DE19605068A1 - Schraubverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung für Maschinenteile, die aus einer Spannschraube und einer Gewindehülse gebildet ist, insbesondere für flanschlose Teile, bei denen die Verschraubung im Wandinneren angeordnet ist, zum Beispiel Wandungsteile für Strömungskanäle, wie Diffusor für Turbinen, mit wenigstens einer im oberen Maschinenteil angeordneten Ausnehmung für jeweils eine Spannschraube mit einem Dehnschaft und einem Schraubenkopf und mit einer in dem unteren Maschinen­ teil angeordneten Ausnehmung für die der Spannschraube zugeordnete, ein Innenge­ winde aufweisende Gewindehülse, zum Beispiel Spannmutter.

Es ist allgemein bekannt, daß bei der Verbindung zweier Teile mittels Schraubverbin­ dung eine mit einem Außengewinde versehene Schraube und ein korrespondierendes, ein Innengewinde aufweisendes Gegenstück, wie Mutter, Gewindehülse oder ähnli­ chem, durch Drehung um die Gewindeachse ineinandergreifen.

Zur Betätigung der Schraube dienen üblicherweise Werkzeuge, wie Schraubendreher oder Schraubensteckschlüssel, die koaxial zu der Gewindeachse formschlüssig und/oder kraftschlüssig am Schraubenkopf angesetzt werden. Hierzu ist oberhalb der jeweiligen Schraube ein entsprechender Betätigungsraum erforderlich, um die Drehbe­ tätigung der Werkzeuge auf den Schraubenkopf übertragen zu können.

Fehlt dieser Raum, können seitlich am Schraubenkopf angesetzte Schraubenschlüssel oder sogenannte Winkelschraubendreher verwendet werden, um die erforderliche Dre­ hung der Schraube zu ermöglichen. Aber auch hierfür ist seitlich neben dem Schrau­ benkopf ein bestimmter Mindestraum vorzusehen, damit der Schraubenkopf zugänglich ist für das betreffende Werkzeug und genügend Raum bietet für dessen erforderliche Schwenkbewegung.

In bestimmten Fällen, insbesondere bei Maschinenteilen, welche aus technischen Gründen, zum Beispiel weil sie von einer Strömung beaufschlagt sind, oder aus ästhe­ tischen Gründen eine ungestörte Oberfläche erfordern, können die vorstehend be­ schriebenen Lösungen nicht zur Anwendung kommen, da die zur Betätigung der Schrauben erforderlichen Räume zwangsläufig die geschlossene Oberfläche unterbre­ chen und somit Störungen verursachen.

Um derartigen Störungen abzuhelfen, werden in solchen Fällen bislang entsprechende Verkleidungen vorgesehen, welche je nach Bauteil mit entsprechend hohem Aufwand angefertigt werden, was die Fertigungsdauer und die Fertigungskosten erheblich ver­ größert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schraub­ verbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei Vermeidung von groß­ volumigen Störungen in der Oberfläche des betreffenden Bauteils, wie zuvor erläutert, mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentan­ spruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein Winkelgetriebe vorgesehen, das von der Außenoberfläche her betätigbar ist und mit einem der beiden Teile der Schraubverbindung in Wirkverbin­ dung steht und dieses betätigt und daß das jeweilige Gegenstück drehfest im zugeord­ neten Gehäuseteil eingesetzt ist.

