-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage einer schraubgesicherten Spannschelle für ein Antriebsaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
So genannte Spannschellen für Antriebsaggregate insbesondere in Form von Verbrennungsmotoren sind bekannt. Die Spannschelle ist geeignet zwei insbesondere rohrartige Bauteile miteinander dichtend zu verbinden, wobei eine Schraubverbindung eine Arretierung der Spannschelle im Montageendzustand herbeiführt.
-
Aus der Druckschrift
FR 1 135 661 A ist eine Vorrichtung für eine schraubgesicherte Spannschelle in Form einer Zange bekannt, wobei die Zange an ihren Enden der Spannschelle zusammenpressenden Zangenenden zur Aufnahme einer Sicherungsmittels insbesondere in Form eines Mutter-Schraubenmittels aufweist.
-
Die Druckschrift JPH 01149272 U offenbart eine weitere zangenartige Vorrichtung für eine Spannschelle, wobei eine Vorspannung der Spannschelle ratschenartig mit Hilfe von Halte- und Löselementen der Vorrichtung herbeigeführt wird.
-
Ebenso gehen aus der
US 633,790 A ,
US 989 ,
855 A und
US 994,664 A zangenartige Vorrichtungen zur Vorspannung der Spannschelle hervor. Eine Sicherung der Vorspannung mit Hilfe des schraubenförmigen Sicherungselementes erfolgt unabhängig von der Vorrichtung.
-
Die
US 2,859,648 A offenbart eine Vorrichtung zur Vorspannung und Sicherung einer Spannschelle, wobei mit Hilfe einer Zange der Vorrichtung die Vorspannung herbeigeführt wird und anschließend mit Hilfe eines sich zwischen den Greifarmen der Zange angeordneten Schraubendrehers das schraubenförmige Sicherungselement angezogen wird.
-
Den Vorrichtungen des Standes der Technik ist es gemein, dass die Vorspannung oder Verspannung der Spannschelle grundsätzlich durch ein Positionieren der zangenartigen Vorrichtung, welche zwei zueinander verdrehbare oder translatorisch bewegbare Arme aufweist, an freien Enden der Spannschelle in Form von Spannarmen erzielt wird. Die Spannarme werden jeweils an ihren Außenseiten von den Armen umfasst. Das bedeutet, dass die Spannarme an ihren Außenseiten frei zugänglich vorliegen müssen und insbesondere auch eine Anordnung der Vorrichtung an diesen Enden bauraumbedingt möglich sein muss. Ein derartig ausgebildeter Bau- und Montageraum liegt jedoch im heutigen Antriebsaggregatebau, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, nur in den wenigsten Fälle vor.
-
Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kompakte und einfache Vorrichtung zur Montage einer schraubgesicherten Spannschelle für ein Antriebsaggregat bereitzustellen.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur Montage einer schraubgesicherten Spannschelle für ein Antriebsaggregat mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage einer schraubgesicherten Spannschelle, wobei die Vorrichtung einen ersten Arm und einen zweiten Arm umfasst. Erfindungsgemäß sind der erste Arm sich an einem ersten Spannarm der Spannschelle und der zweite Arm an einem ersten Verbindungselement der Spannschelle abstützend ausgebildet, wobei das erste Verbindungselement in Form der Schraubensicherung ausgeführt ist, und wobei der erste Arm und der zweite Arm relativ zueinander bewegbar und zur Vorspannung der Spannschelle eine translatorische Bewegung ausführbar ausgebildet sind. Das heißt mit anderen Worten, dass sich die Vorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik teilweise an der Spannschelle selbst und teilweise am Verbindungselement, welches relativ zur Spannschelle bewegbar ist, ausgebildet ist. Da zwischen dem Verbindungselement und der Spannschelle zumindest teilweise eine Relativbewegung auftritt, bspw. während der Herbeiführung einer Vorspannung der Spannschelle, kann diese Relativbewegung mit Hilfe der relativen translatorischen Bewegung der Arme der Vorrichtung herbeigeführt werden. Die relative translatorische Bewegung der Arme zueinander führen im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem die in Form einer Zange ausgebildeten Vorrichtungen eine rotatorische Bewegung zueinander ausführen, zu einem geringeren Bewegungsraum der Vorrichtung. Des Weiteren kann der Bewegungsraum der Vorrichtung auch dahingehend gering gehalten werden, da das Spannelement aufgrund der Ausführung der Vorrichtung von nur einer Seite kraftbeaufschlagt wird. Oder mit anderen Worten, bei den Vorrichtungen des Standes der Technik greifen die beiden zangenartigen Arme jeweils an den beiden Spannarmen der Spannschelle an, wobei die beiden Spannarme zwischen den zangenartigen Armen angeordnet sind und somit ein Kraftangriff der Vorrichtung an zwei Seiten der Spannschelle notwendig ist. Dadurch benötigt die Vorrichtung in radialer Richtung einen bestimmten Positionierraum, welcher bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfällt, da die Spannschelle mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung von nur einer Seite kraftbeaufschlagbar ist. Der wesentliche Vorteil liegt darin, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der notwendige Bewegungsraum der Vorrichtung im Vergleich mit den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik wesentlich reduziert ist, wodurch eine exakte Positionierung der Spannschelle auch bei geringen Bauraum- und Montageverhältnissen möglich ist. Dies wiederum führt zu einer Reduzierung oder Vermeidung von Beschädigungen der Spannschelle während ihrer Montage, wodurch sich reduzierte oder eliminierte Kosten aufgrund eines möglichen Spannschellenaustausches und/oder entsprechender Nacharbeit in der Montage ergeben.
