DE19753781A1 - Vorrichtung zum Verspannen und Zentrieren zweier Bauteile - Google Patents
Vorrichtung zum Verspannen und Zentrieren zweier BauteileInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verspannen
und Zentrieren zweier Bauteile mit einem in axialer Rich
tung federnd gestaltete Bereiche aufweisenden Federring
und mit Zentrierelementen zum Ausrichten der Bauteile in
radialer Richtung. Weiterhin betrifft die Erfindung zwei
vorteilhafte Verwendungen der Vorrichtung.
Solche Vorrichtungen haben beispielsweise als Federring
eine Tellerfeder oder einen Wellring und sind aus der
Praxis bekannt. Der Federring dient in der Regel dazu,
eine konstante Vorspannkraft zwischen den Bauteilen her
zustellen. Die Zentrierelemente werden meist an einem der
Bauteile befestigt und stützen sich am jeweils anderen
Bauteil ab. Solche Zentrierelemente sind jedoch aufwendig
zu fertigen.
Man hat bereits daran gedacht, einen Elastomerring zum
Vorspannen und Zentrieren der Bauteile einzusetzen. Je
doch hat ein solcher Elastomerring nur einen sehr kleinen
Federweg, so daß die Vorspannkraft sehr stark von den
Toleranzen der Bauteile abhängt. Weiterhin verliert der
Elastomerring seine Federwirkung beispielsweise in radia
ler Richtung, wenn man ihn in axialer Richtung zusammen
drückt. Daher ordnet man meist zusätzlich zu dem Elasto
merring einen Wellring an, der die erforderliche axiale
Vorspannung zwischen den beiden Bauteilen unabhängig von
den radialen Vorspannkräften erzeugt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrich
tung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie
besonders kostengünstig herstellbar und einfach zu mon
tieren ist. Weiterhin sollen zwei vorteilhafte Verwendun
gen der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschaffen werden.
Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge
löst, daß die Zentrierelemente als radial nach innen
und/oder außen federnde Bereiche des Federrings gestal
tet sind, wobei die radial und die axial federnden Berei
che nahezu unabhängig voneinander bewegbar sind.
Durch diese Gestaltung läßt sich der Federring radial
zusammendrücken, ohne daß er seine Federwirkung in axia
ler Richtung verliert. Deshalb benötigt die erfindungsge
mäße Vorrichtung mit dem Federring ein einzelnes Teil,
welches die Bauteile gegeneinander vorspannt und gleich
zeitig zentriert. Hierdurch gestaltet sich die erfin
dungsgemäße Vorrichtung besonders kostengünstig und läßt
sich einfach montieren. Der Federring kann entsprechend
der Form der Bauteile beispielsweise rund, oval oder dgl.
gestaltet sein. Weiterhin läßt sich der Federring an ei
ner Stelle durchtrennen, um ihn von der Seite her über
eines der Bauteile zu schieben.
In der Regel wird der Federring in eine Ausnehmung eines
der Bauteile eingelegt. Das zweite Bauteil ragt dabei mit
einer Querschnittsverringerung in die Ausnehmung hinein.
Die radial federnden Bereiche des Federrings könnten sich
beispielsweise über die gesamte Höhe des Federrings er
strecken. Da jedoch Querschnittsverringerungen und Aus
nehmungen häufig an ihren Enden fertigungsbedingte Radien
aufweisen, würden sich die radial federnden Bereiche an
den Radien abstützen und im ungünstigsten Fall den Feder
ring verkanten. Ein Verkanten des Federrings läßt sich
gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Er
findung einfach vermeiden, wenn die in radialer Richtung
federnd gestalteten Bereiche ungefähr auf halber Höhe des
Federrings angeordnet sind. Hierbei stützen sich die ra
dial federnden Bereiche in einem von den Radien der Bau
teile entfernten Stellen ab. Weiterhin werden durch diese
Gestaltung die axial federnden Bereiche ebenfalls auf Ab
stand von den am Ende der Querschnittsverringerung und
der Ausnehmung angeordneten Radien gehalten.