Entsprechend einer ersten bevorzugten Lösungsvariante ist das Winkelgetriebe an der zugeordneten Gewindehülse beziehungsweise Spannmutter angeordnet, welches Win­ kelgetriebe eine Betätigungswelle aufweist, die durch eine im Winkel zur Gewindeach­ se der Schraubverbindung angeordnete Ausnehmung nach außen geführt ist und de­ ren anderes Ende die Gewindehülse oder Spannmutter betätigt. Hierbei ist der Schraubenkopf der zugeordneten Spannschraube drehfest in die Bohrung eingesetzt, während die Gewindehülse drehbar an einem Anschlag abgestützt ist, der in die Aus­ nehmung eingesetzt ist. Vorzugsweise kann die Ausnehmung als Gewindebohrung ausgebildet sein, in welche der Anschlag eingeschraubt ist.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann das Winkelgetriebe statt dessen mit dem Schraubenkopf der Spannschraube zusammenarbeiten und hierfür derart angeordnet sein, daß eine Betätigung der Spannschraube unter einem Winkel zur Gewindeachse möglich ist. Auch hier weist das Winkelgetriebe eine Betätigungs­ welle auf, die durch eine im Winkel zur Gewindeachse der Schraubverbindung ange­ ordnete Ausnehmung nach außen geführt ist und deren anderes Ende den Schrauben­ kopf der Spannschraube betätigt. Dabei ist die Anlagefläche für den Schraubenkopf von einem in die Bohrung eingeschraubten Gewindeeinsatz gebildet und das Innen­ gewinde im unteren Maschinenteil in die Ausnehmung im unteren Maschinenteil einge­ formt.

Mit anderen Worten, gemäß der bevorzugten ersten Lösungsvariante sind die Spann­ schrauben jeweils vor der Montage der zu verbindenden Maschinenteile in die Trenne­ bene des zugeordneten Maschinenteils drehfest eingesetzt, in der Funktion vergleich­ bar mit Stiftschrauben, die beim Zusammenfügen der beiden Maschinenteile in die die Gewindehülsen aufnehmenden Ausnehmungen am komplementären Maschinenteil eingreifen und jeweils mit der zugeordneten Gewindehülse in Eingriff gelangen. Zur Herstellung der Schraubverbindung wird dann jeweils mittels des Winkelgetriebes be­ ziehungsweise über dessen Betätigungswelle von außen die Gewindehülse betätigt, das heißt mit dem vorgesehenen Drehmoment beziehungsweise bis zum Erreichen der festgelegten Spannkraft auf die Spannschraube aufgeschraubt.

Demgegenüber wird gemäß der zweiten Lösungsvariante wahlweise die Gewindehülse drehfest in das untere Maschinenteil eingesetzt oder das Innengewinde direkt in die vorgehende Bohrung im unteren Maschinenteil eingeformt während die Spannschraube in die im oberen Maschinenteil hierfür vorgesehene Ausnehmung eingesetzt wird, wo­ bei ein von der Trennebene her eingeschraubter Gewindering als axialer Anschlag dient. Hier wird zur Herstellung der Schraubverbindung über das Winkelgetriebe die jeweilige Spannschraube entsprechend der ersten Variante in das zugeordnete Innen­ gewinde in der Gewindehülse beziehungsweise unmittelbar im Maschinenteil einge­ schraubt, bis die vorgegebenen Parameter, wie Drehmoment oder Spannkraft erreicht sind.

Beide Varianten bieten sich an, wenn aufgrund bestimmter geometrischer Gegebenhei­ ten übliche Flanschverbindungen oder diesen vergleichbare Schraubverbindungen mit unmittelbarem Zugriff auf die jeweilige Spannschraube beziehungsweise Spannmutter nicht möglich sind. Hierbei hat die erste Variante den Vorzug gegenüber der zweiten Variante, da der Aufwand hinsichtlich Konstruktion und Herstellung derartiger Gewin­ dehülsen gegenüber den Spannschrauben geringer ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Ausnehmung im unteren Maschinen­ teil als Führungsbohrung für die Gewindehülse ausgebildet, in welche diese eingesetzt und axial gegen Herausgleiten gesichert ist. Hierfür kann vorzugsweise ein Gewinde­ einsatz vorgesehen sein.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann das Winkelgetriebe von einem an der Gewindehülse angeordneten Kegelrad gebildet sein, welches mit einem Kegel­ ritzel in Wirkverbindung steht, dessen Betätigungswelle durch eine Querbohrung im zugeordneten Maschinenteil nach außen geführt ist.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform kann das Winkelgetriebe von ei­ nem an der Gewindehülse angeformten Schneckenrad und von einer Schnecke gebil­ det sein, welche Schnecke an eine durch eine Querbohrung im zugeordneten Maschi­ nenteil nach außen geführte Betätigungswelle angeformt ist.

Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform kann das Winkelgetriebe von einem am Schraubenkopf angreifenden Kardangelenk mit einer durch eine Querbohrung im zugeordneten Maschinenteil nach außen geführten Betätigungswelle gebildet ist.