-
Beispielsweise werden Abgasturbolader mit Hilfe von Spannschellen mit einem Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine an einer Flanschstelle verbunden, wobei der Abgasturbolader einen Teil der Flanschstelle und der Abgastrakt einen anderen Teil der Flanschstelle bilden. Dabei kann es sich, jedoch ist dies nicht zwingend notwendig, um einen Abgaskrümmer der Verbrennungskraftmaschine handeln, welcher vom Abgastrakt umfasst ist. Es wird üblicherweise zuerst der Abgasturbolader mit einem Teil des Abgastraktes, bspw. dem Abgaskrümmer, verbunden, und anschließend der übrige Teil des Abgastraktes an am anderen Teil des Abgastraktes angeflanscht. Da die Spannschelle aufgrund des geringen Montageraumes nur begrenzt zugänglich ist, besteht die Problematik, dass die Spannschelle nicht exakt positioniert werden kann, so dass es zu Undichtigkeiten an der Flanschstelle und/oder Beschädigung der Spannschelle oder den Bauteilen, Abgasturbolader und Abgastrakt, kommen kann. Verhakt sich bspw. die Spannschelle auf ihrer Schraubensicherung können Schäden am Gewinde der Schraubensicherung auftreten, und die Spannschelle ist auszutauschen. Dies ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermeidbar.
-
Zur Realisierung einer weiter kompakten Vorrichtung ist der erste Arm im zweiten Arm geführt aufgenommen. Das heißt mit anderen Worten, dass der erste Arm zur integrierten Aufnahme des zweiten Arms ausgebildet ist, wobei der zweite Arm im ersten Arm bewegbar ist. Ebenso kann der zweite Arm im ersten Arm bewegbar gelagert sein. Auch könnte der erste Arm an seiner Umfangsfläche Aufnahmeelemente aufweisen, mit deren Hilfe der zweite Arm gehalten und bewegbar gelagert ist.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der erste Arm an seinem der Spannschelle zugewandt ausgebildeten Ende ein erstes Greifelement der Vorrichtung aufweisend ausgebildet und/oder der zweite Arm ist an seinem dem Sicherungselement zugewandt ausgebildeten Ende ein zweites Greifelement der Vorrichtung aufweisend ausgeführt. Mit Hilfe zumindest eines der Greifelemente kann eine verbesserte da gesicherte Betätigung der Spannschelle herbeigeführt werden.
-
Insbesondere zur einhändigen Betätigung, oder, sofern die Vorrichtung eine nicht manuelle Bedienung vorsehend ausgebildet ist, weist der erste Arm an seinem von der Spannschelle abgewandt positionierten Ende ein erstes Abstützelement, welches sich quer zum ersten Arm ersteckend ausgeführt ist und der zweite Arm an seinem von der Spannschelle abgewandt positionierbaren Ende ein zweites Abstützelement, welches sich zum zweiten Arm quer erstreckend ausgeführt ist, auf. Mit Hilfe der Abstützelement, welche quer zu den Armen ausgeführt sind, besteht aufgrund ihrer Ausbildung quer zu den Armen die Möglichkeit vergrößerte Kraftangriffsflächen auszubilden, die insbesondere bei bauraumangepassten und einen somit relativ geringen Querschnitt aufweisenden Armen einer sicheren Betätigung der Vorrichtung dienen.
