DE19645384C2 - Stirnseitige Bauteilverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine stirnseitige Bauteilverbindung, insbesondere zwischen einem Abgaskrümmer und einem im Abgasweg eines Fahrzeugmotores liegenden Turbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stirnseitige Bauteilverbindungen der eingangs genannten Art sind in der Praxis vielfach bekannt, wobei für solche Bauteilverbindungen üblicherweise Stiftverschraubungen Verwendung finden, bei denen die Schraubstifte an beiden Enden Gewinde aufweisen und dazwischen einen gewindelosen Teil haben und bei denen die Schraubstifte mit ihrem einen Gewindeende sämtlich in dem einen Bauteil verschraubt werden, und zur Verbindung mit dem anderen Bauteil durch Löcher in einen diesem zugehörigen Flansch gesteckt und gegen diesen Flansch über auf die freien Enden der Stifte aufgeschraubte Muttern verspannt werden.

In der Funktion sind solche Stiftverschraubungen bewährt, Schwierigkeiten macht häufig jedoch für einzelne der Schraubverbindungen die Zugänglichkeit auf die auf die freien Enden der Stifte aufzuschraubenden Muttern. Insbesondere ist eine Maschinenzugänglichkeit häufig nicht gegeben, so daß solche Schraubverbindungen in herkömmlicher Weise manuell auch in der Serienproduktion hergestellt werden müssen. Dies ist unerwünscht, im Rahmen der Serienproduktion zu zeitaufwendig und störend.

Darüber hinaus sind vielfältige, stirnseitige Bauteilverbindungen bekannt, so beispielsweise aus der GB 838,464 mit der speziellen Aufgabe, die beiden Bauteile elektrisch isoliert zu verbinden. Dies geschieht dadurch, daß zwischen den jeweils stirnseitige Flansche aufweisenden Bauteilen zwei gegeneinander und gegenüber den Bauteilen isolierte Zwischenscheiben angeordnet werden und daß von den Zwischenscheiben die vom jeweiligen Bauteil abgelegene Zwischenscheibe mit dem diesem Bauteil zugehörigen Flansch über eine Stiftverschraubung verbunden wird, wobei die Muttern für die einem Bauteil zugehörigen Stiftverschraubungen sämtlich kopfseitig an dem diesem Bauteil zugehörigen Flansch aufliegen. Die Bauteile sind bei dieser Lösung also über die Verschraubungen indirekt miteinander verbunden, dadurch, daß jeweils die von einem Bauteil abgelegene Zwischenscheibe die andere Zwischenscheibe gegen dieses Bauteil verspannt. Bezogen auf die jeweilige Paarung, Zwischenscheibe und gegen diese über eine Stiftverschraubung verspanntes Bauteil, sind die jeweiligen Schraubstifte somit sämtlich gleich angeordnet, nämlich in die Zwischenscheibe eingeschraubt und gegen das Bauteil über die sich auf dessen Flansch abstützende Mutter verspannt.

Ferner ist aus der DE-U 77 01 361 eine stirnseitige Bauteilverbindung bekannt, über die Bauteile mit unterschiedlichem Lochbild in den ihnen zugeordneten Flanschen verbunden werden sollen. Dem dient die Verwendung eines Zwischenflansches, der zwei Lochbildreihen aufweist, von denen je eine dem Lochbild einer der zu verbindenden Bauteile entspricht, so daß auf die beiden Bauteile passend vom Zwischenflansch ausgehende Stehbolzen gegenüber jedem der Bauteile bzw. den diesen zugeordneten Flanschen über zugehörige Muttern zu verspannen sind.