Bei allen drei vorstehend angesprochenen Ausführungsformen ist die Betätigungswelle in der Querbohrung drehbar gehalten, vorzugsweise mittels einer in der Querbohrung eingesetzten Führungshülse, die von der Betätigungswelle jeweils in einer zentralen Ausnehmungen durchgriffen ist und drehbar gehalten ist.

Vorzugsweise ist die Führungshülse als Gewindeeinsatz ausgebildet, der in die Quer­ bohrung eingeschraubt ist.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Einzelteile des Winkelgetriebes und der Gewindehülse werkstoffgleich ausgebildet.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Betätigungs­ welle des Winkelgetriebes in einer Lagerbohrung am Ende der Querbohrung im oberen Maschinenteil geführt ist.

Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schraubverbindung, bei wel­ chem ein unteres und ein oberes Maschinenteil durch die Schraubverbindung mitein­ ander verbunden werden, zeichnet sich dadurch aus,

• - daß zunächst die Ausnehmungen im unteren und Bohrung im oberen Maschinenteil hergestellt werden,
• - daß in der Ausnehmung für die Gewindehülse im unteren Maschinenteil und in der Ausnehmung für die Spannschraube im oberen Maschinenteil jeweils ein Innengewinde für einen zugeordneten Gewindeeinsatz zur axialen Sicherung beziehungsweise als Verdrehsicherung sowie eine Querbohrung in dem zugeordneten Maschinenteil für die Betätigungswelle des Winkelgetriebes eingebracht werden,
• - daß die Gewindehülse in die vorgesehene Ausnehmung eingesetzt und mittels dem anschließend eingeschraubten Gewindeeinsatz axial gesichert wird,
• - daß die Spannschraube in die hierfür vorgesehene Ausnehmung im oberen Maschi­ nenteil eingesetzt und mittels dem zugeordneten Gewindeeinsatz darin verdrehgesi­ chert wird,
• - daß die Betätigungswelle für das Winkelgetriebe an der Gewindehülse in die Quer­ bohrung eingesetzt und gesichert wird,
• - daß die beiden Maschinenteile so zusammengefügt werden,
• - daß jeweils der Schaft einer Spannschraube und die jeweils zugeordnete Gewinde­ hülse miteinander in Eingriff gelangen und
• - daß die Spannschraube mit der Gewindehülse verschraubt wird.

Vorteilhafterweise kann entsprechend einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, daß die Spannschraube mit der Gewindehülse mit einem vorgegebenen An­ zugdrehmoment verschraubt wird sowie daß jeder Gewindeeinsatz für die axiale Siche­ rung beziehungsweise für die Verdrehsicherung mit einem vorgegebenen Drehmoment in das zugeordnete Gewinde eingeschraubt wird.

Eine bevorzugte Anwendung der vorstehend beschriebenen Schraubverbindung ist bei der Montage eines Diffusors für eine Turbine vorgesehen.

Hierbei wird jeweils an Stelle eines im Diffusorunterteils eingeformten Muttergewindes eine Bohrung vorgesehen, in welche eine Hülse mit Innengewinde eingreift. Diese Gewindehülse arbeitet mit einem Winkelgetriebe zusammen, von welchem je nach Ausgestaltung Teile einstückig mit ihr einstückig verbunden sind oder aber zumindest mit ihr formschlüssig in Wirkverbindung stehen. Ferner ist eine Axialsicherung vorge­ sehen, zum Beispiel ein ringförmiger Gewindeeinsatz, der in die Bohrung einge­ schraubt sein kann und zur axialen Sicherung der Hülse gegen Herausgleiten sowie zur Aufnahme der Spannkräfte dient.