Der Federring könnte beispielsweise als Wellring mit ra
dial abstehenden Federzungen gestaltet sein. Der Feder
ring gestaltet sich jedoch gemäß einer anderen vorteil
haften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengüns
tig, wenn er in radialer Richtung wellenförmig gestaltet
ist. Die erforderlichen Vorspannkräfte der erfindungsge
mäßen Vorrichtung in radialer und axialer Richtung lassen
sich einfach durch eine entsprechende Wahl des Quer
schnitts des Federrings einstellen. Hierfür kann der Fe
derring beispielsweise einen runden oder mehreckigen
Querschnitt aufweisen.
Zur weiteren Verringerung der Kosten der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung trägt es bei, wenn der Federring aus
Kunststoff gefertigt ist. Hierdurch kann man den Feder
ring beispielsweise im Spritzgußverfahren herstellen,
was insbesondere bei einer hohen Stückzahl besonders kos
tengünstig ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich beson
ders große Vorspannkräfte erzeugen, wenn der Federring
aus Federstahl gefertigt ist.
Eine Korrosion des Federstahls des Federrings läßt sich
gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Er
findung einfach vermeiden, wenn der Federstahl eine Um
mantelung aus Kunststoff aufweist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich die
Bauteile einfach gegen ein Verdrehen sichern, wenn der
Federring zum Eindringen in Ausnehmungen der Bauteile
vorgesehene Erhebungen aufweist. Weiterhin läßt sich die
Position der Bauteile zueinander durch eine asymmetrische
Anordnung der Erhebungen festlegen. Die Erhebungen dienen
damit zudem als Montagehilfe.
Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung einer
vorteilhaften Verwendung der Vorrichtung, wird erfin
dungsgemäß gelöst durch eine Verwendung der Vorrichtung
zur Verspannung einer Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeu
ges in einer Fördereinheit.
Die Fördereinheit besteht in der Regel aus einem topfför
migen Gehäuseunterteil und einem mit dem oberen Rand ver
rasteten Gehäusedeckel. Die Kraftstoffpumpe muß dank der
Erfindung nicht mehr mit einem Elastomerring und zusätz
lich einem Wellring zwischen dem Gehäuseunterteil und dem
Gehäusedeckel der Fördereinheit verspannt werden. Hier
durch können die Fördereinheit und die Kraftstoffpumpe be
sonders große Toleranzen aufweisen, ohne daß eine uner
wünschte Vorspannkraft zwischen diesen Bauteilen zu er
warten ist. Weiterhin läßt sich die Kraftstoffpumpe
durch die an dem Federring angeordneten Erhebungen ein
fach gegen Verdrehen sichern. Die Montage der Kraftstoff
pumpe gestaltet sich besonders einfach und damit auch
sehr kostengünstig. Bei dieser Verwendung der erfindungs
gemäßen Vorrichtung entkoppelt der Federring zudem den
Körperschall der Kraftstoffpumpe. Schwingungen der Kraft
stoffpumpe werden daher nicht auf die Fördereinheit über
tragen.
Eine weitere vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung ergibt sich bei einer Halterung von Sen
soren oder Stellgliedern an feststehenden Bauteilen eines
Kraftfahrzeuges.
Solche Sensoren oder Stellglieder müssen dank der Erfin
dung nicht mehr festgeschraubt oder von einer Klemmfaust
gehalten werden. Der mit Erhebungen versehene Federring
vermag die Sensoren oder Stellglieder selbständig zu hal
tern und Vibrationen von dem Sensor oder dem Stellglied
fernzuhalten.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur
weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere
davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Förder
einheit mit einer von einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung vorgespannten Kraftstoffpumpe,
Fig. 2 die Fördereinheit mit einem Federring in
einer Schnittdarstellung entlang der
Linie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 die Fördereinheit aus Fig. 2 in einer
Schnittdarstellung entlang der
Linie III-III.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Fördereinheit 1 mit
einem topfförmigen Gehäuseunterteil 2 und einem in dem
Gehäuseunterteil 2 verrasteten Gehäusedeckel 3. In der
Fördereinheit 1 ist eine Kraftstoffpumpe 4 angeordnet.