-
Eine weitere Unterstützung im Rahmen der Montage erfolgt mit Hilfe eines Rastelementes, welches die Spannschelle aufweist. Das Rastelement dient der sicheren Aufrechterhaltung einer bestimmten Vorspannung. Dadurch kann bspw. ein notwendiger Kraftaufwand der Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der bestimmten Vorspannung ab dem Zeitpunkt des Verrastens reduziert werden und bspw. die Spannschelle unter Aufrechterhaltung der bestimmten Vorspannung arretiert und/oder positioniert werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung selbst eine Rast- oder Klemmeinrichtung auf, bspw. in Form einer Feder-Stift-Verbindung, die bei Erreichen einer bestimmten relativen Position des erstens Armes zum zweiten Armes arretierend, oder mit anderen Worten die relative Position haltend ausgebildet ist. Selbstredend kann sie bei Bedarf, bevorzugt auf Druck gelöst werden.
-
Ebenso besteht die Möglichkeit der Zuordnung eines Halte- und Positioniersystems zur Vorrichtung, welches als Ersatz einer manuellen Bedienung ausgebildet ist. So kann bspw. die erfindungsgemäße Vorrichtung computerunterstützt zur Montage eingesetzt werden. Bevorzugt ist das Halte- und Positioniersystem so ausgeführt, dass es den ersten Arm und/oder den zweiten Arm zumindest teilweise, insbesondere an den Abstützelementen aufnehmend ausgebildet ist. In Abhängigkeit einer Ausführung besteht die Möglichkeit, dass die Abstützelemente selbst entfallen, wodurch eine weitere Reduzierung eines benötigten Montageraumes entlang einer Längserstreckung der Arme der Vorrichtung möglich ist.
-
Sofern der zweite Arm an seinem der Spannschelle zuzuwendenden Ende ein zweites Greifelement mit einer Öffnung aufweist, wobei die Öffnung komplementär zu einer Außenfläche des Spannschelle ausgebildet ist, welche einer Anlage des zweiten Greifelementes dient, ist eine weiter verbesserte gesicherte und vereinfachte Handhabung zur Erzielung einer präzise positionierten Spannschelle erzielt, da aufgrund der komplementär zur Öffnung ausgebildeten Außenfläche ein Abrutschen der Vorrichtung vermeidbar ist.
-
Eine weiter gesicherte Positionierung, insbesondere unter Aufrechterhaltung der Vorspannung kann erreicht werden, sofern der zweite Arm sich an einem ersten Anschlag der Spannschelle abstützend ausgeführt ist, wobei der erste Anschlag zwischen einem ersten Spannarm der Spannschelle und einem ersten Aufnahmeabschnitt der Spannschelle ausgebildet ist. Der erste Anschlag der Spannschelle stellt üblicherweise einen Übergang von einer geraden Fläche der Spannschelle zu einer bezüglich eines Mittelpunktes der Spannschelle konvex gebogenen Fläche dar, wobei eine abstützende Anlage des zweiten Armes einem Abrutschen oder Abgleiten der Vorrichtung entgegenwirken kann.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:
- 1 in einer perspektivischen Darstellung eine Spannschelle in einem entspannten Zustand,
- 2. in einer perspektivischen Darstellung die Spannschelle in einem vorgespannten Zustand,
- 3 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Position,
- 4 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zweiten Position, und
- 5 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenwirken mit der Spannschelle.
-
Eine nicht näher dargestellte Verbrennungskraftmaschine weist einen nicht näher dargestellten Abgasturbolader auf, wobei der Abgasturbolader einenteils in einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine sowie anderenteils in einem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine aufgenommen ist. Im Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine ist ein Frischluftführungsabschnitt des Abgasturboladers und im Abgastrakt ist ein Abgasführungsabschnitt des Abgasturboladers aufgenommen. Der Abgasturbolader weist zwischen dem Frischluftführungsabschnitt und dem Abgasführungsabschnitt einen Lagerabschnitt auf, der einer Lagerung eines Laufzeugs des Abgasturboladers dient. Das Laufzeug weist ein im Frischluftführungsabschnitt drehbar aufgenommenes Verdichterrad 4 und ein im Abgasführungsabschnitt drehbar aufgenommenes Turbinenrad auf, welche miteinander mit Hilfe einer im Lagerabschnitt drehbar gelagerten Welle drehfest verbunden sind.
