DE19852992A1 - Connecting arrangement comprises tie rods in pairs, passages in each component, threaded sleeves and cavity - Google Patents
Connecting arrangement comprises tie rods in pairs, passages in each component, threaded sleeves and cavityInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zum festen Verbinden von einem ersten Bauteil mit einem zweiten Bauteil, wobei die Verbindungsanordnung wenigstens zwei Zugan ker umfaßt, wobei jedes Bauteil wenigstens eine Durchgangsöffnung umfaßt, durch die je weils ein Zugankerpaar in eine gemeinsame Gewindehülse greift; gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage dieser Verbin dungsanordnung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a connection arrangement for firmly connecting a first Component with a second component, wherein the connection arrangement at least two access ker comprises, wherein each component comprises at least one through opening through which each because a pair of tie rods engages in a common threaded sleeve; according to the generic term of claim 1. The invention further relates to a method for assembling this connection arrangement, according to the preamble of claim 5.
Eine gattungsgemäße Anordnung von Zugankern ist aus der DE-OS 21 53 258 bekannt. Hierbei sind Grundlagerschrauben in jeweilige Scheiben mit kreiszylindrischer Paßfläche und entsprechende Zugankerschrauben von einer gegenüberliegenden Seite in diese Scheiben eingeschraubt.A generic arrangement of tie rods is known from DE-OS 21 53 258. Here are base screws in respective washers with a circular cylindrical fitting surface and appropriate tie bolts from an opposite side into these washers screwed in.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere hinsichtlich der Montagefähigkeit und der Krafteinleitung verbesserte Verbindungsanordnung der obenge nannten Art und ein verbessertes Montageverfahren für eine derartige Anordnung zur Verfü gung zu stellen.The present invention is based, in particular with regard to the task Ability to install and force introduction improved connection arrangement of the above mentioned type and an improved assembly method for such an arrangement supply.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungsanordnung der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch ein Verfahren der o. g. Art mit den in Anspruch 6 angegebenen Verfahrensschritten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a connection arrangement of the above. Kind with the characterized in claim 1 and by a method of the above. Kind of with the in Claim 6 specified process steps solved. Advantageous embodiments of the Erfin tion are specified in the dependent claims.
Dazu ist es bei einer Verbindungsanordnung der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß in einem Bauteil eine die Gewindehülse aufnehmende Ausnehmung von einer Fügeebene der beiden Bauteile ausgehend ausgebildet ist, wobei eine axiale Tiefe der Ausnehmung größer ist als eine axiale Länge der Gewindehülse und wobei ferner ein Zuganker des Zu gankerpaares länger als der zugehörige andere Zuganker ist.For this, it is in a connection arrangement of the above. Art according to the invention provided that in a component a recess receiving the threaded sleeve from a joining plane is formed starting from the two components, wherein an axial depth of the recess is greater than an axial length of the threaded sleeve and also a tie rod of the zu gankerpaares is longer than the associated other tie rod.
Dies hat den Vorteil, daß die Gewindehülse, bedingt durch die unterschiedliche axiale Länge der beteiligten Zuganker und der daraus resultierenden, unterschiedlichen Längung, in der Ausnehmung nach erfolgter Montage an beiden axialen Enden freigestellt ist, das heißt mit keinem der zu verbindenden Bauteile in Kontakt steht. Somit werden keinerlei Spannungen in diese miteinander verbundenen Bauteile eingebracht.This has the advantage that the threaded sleeve, due to the different axial length of the tie rods involved and the resulting different elongation in which Recess is free at both axial ends after assembly, that is, with none of the components to be connected is in contact. So there will be no tension introduced into these interconnected components.
Zweckmäßigerweise ist hierbei die Ausnehmung für die Gewindehülse in demjenigen Bauteil ausgebildet, durch welches der längere Zuganker greift, wobei die Bauteile ggf. unterschied liche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.The recess for the threaded sleeve in that component is expedient here formed, through which the longer tie rod engages, the components possibly differing have thermal expansion coefficients.
Beispielsweise ist das erste Bauteil ein Zylinderkopf und das zweite Bauteil ein Kurbelgehäu se einer Brennkraftmaschine.For example, the first component is a cylinder head and the second component is a crankcase se an internal combustion engine.