Die Kraftstoffpumpe 4 hat in ihrem oberen und unteren En
de jeweils eine Querschnittsverringerung 5, 6, die je
weils in Ausnehmungen 7, 8 der Fördereinheit 1 hineinra
gen. In der unteren Ausnehmung 7 ist ein Elastomerring 9
angeordnet, der zum Entkoppeln des Körperschalls der
Kraftstoffpumpe 4 dient. In der oberen Ausnehmung 8 ist
ein in axialer Richtung wellenförmiger Federring 10 ange
ordnet, der die Kraftstoffpumpe 4 nach unten hin vor
spannt. Der Federring 10 hat durch seine Wellenform in
axialer Richtung federnde Bereiche 11a, 11b. In einem
seiner an der Kraftstoffpumpe 4 anliegenden Bereiche ist
eine noppenförmige Erhebung 12 angeordnet. Die Erhebung
12 dringt in eine Ausnehmung 13 der Kraftstoffpumpe 4 ein
und sichert diese gegen ein Verdrehen. Der Federring 10
entkoppelt ebenfalls den Körperschall der Kraftstoffpumpe
4. Selbstverständlich kann anstelle des Elastomerrings 9
auch ein zweiter, nicht dargestellter Federring einge
setzt werden.
Die Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung entlang der
Linie II-II aus Fig. 1, daß der Federring 10 auch in
radialer Richtung wellenförmig gestaltet ist. Hierdurch
weist der Federring 10 auch in radialer Richtung federnde
Bereiche 14a, 14b auf und zentriert die Kraftstoffpumpe 4
in der Ausnehmung 8 des Gehäusedeckels 3 der Förderein
heit 1. Weiterhin hat der Federring 10 in seinen radialen
inneren und äußeren Bereichen angeordnete Erhebungen 15,
16, die asymmetrisch über seinen Umfang verteilt sind.
Diese Erhebungen 15, 16 dringen in Ausnehmungen 17, 18
der Kraftstoffpumpe 4 und der Fördereinheit 1 ein. Damit
läßt sich die Kraftstoffpumpe 4 nur in einer einzigen
Position in der Fördereinheit 1 montieren.
Die Fig. 3 zeigt die Fördereinheit 1 aus Fig. 2 in ei
ner Schnittdarstellung entlang der Linie III-III. Hier
bei ist zu erkennen, daß die radial federnden Bereiche
14a, 14b, die an dem Gehäusedeckel 3 der Fördereinheit 1
anliegen, auf etwa der halben Höhe des Federrings 10 an
geordnet sind. Hierdurch wird vermieden, daß sich der
Federring 10 an einem am Ende der Ausnehmung des Gehäuse
deckels vorhandenen fertigungsbedingten Radius 19 verkan
tet.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Verspannen und Zentrieren zweier Bau
teile mit einem in axialer Richtung federnd gestaltete
Bereiche aufweisenden Federring und mit Zentrierelementen
zum Ausrichten der Bauteile in radialer Richtung, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zentrierelemente als radial nach
innen und/oder außen federnde Bereiche (14) des Feder
rings (10) gestaltet sind, wobei die radial und die axial
federnden Bereiche (11, 14) nahezu unabhängig voneinander
bewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in radialer Richtung federnd gestalteten Berei
che (14) ungefähr auf halber Höhe des Federrings (10) an
geordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Federring (10) in radialer Richtung
wellenförmig gestaltet ist.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring
(10) aus Kunststoff gefertigt ist.
5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring
(10) aus Federstahl gefertigt ist.
6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federstahl
(10) eine Ummantelung aus Kunststoff aufweist.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring
(10) zum Eindringen in Ausnehmungen (13, 17, 18) der Bau
teile (Gehäuseunterteil 2, Gehäuseoberteil 3, Kraftstoff
pumpe 4) vorgesehene Erhebungen (12, 15, 16) aufweist.
8. Verwendung der Vorrichtung nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Verspannung einer Kraft
stoffpumpe eines Kraftfahrzeuges in einer Fördereinheit.
9. Verwendung der Vorrichtung nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche zur Halterung von Sensoren oder
Stellgliedern an feststehenden Bauteilen eines Kraftfahr
zeuges.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20140701 |