-
Das Turbinenrad wird im Betrieb des Abgasturboladers von den Abgasführungsabschnitt durchströmenden Abgas beaufschlagt und angetrieben, wobei es eine Drehbewegung um eine Drehachse des Laufzeugs ausführt. Diese Drehbewegung wird mit Hilfe der Welle auf das Verdichterrad übertragen, welches somit simultan zur Drehbewegung des Turbinenrads eine Drehbewegung ausführt. Mit Hilfe des Verdichterrades und dessen Drehbewegung wird Frischluft angesaugt, welche im Frischluftführungsabschnitt verdichtet wird. Damit der Abgasturbolader effektiv arbeiten kann ist es vonnöten, dass das aus der Verbrennungskraftmaschine ausgeschobene Abgas vollständig dem Abgasführungsabschnitt zugeführt wird. Inwieweit das Abgas das Turbinenrad direkt beaufschlagt ist abhängig von der Bauart des Abgasturboladers und Betriebspunkten der Verbrennungskraftmaschine.
-
Zur effektiven Arbeit des Abgasturboladers ist somit an einer Flanschstelle zwischen dem Abgasführungsabschnitt und dem Abgastrakt eine dichte Verbindung zu realisieren. Zur Herbeiführung der dichten Verbindung ist eine Spannschelle 1 vorgesehen. An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Abgastrakt des Weiteren einen Abgaskrümmer der Verbrennungskraftmaschine umfasst, welcher der Führung des Abgases der Verbrennungskraftmaschine in den Abgastrakt dient.
-
Die Spannschelle 1 ist in Form einer so genannten V-Bandschelle ausgebildet. Die Spannschelle 1 umfasst ein überwiegend in Umfangsrichtung gebogenes erstes Schellenelement 2 und ein überwiegend in Umfangsrichtung gebogenes zweites Schellenelement 3, die einends lösbar mittels eines ersten Verbindungselements 4 und anderenends bewegbar mittels eines zweiten Verbindungselements 5 miteinander verbunden sind, wie insbesondere in den 1 und 2 abgebildet ist.
-
Ein am ersten Schellenelement 2 ausgebildeter erster Endabschnitt 6 der Spannschelle 1 und ein am zweiten Schellenelement 3 ausgebildeter zweiter Endabschnitt 7 der Spannschelle 1, welcher dem ersten Endabschnitt 6 gegenüberliegend ausgebildet ist, sind zur Herstellung einer Verbindung mit Hilfe des ersten Verbindungselementes 4, welches in Form einer Schrauben-Mutter-Elementes ausgebildet ist, ausgestaltet und weisen hierzu einen ersten Spannarm 8 bzw. einen zweiten Spannarm 9 auf. In den Spannarmen 8, 9 ist jeweils eine Öffnung 10 ausgeführt, durch die ein Steckelement 11 des ersten Verbindungselementes 4, die Schraube, hindurch steckbar ist. Ein Kopf 12 des Steckelementes 11 ist auf den zweiten Spannarm 9 aufliegend ausgeführt. Auf dem vom Kopf 12 abgewandt ausgebildeten Schraubenende 13 des ersten Verbindungselementes 4 sind eine Klemmscheibe 14 und ein Sicherungselement 15, welches in Form einer Mutter ausgeführt ist, angeordnet, damit die beiden Schellenelemente 2, 3 mit Hilfe einer Vorspannkraft des ersten Verbindungselementes 4 miteinander verspannt werden können. Die Klemmscheibe 14 und die Mutter 15 könnten auch einteilig ausgeführt sein.
-
Das erste Spannelement 2 erstreckt sich ausgehend vom ersten Spannarm 8 mit einem ersten Anschlag 16, über einen ersten Aufnahmeabschnitt 17 bis zu einem dritten Endabschnitt 18 des Spannschelle 1, welcher mit Hilfe eines Halteelementes 19 mit einem vierten Endabschnitt 20 der Spannschelle 1 bewegbar verbunden ist. Zwischen dem dem zweiten Spannelement 3 zugeordneten vierten Endabschnitt 20 und dem zweiten Spannarm 9 weist das zweite Spannelement 3 ausgehend vom zweiten Spannarm 9 einen zweiten Anschlag 21 und einen zweiten Aufnahmeabschnitt 22 auf.