Mit dieser Gewindehülse arbeitet eine am Diffusoroberteil passend angeordnete Schraube zusammen, deren Schraubenkopf drehfest in der zugeordneten Ausnehmung verankert ist und die beim Verschrauben erreichten Spannkräfte auf das Diffusorober­ teil überträgt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit einem Schneckengetriebe ist der Trieb­ ling an der Gewindehülse angeformt, ebenso beim Kegelradgetriebe. Die zugeordneten Ritzel, Schneckenritzel beziehungsweise Kegelritzel sind jeweils auf einer Betäti­ gungswelle angeordnet, welche in die bereits erwähnte, von außen entsprechend ein­ gebrachte Bohrung eingeführt werden, so daß die Schnecke beziehungsweise das Ke­ gelritzel mit dem zugeordneten Triebling in Eingriff kommt. Eine Profilierung an ihrem nach außen ragenden Ende dient zur Betätigung der Betätigungsweile. Mit einem hier­ an angesetzten Werkzeug werden die Gewindehülsen bzw. die hieran angeformten Trieblinge dann jeweils mittels der vorgesehenen Schnecke beziehungsweise mit Hilfe des Kegelritzels betätigt, wodurch die Spannschraube jeweils gegen den diese halten­ den, im Diffusoroberteil eingesetzten Halte- und Führungsring gezogen und verspannt wird.

Sowohl bei der Gestaltung mit dem Schneckengetriebe als auch bei dem Kegelgetriebe ist der Schraubenkopf drehfest fixiert, so daß er nicht mit der angetriebenen Gewinde­ hülse mitdreht, die auf den Schraubenschaft aufgeschraubt wird. Die gegebenenfalls erforderliche axiale Verstellung erfolgt hierbei durch den Schraubenkopf, der vorzugs­ weise von einer Druckfeder gegen seinen axialen Anschlag beaufschlagt ist, aber axial federnd beweglich gehalten ist.

Die Betätigungswelle für das Schnecken- oder Kegelgetriebe ist jeweils in einer Boh­ rung trocken gleitgelagert und nach außen hin in einer vorzugsweise eingeschraubten Halte- und Führungshülse oder Ring geführt. Wenn die Verbindung hergestellt ist, wird die Betätigungswelle entfernt und die hierfür vorgesehene Bohrung mit einer passen­ den Kappe verschlossen. Im Falle einer erforderlich werdenden Betätigung der Schraubverbindung werden die Kappe entfernt und die Betätigungswelle mit Ritzel ein­ geführt sowie mittels der erwähnten Führungshülse gesichert.

In vergleichbarer Weise ist auch die dritte Alternative der Erfindung gestaltet, die so­ genannte Doppelgelenk- oder Kardanverschraubung. Der wesentliche Unterschied zu den beiden ersten Varianten ist darin zu sehen, daß hier die Schraube sich axial be­ wegt, während das Gewinde im Diffusorunterteil ortsfest ist, zum Beispiel als Mutter­ gewinde direkt in das Unterteil eingeformt ist. Statt dessen kann das Muttergewinde auch in einer im Unterteil verankerten Gewindehülse eingeformt sein.

Die Schraube besitzt einen verlängerten Schraubenkopf, der eine zentrale Ausneh­ mung zum Eingriff einer Treibwelle aufweist und in einer Ringhülse gleitend in einer zugeordneten Bohrung im Diffusoroberteil geführt ist. Die Treibwelle gehört zu einem Kardangelenk, an dessen anderem Ende eine Betätigungswelle eingreift, die in einer Bohrung nach außen geführt ist, wo sie ebenfalls mittels eines in diese Bohrung einge­ paßten Halte- und Führungsrings zentriert und gehalten ist. Die Betätigung der Betäti­ gungswelle erfolgt ebenfalls mittels eines am freien Ende angreifenden Werkzeuges.

Nach Montage der Schraubverbindung wird auch hier der Halte- und Führungsring entfernt und die Betätigungswelle aus der Bohrung herausgezogen. Anschließend wird diese Bohrung ebenfalls mit einer Kappe verschlossen. Im Falle einer erforderlich wer­ denden Betätigung der Schraubverbindung werden die Kappe entfernt und die Betäti­ gungswelle in das Kardangelenk eingeführt sowie mittels der erwähnten Führungshülse in der Zugangsbohrung gesichert.