Des weiteren ist es aus der DD-PS 115 745 auch bereits bekannt, stirnseitige Bauteilverbindungen, bei denen die Bauteile mit einander entsprechenden Flanschen versehen sind, über Verschraubungen gegeneinander zu verspannen, bei denen die Schrauben bezüglich der ihnen zugehörigen Muttern von entgegengesetzten Seiten zugänglich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stirnseitige Bauteilverbindung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, daß in Bezug auf die Zugänglichkeit der Verschraubungen ungünstigen, sehr beengten Raumverhältnissen durch konstruktive Variationen Rechnung getragen werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches erreicht. Dadurch, daß der Flansch sich lediglich über einen Teil des Umfanges eines Bauteiles erstreckt, kann dieses Bauteil näher an andere Bauteile herangeführt werden, und zwar auch bezüglich der Kanalführung in den miteinander zu verbindenden Bauteilen. Diese teilweise flanschlose Gestaltung eines Bauteiles, also die Ausgestaltung eines Bauteils mit sich nur über einen Teilbereich des Umfanges erstreckendem Flansch wird dadurch ermöglicht, daß der Schraubstift in den jeweiligen flanschlosen Teil des Bauteiles eingeschraubt wird und die zugehörige Mutter gegen einen Flansch des anderen Bauteiles abgestützt wird. Hierbei sind weitgehende Gestaltungsmöglichkeiten dadurch erschlossen, daß von den durch Schraubstifte und Muttern gebildeten Verschraubungen wenigstens eine entgegengesetzt zu den anderen angeordnet wird, so daß auch die Kanalführung auf die Baugegebenheiten abgestimmt werden kann und bauteilspezifisch mögliche oder vorhandene Materialanhäufungen für die Verankerung der Schraubstifte genutzt werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in schematischer Darstellung und Seitenansicht die Verbindung zweier Bauteile über eine stirnseitige Verbindung zeigt, wobei als zu verbindende Teile ein Abgaskrümmer und ein Turbolader gezeigt sind, die im nicht weiter dargestellten Abgasweg eines Fahrzeuges anzuordnen sind.

Das Ausführungsbeispiel, das Teile eines Abgaskrümmers 8 und eines Turboladers 1 mit der in deren Verbindung vorgesehenen stirnseitigen Bauteilverbindung vereinfacht und schematisiert zeigt, geht von üblichen An- und Einbauverhältnissen bei Fahrzeugmotoren aus, die insbesondere bei in das Fahrzeug eingebautem Motor oft im Hinblick auf die Zugänglichkeit der Teile sehr beengt sind. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit der Verwendung von Turboladern, da Motoren im Rahmen der Leistungssteigerung oft erst nachträglich mit solchen ausgestattet bzw. bestehende Motoren im Rahmen von Modellpflegemaßnahmen nachträglich über den zusätzlichen Anbau von Abgasturboladern auch für die Serienfertigung in der Leistung gesteigert werden. Erschwerend kommt hinzu, daß im Hinblick auf die Optimierung der Abgaswege, insbesondere auf angestrebte kurze Wege von der Abgasseite des Motores bis zum Turbolader dieser häufig, auch wegen der gewünschten Befestigung am Motor, in Stellungen bzw. Bereichen unterzubringen ist, die Anpassungen bedingen, welche schon dadurch erschwert sind, daß aus Kostengründen weitergehende Anpassungsmaßnahmen an solchen Zulieferaggregaten nach Möglichkeit vermieden werden sollen.

Im Hinblick auf solche schwierigen Einbauverhältnisse ist das Ausführungsbeispiel zu sehen, bei dem ein Turbolader 1 teilweise gezeigt ist, dessen Drehachse 2 senkrecht zur Zeichenebene steht. Von dem Turbolader 1 ist in der dargestellten stirnseitigen Ansicht im wesentlichen nur das Turbinengehäuse sichtbar, koaxial zu dem, und dadurch hier weitestgehend verdeckt, das Verdichterrad mit zugehörigem Gehäuse liegt, von dem aus ein Anschlußstutzen 3 nach oben ragt, über den die Verbindung zur Saugseite des nicht weiter dargestellten Motores hergestellt wird. Das in der Ansicht sichtbare Gehäuse 4 des Turbinenrades weist einen nach oben ragenden Stutzen 5 auf, der in einer Stirnseite 6 ausläuft, auf der die Stirnseite eines nicht weiter dargestellten Abgaskrümmers 8 aufsitzt, der mit der Abgasseite des Motores in bekannter Weise verbunden ist. Über die Stirnseiten 6 und 7 erfolgt die Bauteilverbindung zwischen Abgaskrümmer 8 und Turbolader 1, wobei die Stirnseite 6 im Ausführungsbeispiel durch einen nach außen kragenden Flansch am freien Ende des Stutzens 5 verbreitert ist. Der die Verbreiterung der Stirnseite 6 bildende Flansch ist für Schraubstifte 9 mit Durchgangsbohrungen 10 versehen, und dadurch auf die Schraubstifte 9, die in stirnseitigen Gewindebohrungen 11 des durch den Abgaskrümmer 8 gebildeten Bauteiles gehalten sind, aufsteckbar.