-
Ein Profil der Spannschelle 1, insbesondere in den beiden Aufnahmeabschnitten 17, 22 ist v-förmig ausgeführt, weshalb die beispielhafte Spannschelle 1 auch als V-Bandschelle bezeichnet wird. Dieses Profil hat sich insbesondere zur Herbeiführung einer Gasdichtheit bei Rohrflanschabschnitten als vorteilhaft erwiesen. Der Abgasführungsabschnitt und der Abgastrakt weisen im Bereich der Flanschstelle jeweils einen in Form eines bevorzugt semitrapezförmigen oder trapezformartigen ausgebildeten Flanschabschnitt auf, welche sich einander gegenüberliegend einen dem Profil quasi entsprechenden Querschnitt bilden, der von der Spannschelle 1 umfasst wird.
-
Die Spannschelle 1 weist im unverspannten und unverbauten Zustand einen ersten Öffnungswinkel β auf, welcher durch eine zwischen der Klemmscheibe 14 und dem ersten Spannarm 8 auf dem Steckelement 11 angeordnete Distanzhülse 23 begrenzt ist. Jedoch ist die Spannschelle1 weit genug geöffnet, damit sie über zumindesten von einem Teil der die Flanschstelle bildenden Bauteile, der Abgasführungsabschnitt oder der Abgastrakt, gelegt werden kann. Nachdem die Spannschelle 1 dort mit Hilfe eines am Halteelement 19 ausgebildeten Anschlagelementes 24 positioniert ist, wird das die Flanschstelle vervollständigende Bauteil ebenfalls in die Spannschelle 1 eingelegt und die Mutter 15 zur Herbeiführung einer gesicherten und dichtenenden Verbindung zwischen dem Abgastrakt und dem Abgasführungsabschnitt entsprechend verdreht.
-
Zur verbesserten Montage ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 25 ausgebildet, welche zur verbesserten und gesicherten Halterung der Spannschelle 1 während ihrer Montage ausgebildet ist. Die Vorrichtung 25 ist in den 3 bis 5 abgebildet, wobei in 5 die Vorrichtung 25 in Zusammenwirken mit der Spannschelle 1 illustriert ist. In 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 25 in einer ersten Position in unbetätigtem Zustand abgebildet, und in 4 in einer zweiten Position, wobei in der zweiten Position die Vorrichtung 25 betätigt ist.
-
Die Vorrichtung 25 umfasst einen ersten Arm 26 und einen zweiten Arm 27, wobei der zweite Arm 27 in dem ersten Arm 26 zur translatorischen Bewegung relativ zum ersten Arm 26 gelagert und geführt ausgebildet ist. An seinem der Spannschelle 1 zuzuwendenden ersten Ende 28 weist der erste Arm 26 ein erstes Greifelement 29 auf, welches u-förmig oder u-formartig ausgeführt ist. Der zweite Arm 27 besitzt an seinem der Spannschelle 1 zuzuwendenden zweiten Ende 30 ebenfalls ein Greifelement, ein zweites Greifelement 31, welches ebenfalls u-formartig ausgeführt ist. Bevorzugt weist das zweite Greifelement 31 eine Öffnung 32 auf, welche komplementär zu einer Außenfläche 33 der Spannschelle 1 ausgebildet ist. Die Außenfläche 33 ist eine Außenfläche der Spannschelle 1, an welcher das zweite Greifelement 31 zur Abstützung die Spannschelle 1 und der Vorrichtung 25 anliegend positioniert wird. Oder mit anderen Worten beschrieben dient die Außenfläche 33 einer Anlage des zweiten Greifelementes 31. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die Außenfläche 33 des ersten Anschlags 16 der anliegenden Positionierung des zweiten Greifelements 31.
-
Zur Vorspannung der Spannschelle 1, wobei ein zweiter Öffnungswinkel δ, welcher kleiner ist als der erste Öffnungswinkel β ausgebildet ist, ist das erste Greifelement 29 sich an der Mutter 15 abstützend angeordnet. Durch die relative translatorische Bewegung des zweiten Arms 27 zum ersten Arm 26 kann mit Hilfe des zweiten Arms 27 die Spannschelle 1 zusammengedrückt werden, wobei sich infolge des Zusammendrückens bzw. der Vorspannung der Spannschelle 1 ein Abstand 38 zwischen den Spannarmen 8, 9 verringert.