Nicht näher ausgeführt sind die Varianten mit angetriebener Spannschraube und drehfest eingesetzter Gewindehülse, doch bereitet die hierfür erforderliche Anpassung dem Fachmann keinerlei Schwierigkeiten, da die gleichen Maßnahmen jeweils an den komplementären Teile vorzunehmen sind, wie vorstehend beschrieben.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand von in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und besondere Vorteile der Erfin­ dung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung mit einem Schneckengetriebe als Winkelgetriebe;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung mit ei­ nem Kegelradgetriebe als Winkelgetriebe und

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung mit einem Kardan- oder Doppelwellengelenk als Winkelgetriebe.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung 10 dargestellt, die eine Schraube 12 und eine Gewindehülse 14 aufweist. Die Schraube besitzt einen Schraubenkopf 18 und einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft 16, vorzugsweise ein Dehnschaft, der in die Gewindehülse 14 eingeschraubt ist. An der Gewindehülse 14 ist ein Schneckengetriebe 20 angeordnet, das von einer An­ triebsschnecke 22 und einem an der Gewindehülse 14 einstückig angeformten Trieb­ ling 24 zur Verbindung eines ersten Montageteiles 26 mit einem zweiten Montageteil 28 gebildet ist.

Die Achse 23 der Antriebsschnecke 22 verläuft rechtwinklig zu der Schraubenachse und damit zur Drehachse des Trieblings 24. Der Schraubenkopf 18 ist in einer Bohrung 30 in dem zweiten Teil 28 drehfest eingesetzt und mittels einem in die Bohrung 30 ein­ geschraubten Halte- oder Führungsring 32 gesichert. Hierbei weist der Halte- oder Führungsring 32 einen solchen Innendurchmesser auf, daß der Schraubenschaft pro­ blemlos hindurchgreift.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Gestaltung wird unterhalb der Gewindehülse 14 praktisch kein zusätzlicher Raum beansprucht, wie der Darstellung in Fig. 1 unschwer zu ent­ nehmen ist. Der verfügbare Raum muß lediglich auf die einschraubbare Schaftlänge der Spannschraube 12 angepaßt sein. Zur Betätigung der Antriebsschnecke 22 dient eine Betätigungswelle 23, die aus der Zeichenebene hervortritt und hier nicht näher dargestellt ist. Dieses Ende der Betätigungswelle 23 ist zu ihrer Betätigung mindestens bis an die Werkstückoberfläche geführt. Zum formschlüssigen Angriff eines Werkzeu­ ges, wie Schraubenschlüssel oder dgl., ist es mit einem geeigneten Profil, zum Beispiel Vierkant oder Sechskant beziehungsweise Innensechskant oder Innenvielzahnprofil, versehen.

Die Bohrung 30 ist derart vorgesehen, daß der Schraubenkopf 18 nicht den gesamten Raum oberhalb des Halte- oder Führungsrings 32 ausfüllt, sondern daß genügend Freiraum für das Eintauchen der Spannschraube 12 vorhanden ist. In diesen Freiraum ist eine Druckfeder 34 eingesetzt, deren Zweck nachfolgend beschrieben ist.

Um das formschlüssige Zusammenwirken der Gewindegänge des Schraubengewindes mit denen des Schraubenkopfes 18 sicherzustellen, ist oberhalb des Schraubenkopfes 18 die Druckfeder 34 angeordnet, welche den Schraubenkopf 18 gegen den Halte- oder Führungsring 32 beaufschlagt und sich hierbei am Bohrungsgrund 36 der Boh­ rung 30 abstützt, so daß die Schraube 12 beim Einschrauben problemlos in Eingriff mit der zugeordneten Gewindehülse 14 gelangt. Eine seitlich eingelegte Schiene 33, zum Beispiel eine Paßfeder, dient als Verdrehsicherung für die Spannschraube 12, indem sie sich gegen eine Flanke des Sechskants des Schraubenkopfes 18 oder bei runden Schraubenköpfen an eine daran befindliche abgeflachte Fläche anlegt.