Ferner sind bei einem Verfahren der o. g. Art erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen:
Furthermore, the following steps are provided according to the invention in a method of the type mentioned above:
- a) Einlegen der Gewindehülse in die Ausnehmung,a) inserting the threaded sleeve into the recess,
- b) Einschrauben des längeren Zugankers in die Gewindehülse und Verspannen der Ge windehülse gegen das eine Bauteil,b) Screwing the longer tie rod into the threaded sleeve and bracing the Ge wind sleeve against the one component,
- c) Einschrauben und Verspannen des kürzeren Zugankers in die Gewindehülse, bis die Gewindehülse von der Anlage an dem einen Bauteil abhebt.c) Screwing and tensioning the shorter tie rod into the threaded sleeve until the The threaded sleeve lifts off the system on the one component.
Dies hat den Vorteil, daß im Ausgangszustand die Gewindehülse an der Seite des längeren Zugankers in der Ausnehmung anliegt und auf diese Weise in der Ausnehmung in Richtung des kürzeren Zugankers ein Freigang zur Verfügung steht. Wenn der zweite Zuganker des Zugankerpaares in die Gewindehülse eingedreht wird, hebt diese Gewindehülse nach Errei chen eines bestimmten Drehmomentes von seiner Anlage in dem einen Bauteil aufgrund der größeren Dehnung des längeren Zugankers ab. Somit kann sich die Gewindehülse in Rich tung des kürzeren Zugankers in den Freigang hineinbewegen. Auf diese Weise bleiben die miteinander verbundenen Bauteile frei von einer direkten Krafteinleitung durch das erfin dungsgemäße Zugankersystem.This has the advantage that in the initial state the threaded sleeve on the side of the longer one Tie rod rests in the recess and in this way in the recess in the direction the shorter tie rod has free access. If the second tie rod of the Tie rod pair is screwed into the threaded sleeve, this threaded sleeve lifts after Errei Chen a certain torque from its system in the one component due to greater elongation of the longer tie rod. Thus, the threaded sleeve can be rich move the shorter tie rod into the free passage. That way they stay interconnected components free of direct application of force by the inventor tie rod system according to the invention.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer er findungsgemäßen Verbindungsanordnung in Schnittansicht.Further features, advantages and advantageous configurations of the invention result from the dependent claims, as well as from the following description of the invention based on the attached drawing. This shows a preferred embodiment of a inventive connection arrangement in a sectional view.
In der einzigen Figur ist ein erstes Bauteil 10 und ein zweites Bauteil 12 dargestellt, welche an einer Fügeebene 14 aneinander anliegen. Das erste Bauteil 10 umfaßt zwei Durchgangsöff nungen 16, 18 und das zweite Bauteil 12 umfaßt zwei jeweils mit den Durchgangsöffnungen 16, 18 des ersten Bauteils 10 fluchtende Durchgangsöffnungen 20, 22. Von der Fügeebene 14 ausgehend sind die Durchgangsöffnungen 20 und 22 derart im Durchmesser erweitert ausgebildet, daß jeweils eine Hülse 24, 26 in eine so gebildete Ausnehmung 27 einsteckbar ist. Die Hülsen 24, 26 tragen an ihren Innenseiten jeweils ein Gewinde, in welches entspre chende Gewinde von Zugankerschrauben 28, 30, 32 und 34 eingreifen.In the single figure, a first component 10 and a second component 12 are shown, which abut one another on a joining plane 14 . The first component 10 comprises two Durchgangsöff voltages 16, 18 and the second member 12 comprises two respectively with the through holes 16, 18 of the first member 10 aligned through holes 20, 22nd Starting from the joining plane 14 , the through openings 20 and 22 are designed with an enlarged diameter such that a sleeve 24 , 26 can be inserted into a recess 27 formed in this way. The sleeves 24 , 26 each have a thread on their inside, in which corre sponding thread of tie bolts 28 , 30 , 32 and 34 engage.