-
Damit die Vorrichtung 25 einfach und insbesondere einhändig bedient werden kann, weisen die von den Greifelementen 29, 31 abgewandt ausgebildeten Enden der Arme 26, 27 Abstützelemente auf, die quer zu dem jeweiligen Arm 26; 27 ausgerichtet sind. So besitzt der erste Arm 26 an seinem vom ersten Greifelement 29 abgewandt ausgebildeten Ende ein stangeförmiges erstes Abstützelement 34, welches in seiner Längserstreckung orthogonal zur Längserstreckung des ersten Armes 26 angeordnet ist. Das zweite Abstützelement 35, welches am vom zweiten Greifelement 31 abgewandt ausgebildeten Ende des zweiten Armes 27 angeordnet ist, ist tellerförmig ausgeführt und ebenfalls quer, insbesondere orthogonal zur Längserstreckung des zweiten Armes 27 angeordnet. Der Vorteil diese Ausführungen der Abstützelemente 34, 35 ist eine einfache Betätigung der Arme 26, 27 mit einem Betätigungsmittel 36, welcher bspw. auch in Form einer Hand ausgebildet sein kann. So ist bspw. in 4 das Betätigungsmittel 36 in Form einer Hand ausgeführt. Es ist erkennbar, dass das Vorrichtung 25 aufgrund seines Aufbaus einfach einhändig zu bedienen ist, wobei eine erste Kraft F1 größer ist als eine zweite Kraft F2, welche der ersten Kraft F1 entgegenwirkt. Somit kann der zweite Arm 27 bewegt werden und eine Druckkraft auf die Spannschelle 1 ausüben. Das bedeutet, dass zur Vorspannung der Spannschelle 1 in Form einer Verkleinerung ihres ersten Öffnungswinkels β auf ihren zweiten Öffnungswinkel δ am Vorrichtung 25 zwei entgegengesetzt gerichtete Kräfte F1, F2 wirken.
-
Sofern das Betätigungsmittel 36 in Form der Hand ausgebildet ist, somit eine manuelle Betätigung vorliegt, werden die Kräfte F1, F2 per Handkraft aufgebracht und bevorzugt durch eine Schließ- bzw. Greifbewegung von Fingern der Hand 36 gegen einen Daumen der Hand 36, oder gegen eine Handfläche der Hand 36 erzeugt. Hier hat sich insbesondere das tellerförmige zweite Abstützelement 35 zur geeigneten Anlage in der Handfläche herausgestellt.
-
Bevorzugt weist die Spannschelle 1 an ihren Spannarmen 8, 9 ein Rastelement 37 auf, welches mit dem zweiten Spannarm 9 unlösbar verbunden und mit dem ersten Spannarm 8 verrastbar ausgeführt ist. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 kann die Spannschelle 1 nun bis kurz vor einem Verrasten des Rastelementes 37 durch geringe vertikale und/oder horizontale Bewegungen und/oder Drehbewegungen über die Flanschhälften der Bauteile korrekt positioniert werden und sich, sofern Zentriermittel ausgebildet sind, zentriert werden, bevor durch eine weitere Erhöhung der ersten Kraft F1 die Spannschelle 1 weiter verspannt wird und das Rastelement 37 seine Rastposition einnimmt. Das heißt mit anderen Worten, dass die Vorspannung mit Hilfe der Vorrichtung 25 selbst aufrechterhalten bzw. arretiert wird, oder die Vorspannung mit Hilfe der Vorrichtung 25 bis zu dem Zeitpunkt gesteigert, ab dem das Rastelement 37 die erzielte Vorspannung aufrecht erhält.
-
Auch könnte sobald das Rastelement 37 in seiner Rastfunktion positioniert ist, ein Auseinanderklaffen der Spannschelle 1 vermieden und die Spannschelle 1 mit Hilfe der Vorrichtung 25 an der Flanschstelle korrekt positioniert werden, bevor das zweite die Flanschstelle komplettierende Bauteil montiert wird. Ein weiterer Vorteil des Rastelementes 37 wäre dann darin zu sehen, dass der zweite Öffnungswinkel δ, welcher kleiner ist als der erste Öffnungswinkel β gerade noch so groß ist, dass das zweite Bauteil zwischen die Aufnahmeabschnitte 17, 22 gelegt werden kann. Dann könnte das zweite Bauteil sofern notwendig noch nacharretiert werden, bevor die Spannschelle 1 vollständig verspannt wird.