Vor dem Zusammensetzen der beiden Montageteile 26, 28 wird die Schraube 12 in eine hierfür vorbereitete Ausnehmung im zugeordneten Montageteil 28 eingesetzt, die an dessen Grenzfläche zum ersten Montageteil 26 in das zweite Montageteil 28 einge­ formt ist. Hierbei ist einerseits jeweils eine Bohrung für die Schraube 12 beziehungs­ weise für die Gewindehülse 14 vorgesehen und andererseits eine Bohrung für die An­ triebsschnecke 22 beziehungsweise für die Betätigungswelle 23, so daß die Schraube 12 sowie das Schneckengetriebe 20 sicher in dem ersten Montageteil 26 eingepaßt werden können. Nach Beendigung der Montage wird das Schneckenritzel mitsamt der Betätigungswelle entfernt und die Öffnung zur Bohrung mit einer Kappe verschlossen.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung 38 dargestellt, welche weitgehend der ersten Ausführungsform entspricht. Die unter­ schiedlichen Merkmale dieser Gestaltung, auf die hier eingegangen wird und die unter Verwendung von entsprechend neuen Bezugsziffern erläutert werden beziehen sich im wesentlichen auf die Gestaltung des Winkelgetriebes. Dabei werden für gleiche Merk­ male gemäß Fig. 1 die gleichen Bezugsziffern verwendet.

Dieses ist hier als Kegelradgetriebe 40 mit einer an der Gewindehülse 14 angeformten Kegelverzahnung 42, die mit einem an einer Betätigungswelle 44 drehfest angeordne­ ten Kegelritzel 46 im Eingriff ist. Die Betätigungswelle 44 durchgreift eine im ersten Montageteil 26 entsprechend eingeformte Bohrung 48. Am inneren Bohrungsende der Bohrung 48 ist eine Führungs- oder Lagerbohrung 49 für das diesseitige Ende der Be­ tätigungswelle 44 eingeformt, in welches die Betätigungswelle 44 eingreift. Am außen­ seitigen Ende der Bohrung 48 ist ein Halte- und Führungsring 50 in die Bohrung 48 eingepaßt, zum Beispiel mittels Gewinde, und zentriert so die Betätigungswelle 44, die mit einem ringscheibenförmigen Wulst versehen ist, der an dem Halte- und Führungs­ ring 50 innenseitig anliegt.

Durch Betätigung der Betätigungswelle 44 an dem nach außen geführten Ende wird in gleicher Weise wie bei der Gestaltung mit dem Schneckengetriebe gemäß Fig. 1 die Gewindehülse 14 gedreht. Dabei übergreift die Gewindehülse 14 das Gewinde am Schraubenschaft 16 der Schraube 12 und zieht dessen Schraubenkopf 18 gegen den hier befindlichen Halte- und Führungsring 32, wodurch die beiden Montageteile 26, 28 aneinander gepreßt und so fest miteinander verbunden werden.

In Fig. 3 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubung 52 dargestellt, bei welcher der Schraubenkopf 15 mit einem Doppelwellen- oder Kardange­ lenk 54 als Winkelgetriebe verbunden ist und in einer Bohrung 59 axial geführt ist.

In vergleichbarer Weise, wie vorstehend für die Gestaltung mit dem Kegelradgetriebe beschrieben, ist auch hier eine Antriebswelle 56 zur Betätigung einer Schraube 13 durch eine hierfür vorgesehene Ausnehmung 58 nach außen geführt, wo ein Werkzeug angesetzt werden kann und dessen innen liegendes Ende in ein Kardangelenk 60 ein­ steckbar ist, welches Kardangelenk 60 wiederum mittels einer Triebstange 62 in Wirk­ verbindung mit der Schraube 13 steht.

In ähnlicher Weise wie die beiden zuvor beschriebenen Schraubverbindungen 10 und 38, wo die Gewindehülse axial festgelegt war, das heißt ihre Lage in axialer Richtung unverändert bei behält, ist auch hier das Gegengewinde zum Schraubenschaft ortsfest, das heißt, axial fixiert und drehfest vorgesehen. Der Schraubenschaft 13 greift in eine Gewindehülse 14 beziehungsweise hier in das eingeformte Innengewinde 19, das in das zweite Montageteil 28 eingeformt ist und in welches die Schraube 13 bei Drehung formschlüssig eingreift und die beiden Montageteile 26, 28 zusammenzieht.

