitts ist eine kostengünstige Fertigung einer Dehnschaftschraube möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dehnschaftschraube mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Dehnschaftschraube oder auch Dehnschraube genannt, ist eine elastisch dehnbare, d. h. beim Anziehen längbare Schraube. Die durch das Anziehen im gedehnten Schaft erzeugte Zugkraft mindert sich durch plastische Verformung, sogenanntes „Setzen“, in der Schraubverbindung zwischen dem Schraubenkopf und der Montagefläche nur wenig. Die entsprechende Verschraubung kann üblicherweise ohne eine Drehsicherung auskommen, sie ist selbstsichernd. Bei wechselnder Beanspruchung durch eine zeitlich veränderliche Kraft dehnt sich die Schraube weiter, bzw. sie zieht sich etwas zusammen, ohne überdehnt zu werden. Eine Dehnschaftschraube verhält sich in einer Schraubverbindung wie eine weiche, vorgespannte Zugfeder. Diese besondere, federnde Eigenschaft bewirkt der schlanke, lange Dehnbereich. Die Verwendung einer Dehnschaftschraube verhindert, dass Längenänderungen zu Kraftänderungen führen, die die Verbindung lockern oder komplett zerstören können. Eine Dehnschaftschraubenverbindung ist auch von Vorteil bei Wechselbeanspruchung. Laststöße werden durch die Dehnung des Dehnbereichs gemildert.
Besonders beim Zusammenbau von Brennkraftmaschinen kommen Dehnschaftschrauben zum Einsatz. Bekannte Beispiele hierfür sind die Verwendung als:

– Hauptlagerdeckelschrauben,
– Pleuelschrauben,
– Riemenscheibenschraube,
– Schwungradschraube,
– Zylinderkopfschrauben.

So ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 004 233 A1 ein Verfahren zur Herstellung einer Dehnschaftschraube bekannt, die hohe Belastungen aushält und kostengünstig herstellbar ist. Bei diesem bekannten Verfahren zur Herstellung einer Dehnschaftschraube wird ein Bolzen in einen Formkörper eingelegt und dann mit einer Stauchfläche gegen eine Stirnseite eines Bolzens unter Aufweitung eines Endabschnittes des Bolzens durch Kaltumformung gedrückt, wobei anschließend ein Gewinde in den aufgeweiteten Endabschnitt geformt wird. Eine so hergestellte Dehnschaftschraube weist besonders gute mechanische Eigenschaften auf, da der Übergang zwischen dem aufgeweiteten Endabschnitt und dem dünneren Schaftabschnitt einen im Wesentlichen nicht unterbrochenen Faserverlauf aufweist.
Für eine Massenverwendung wie beispielsweise im Automobilbau ist diese Herstellmethode jedoch relativ teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative, noch kostengünstigere Herstellmethode für Dehnschaftschrauben aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Dehnschaftschraube vorgeschlagen, die ausschließlich gerollt bzw. ohne spannende Bearbeitung hergestellt wird. Dies bietet die Nutzung der Vorteile einer Dehnschaftschraube ohne Mehrkosten. Spanabfälle bei der Herstellung der Dehnschaftschraube fallen nicht an und die Dehnschaftschraube weist in vorteilhafter Weise einen im Wesentlichen nicht unterbrochenen Faserverlauf auf, was die Festigkeit erhöht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 wird das Dehnverhalten der Dehnschaftschraube beeinflusst.
Die Materialien gemäß Patentanspruch 3 sind besonders bevorzugte Materialien. So kommt ein Stahlwerkstoff im konventionellen Maschinenbau bevorzugt zum Einsatz und im heute immer wichtiger werdenden Leichtbau kommen Aluminium- oder Titanwerkstoffe zum Einsatz.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer einzigen Figur näher erläutert.
1 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer erfindungsgemäßen Dehnschaftschraube.
1 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer erfindungsgemäßen Dehnschaftschraube 1, vorzugsweise für die Verbindung von zwei Brennkraftmaschinenbauteilen, wie z. B.

– Hauptlagerdeckel,
– Pleuel,
– Riemenscheiben,
– Schwungrädern,
– Zylinderköpfen.

Die Dehnschaftschraube weist einen Anzugskopf 2 an einem ersten Ende und einen Gewindeabschnitt 3 an einem gegenüberliegenden Ende und einen zwischen dem Anzugskopf 2 und dem Gewindeabschnitt 3 liegenden Dehnabschnitt 4 auf, der erfindungsgemäß durch Rollen hergestellt ist.
Der Anzugskopf 2 kann beispielsweise für Innen-Sechskantwerkzeuge oder Außen-Sechskantwerkzeuge oder Vielkantwerkzeuge ausgelegt sein, wie es dem Fachmann allgemein bekannt ist. Der Gewindeabschnitt kann beispielsweise mit einem metrischen Gewinde oder einem Whitworthgewinde versehen sein.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Dehnabschnitt 4 einen kleineren Durchmesser auf, als der Gewindeabschnitt, da über den Außendurchmesser des Dehnabschnittes das Dehnverhalten der Dehnschaftschraube 1 beeinflussbar ist.
Bevorzugt ist die Dehnschaftschraube 4 aus einem Stahlwerkstoff für konventionellen Maschinenbau, oder insbesondere für den immer wichtiger werdenden Leichtbau aus einem Aluminium- oder Titanwerkstoff.
Erfindungsgemäß wird eine Dehnschaftschraube 1 vorgeschlagen, die ausschließlich gerollt bzw. ohne spannende Bearbeitung hergestellt wird. Auf diese Weise ist die Nutzung der Vorteile einer Dehnschaftschraube ohne Mehrkosten gegeben.
Bezugszeichenliste

1: Dehnschaftschraube
2: Anzugskopf
3: Gewindeabschnitt
4: Dehnabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004004233 A1 [0004]

Claims

Dehnschaftschraube (1) für die Verbindung von zwei Brennkraftmaschinenbauteilen, mit einem Anzugskopf (2) an einem ersten Ende und mit einem Gewindeabschnitt (3) an einem gegenüberliegenden Ende und mit einem zwischen dem Anzugskopf (2) und dem Gewindeabschnitt (3) liegenden Dehnabschnitt (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnabschnitt (4) durch Rollen hergestellt ist.
Dehnschaftschraube nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnabschnitt (4) einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Gewindeabschnitt.
Dehnschaftschraube nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnschaftschraube (4) aus einem Stahl- oder Aluminium- oder Titanwerkstoff ist.