Der in der Stirnseite 7 auslaufende Endabschnitt des Abgaskrümmers 8 ist durch hier nicht dargestellte Ausbauchungen in seiner Wandstärke so gestaltet, daß sich Gewindebohrungen 11 unterbringen lassen. Darüber hinaus ist die Stirnseite 7 über einen Teil ihres Umfanges mit einer seitlich auskragenden Verbreiterung in Form eines Flansches 13 versehen, der seinerseits, analog zur Durchgangsbohrung 10, eine Durchgangsbohrung 14 aufweist. Durch diese ist ein Schraubstift 15 bei montierter Bauteilverbindung hindurchgesteckt, der seinerseits in einer der Stirnseite 6 des Abgasturboladers 1 vorgesehenen Gewindebohrung 16 gehalten ist. Auf das freie, über den Flansch 13 vorstehende Ende des Schraubstiftes 15 ist eine Mutter 17 aufschraubbar. Bei der dargestellten Lösung sind somit die Stirnseiten 6 und 7 der durch Turbolader 1 und Abgaskrümmer 8 gebildeten Bauteile gegeneinander über Schraubverbindungen verspannt, die durch stirnseitig gehaltene Schraubstifte und entsprechende Spannmuttern gebildet sind, wobei die Schraubstifte 9 bzw. 15, bezogen auf die Stirnseiten 6 und 7, unterschiedlichen Stirnseiten zugeordnet sind, nämlich der Schraubstift 9 der Stirnseite 7 des Abgaskrümmers 8 und der Schraubstift 15 der Stirnseite 6 des Turboladers 1, so daß die zugehörigen Muttern 12 bzw. 17 von einander gegenüberliegenden Seiten aufgeschraubt werden. Hierdurch ist eine Zugangsmöglichkeit zu den Muttern 12 bzw. 17 geschaffen, die den Einsatz von Schraubautomaten bzw. mechanischen Schraubhilfen gestattet.

Die den Stirnseiten 6 und 7 zugeordnete Bauteilverbindung mit den zugehörigen Teilen ist hier nur in Seitenansicht gezeigt. Bezogen auf die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen vier Schraubstifte sind deshalb nur die in der Seitenansicht vorderen sichtbar, denen, bei im wesentlichen symmetrischer Ausgestaltung der Bauteilverbindung, die dahinterliegenden entsprechen, so daß im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeder der Stirnseiten 6 und 7 je zwei Schraubverbindungen, entsprechend den Vorgeschilderten, zugeordnet sind.

Claims (1)

1. Stirnseitige Bauteilverbindung, insbesondere zwischen einem Abgaskrümmer und einem im Abgaswege eines Fahrzeugmotores liegenden Turbolader, bei der die einander gegenüberliegenden Stirnseiten der zu verbindenden Bauteile über Verschraubungen zu verspannen sind, die jeweils durch einen in eines der Bauteile einschraubbaren Schraubstift und eine gegen einen eine stirnseitige Verbreiterung bildenden Flansch abgestützte Spannmutter gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (13) für ein Bauteil (Abgaskrümmer 8) sich lediglich über einen Teil von dessen Umfang erstreckt und daß von den Verschraubungen (9, 12; 15, 17) wenigstens eine entgegengesetzt zu den anderen angeordnet ist, derart, daß sie mit ihrem Schraubstift (9) in den flanschlosen Teil des einen Bauteiles (Abgaskrümmer 8) eingeschraubt ist und sich mit ihrer Mutter (12) gegen den Flansch des anderen Bauteiles (Turbolader 1) abstützt.