-
An dieser Stelle sei angemerkt, dass, da es sich bei der Spannschelle 1 um ein elastisches Bauteil handelt, die Kraft zur Verkleinerung des zumindest ersten Öffnungswinkels β dauerhaft aufrechterhalten werden muss. Das bedeutet, dass im montierten Zustand, welcher sich durch einen bestimmten zweiten Öffnungswinkel δ auszeichnet, die Kraft zur Sicherung des bestimmten zweiten Öffnungswinkels δ mit Hilfe des Steckelementes 11 und dem Sicherungselement 15 herbeigeführt werden.
-
Sofern das Rastelement 37 in seiner Rastposition liegt, kann bspw. mit einem Hilfsmittel in Form eines Schraubendrehers, bspw. ein Akkuschrauber, die Mutter 15 verdreht werden. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die entgegengesetzt wirkenden Kräfte F1, F2 durch eine lineare Aufsetzbewegung des Hilfsmittels auf die Mutter 15 herbeiführbar ist. Ebenso könnten die Kräfte F1, F2 auch durch radial auf die Mutter 15 und/oder das Steckelement 11 wirkende Momente mit einem weiteren Hilfsmittel realisiert werden.
-
Da Abgastemperaturen im Abgastrakt sehr hoch ist es vorteilhaft das Steckelement 11, insbesondere seine Gewindegänge eine temperatursensitive Beschichtung auszuführen, wodurch eine verlängerte Lebensdauer der Spannschelle 1 herbeigeführt ist. Dabei ist zu beachten, dass bei Verwendung von solchen Beschichtungen, gegebenenfalls die Drehzahl des Schraubers an die Vorgaben der Beschichtung anzupassen ist.
-
In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spannschelle 1 ohne Rastelement 37 ausgebildet. Zur Aufrechterhaltung der Vorspannung ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Rast- oder Klemmeinrichtung an der Vorrichtung 25 ausgestaltet, bspw. in Form einer Haken-Bolzen Verbindung.
-
In einem weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ein Hilfselement, bevorzugt ein elastisches Hilfselement auf, welches die zur Änderung des Öffnungswinkels δ notwendige Kraft bereits vor Änderung des Öffnungswinkels ausgehend vom ersten Öffnungswinkel β in den zweiten Öffnungswinkel δ in Form eines Kraftpotentials aufweist, derart, dass zur Einstellung des zweiten Öffnungswinkels δ lediglich dieses Kraftpotenzial frei zusetzen ist. Das Hilfselement kann bspw. in Form eines Federelements ausgebildet ist,
-
In einem weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 25 ein Halte- und Positioniersystem auf, mit dessen Hilfe die Vorspannung und Positionierung der Spannschelle 1 herbeiführbar ist. Damit können bspw. gleichzeitig die Position der Spannschelle 1 relativ zur Flanschstelle und der Öffnungswinkel herbeigeführt werden. Das Halte- und Positioniersystem kann bspw. hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Spannschelle
- 2
- Erstes Schellenelement
- 3
- Zweites Schellenelement
- 4
- Erstes Verbindungselement
- 5
- Zweites Verbindungselement
- 6
- Erster Endabschnitt
- 7
- Zweiter Endabschnitt
- 8
- Erster Spannarm
- 9
- Zweiter Spannarm
- 10
- Öffnung
- 11
- Steckelement
- 12
- Kopf
- 13
- Schraubenende
- 14
- Klemmscheibe
- 15
- Sicherungselement
- 16
- Erster Anschlag
- 17
- Erster Aufnahmeabschnitt
- 18
- Dritter Endabschnitt
- 19
- Halteelement
- 20
- Vierter Endabschnitt
- 21
- Zweiter Anschlag
- 22
- Zweiter Aufnahmeabschnitt
- 23
- Distanzhülse
- 24
- Anschlagelement
- 25
- Vorrichtung
- 26
- Erster Arm
- 27
- Zweiter Arm
- 28
- Erstes Ende
- 29
- Erstes Greifelement
- 30
- Zweites Ende
- 31
- Zweites Greifelement
- 32
- Öffnung
- 33
- Außenfläche
- 34
- Erstes Abstützelement
- 35
- Zweites Abstützelement
- 36
- Betätigungsmittel
- 37
- Rastelement
- 38
- Abstand
- β
- erster Öffnungswinkel
- δ
- zweiter Öffnungswinkel