Um sicherzustellen, daß die Schraube einerseits betätigbar und andererseits axial be­ weglich ist, weist der Schraubenkopf 15 eine zentrale profilierte Ausnehmung 64 auf, in welche das freie Ende der am Kardangelenk 60 angeordneten Triebstange 62 eingreift, wobei in der für die Schraube 13 in dem ersten Montageteil 26 angeordneten Bohrung 59 eine zusätzliche Gleitführung 66 für den Schraubenkopf 15 angeordnet ist, welche etwa topfförmig ausgebildet ist mit einer Zylinderhülse und einem ringförmigen Boden, durch welchen die Triebstange 62 greift, während der Kopf 15 der Schraube 13 in der Zylinderhülse gleitet. Zur Betätigung des Kardangelenks 60 greift die Betätigungswelle 56 von außen durch die Bohrung 58 in das entsprechende Aufnahmestück des Kar­ dangelenks formschlüssig ein und überträgt die außen mittels nicht gezeigtem Werk­ zeug aufgebrachte Betätigung auf den Schraubenkopf 15.

Zur Übertragung der Haltekraft dient ein von der Trennfläche zum zweiten Montageteil 28 her in die Bohrung 70 eingeschraubter Halte- und Führungsring 68. Dieser überträgt die volle Spannkraft dieser Schraubverbindung 52.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Schraubverbindung besteht darin, daß Störstellen an der Oberfläche des Maschinenteils, die im Betrieb von Bedeutung ist, zum Beispiel als Strömungsoberfläche, auf die mit Kappen verschlossenen Bohrungen für die Betätigungswelle des Winkelgetriebes beschränkt sind. Diese Stellen weisen eine vergleichsweise geringe Fläche auf und können bündig abschließend bearbeitet werden.

Claims (19)

1. Schraubverbindung (10), die aus einer Spannschraube (12) und einer Gewin­ dehülse (14) gebildet ist, vorgesehen für Maschinenteile (26, 28), insbesondere für flanschlose Teile, bei denen die Verschraubung im Wandinneren angeordnet ist, zum Beispiel Wandungsteile für Strömungskanäle, wie Diffusor für Turbinen, mit wenigstens einer in dem einen Maschinenteil (28) angeordneten Ausnehmung (30) für jeweils eine Spannschraube (12) mit einem Dehnschaft (16) und einem Schraubenkopf (18) und mit einer in dem anderen Maschinenteil (26) angeordneten Ausnehmung (29) für die der Spannschraube (12) zugeordnete, ein Innengewinde aufweisende Gewindehülse (14), zum Beispiel Spannmutter, gekennzeichnet durch ein Winkelgetriebe (60), das von der Außenoberfläche her betätigbar ist und mit einem der beiden Teile (12, 14) der Schraubverbindung (10) in Wirkverbindung steht und dieses Teil (12, 14) beaufschlagt, das drehbar und axial fixiert im ersten Maschinenteil (26, 28) angeordnet ist, und daß das jeweilige Komplementärteil (12, 14) drehfest im zugeordneten zweiten Maschinen­ teil (26, 28) eingesetzt ist.

2. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelge­ triebe (20, 40) an der Gewindehülse (14) angeordnet ist, welches Winkelgetriebe (60) eine Betätigungswelle (23, 45) aufweist, deren eines Ende durch eine im Winkel zur Gewindeachse der Schraubverbindung (10) angeordnete Ausnehmung (48) nach au­ ßen geführt ist und deren anderes Ende die Gewindehülse (14) betätigt welche mit der Spannschraube (12) die Schraubverbindung (10) bildet.

3. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelge­ triebe (60) am Schraubenkopf (15, 18) der Spannschraube (12, 13) angeordnet ist, welches Winkelgetriebe (60) eine Betätigungswelle (56) aufweist, deren eines Ende durch eine im Winkel zur Gewindeachse der Schraubverbindung (10) angeordnete Ausnehmung (58) nach außen geführt ist und deren anderes Ende die Spannschraube (12) betätigt.

4. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der axiale Anschlag für die Gewindehülse (14) und für den Schrauben­ kopf (18) jeweils von einem in die Bohrung (29,30) eingeschraubten Gewindeeinsatz (31, 32) gebildet ist.

5. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der axiale Anschlag für den Schraubenkopf (15) jeweils von einem in die Bohrung (59) eingeschraubten Gewindeeinsatz (68) gebildet ist.

6. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schraubenkopf axialbeweglich ausgebildet ist und mit einer als Ver­ drehsicherung in eine Längsnut in der Ausnehmung (30) eingelegten Leiste (35) gegen Verdrehung gesichert ist.

7. Schraubverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Win­ kelgetriebe (20) von einem an der Gewindehülse (14) angeformten Schneckenrad (24) und von einer Schnecke (22) gebildet ist, welche Schnecke (22) an die nach außen geführte Betätigungswelle (23) angeformt ist.

8. Schraubverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Win­ kelgetriebe (40) von einem an der Gewindehülse (14) angeordneten Kegelrad (44) gebildet ist, welches mit einem Kegelritzel (46) in Wirkverbindung steht, die mit der nach außen geführten Betätigungswelle (45) verbunden ist.

9. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Winkelgetriebe von einem am Schraubenkopf (18) angebrachten Kardangelenk (60) mit einer nach außen geführten Betätigungswelle (56) gebildet ist.

10. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungswelle (23, 45, 56) in der Querbohrung (48, 58) drehbar gehalten ist.

11. Schraubverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ tätigungswelle (45) in der Querbohrung (48) mittels einer eingesetzten Führungshülse (50) drehbar gehalten ist.

12. Schraubverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (50) in die Querbohrung (48) eingeschraubt ist.

13. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einzelteile des Winkelgetriebes (20, 40) und die Gewindehülse (14) werkstoffgleich ausgebildet sind.

14. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungswelle (23, 45) in einer Lagerbohrung (49) am Ende der Querbohrung (48) geführt ist.

15. Schraubverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Win­ kelgetriebe von einem am Schraubenkopf (18) angeordneten Kegelrad gebildet ist, welches mit einem Kegelritzel in Wirkverbindung steht, dessen Betätigungswelle durch eine Querbohrung im oberen Maschinenteil nach außen geführt ist.

16. Schraubverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Win­ kelgetriebe von einem am Schraubenkopf angeformten Schneckenrad und von einer Schnecke gebildet ist, welche Schnecke an eine durch eine Querbohrung im oberen Maschinenteil nach außen geführte Betätigungswelle angeformt ist.

17. Verfahren zur Herstellung einer Schraubverbindung nach einem der vorheri­ gen Ansprüche, bei welchem ein erstes und ein zweites Maschinenteil (26, 28) durch die Schraubverbindung (10) miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zunächst je eine Ausnehmung (29, 30) im ersten und im zweiten Maschinenteil (26, 28) hergestellt werden,
• - daß in den Ausnehmungen (29, 30) im ersten und im zweiten Maschinenteil (26, 28) jeweils ein Innengewinde für einen zugeordneten Gewindeeinsatz (31, 32) als axialer Anschlag sowie eine Querbohrung (48) im ersten Maschinenteil (26) eingebracht wer­ den,
• - daß eine Gewindehülse (14) in die Ausnehmung (29) im ersten Maschinenteil (26) eingesetzt und mittels dem anschließend eingeschraubten Gewindeeinsatz (29) axial gesichert wird,
• - daß eine Spannschraube (12) in die hierfür vorgesehene Ausnehmung im zweiten Maschinenteil (28) eingesetzt und mittels dem zugeordneten Gewindeeinsatz (32) darin gesichert wird,
• - daß eine Betätigungswelle (23, 45) für das an der Gewindehülse angeordnete Win­ kelgetriebe (20, 40) in die Querbohrung (48) eingesetzt und gesichert wird,
• - daß die beiden Maschinenteile so zusammengefügt werden, daß jeweils der Schaft (16) einer Spannschraube (12) in eine Ausnehmung mit der zugeordneten Gewinde­ hülse (14) eingreift und
• - daß die Spannschraube (12) und die Gewindehülse (14) miteinander verschraubt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann­ schraube (12) und die Gewindehülse (14) mit einem vorgegebenen Anzugdrehmoment verschraubt werden.

19. Anwendung einer Schraubverbindung (10) nach einem der vorherigen An­ sprüche bei der Montage eines Diffusors für eine Turbine.