Wie aus der Figur ersichtlich, greifen in die Hülse 26 die Zugankerschrauben 30 und 34 und in die Hülse 24 die Zugankerschrauben 28 und 32 von verschiedenen Seiten ein. An ihren von den Hülsen 24 bzw. 26 jeweils abgewandten Enden stützen sich die Zugankerschrauben 28, 30, 32 und 34 jeweils am Bauteil 10 bzw. 12 ab, so daß diese fest miteinander verbunden sind. Hierbei weisen die durch das zweite Bauteil 12 greifenden Zugankerschrauben 32 bzw. 34 eine größere axiale Länge auf als die jeweils zugeordneten und durch das erste Bauteil 10 greifenden Zugankerschrauben 28, 30.As can be seen from the figure, the tie bolts 30 and 34 engage in the sleeve 26 and the tie bolts 28 and 32 engage the sleeve 24 from different sides. At their ends facing away from the sleeves 24 and 26, respectively, the tie bolts 28 , 30 , 32 and 34 are supported on the component 10 and 12 , respectively, so that they are firmly connected to one another. Here, the tie bolts 32 and 34, which extend through the second component 12, have a greater axial length than the respectively assigned tie bolts 28 , 30 which extend through the first component 10 .
Die Ausnehmungen 27 für die Hülsen 24, 26 haben einer größere axiale Länge als die Hül sen 24, 26 selbst, wobei sich während einer nachfolgend näher beschriebenen Montage die in der einzigen Figur dargestellten Zustände einstellen. Die Hülsen 24, 26 liegen nach dem Einstecken zunächst in der Ausnehmung 27 an der den längeren Zugankerschrauben 32, 34 zugewandten Seite an, während an einer den kürzeren Zugankerschrauben 28, 30 zuge wandten Seite in der Ausnehmung ein Freigang 36, 38 für die Hülsen 24, 26 vorhanden ist.The recesses 27 for the sleeves 24 , 26 have a greater axial length than the sle sen 24 , 26 itself, wherein the conditions shown in the single figure set during an assembly described in more detail below. After insertion, the sleeves 24 , 26 are initially in the recess 27 on the side facing the longer tie bolts 32 , 34 , while on a side facing the shorter tie bolts 28 , 30 in the recess there is an opening 36 , 38 for the sleeves 24 , 26 is present.
Anschließend werden die längeren Zugankerschrauben 32, 34 in die Durchgangsöffnungen 20, 22 des zweiten Bauteiles 12 eingeführt und in die entsprechende Gewindehülse 24 bzw. 26 eingeschraubt. Hierdurch sind sowohl die Zugankerschrauben 32 und 34 wie auch die Hülsen 24 und 26 gegen Herausfallen gesichert. Anschließend wird das erste Bauteil 10 entlang der Fügeebene 14 auf das zweite Bauteil 12 aufgesetzt und in entsprechender Weise die kürzeren Zugankerschrauben 28 und 30 in die Durchgangsöffnungen 16 und 18 eingefä delt. Anschließend werden diese Zugankerschrauben 28 und 30 in die Gewindehülsen 24 und 26 eingedreht, wobei nach dem Erreichen eines bestimmten Drehmomentes sowohl die kürzeren Zugankerschrauben wie auch die längeren Zugankerschrauben einer axialen Deh nung unterworfen werden.The longer tie rod screws 32 , 34 are then inserted into the through openings 20 , 22 of the second component 12 and screwed into the corresponding threaded sleeve 24 or 26 . As a result, both the tie bolts 32 and 34 and the sleeves 24 and 26 are secured against falling out. The first component 10 is then placed on the second component 12 along the joining plane 14 and the shorter tie bolts 28 and 30 are threaded into the through openings 16 and 18 in a corresponding manner. Then these tie bolts 28 and 30 are screwed into the threaded sleeves 24 and 26 , both the shorter tie bolts and the longer tie bolts being subjected to an axial expansion after reaching a certain torque.
Aufgrund der größeren axialen Erstreckung der Zugankerschrauben 32 und 34 ist deren Be trag der axialen Dehnung größer als der Betrag der axialen Dehnung der kürzeren Zugan kerschrauben 28, 30, so daß im Ergebnis die Hülsen 24 und 26 um den Differenzbetrag der beiden Dehnungen von ihrer Anlage im Bauteil 12 abheben. Hierbei bewegen sie sich in den jeweiligen Freigang 36, 38 hinein. Dessen axiale Erstreckung ist in jedem Fall so groß be messen, daß die Hülsen 24, 26 mit ihren gemäß der Figur oben liegenden Stirnflächen nicht an das erste Bauteil 10 zur Anlage gelangen.Due to the greater axial extent of the tie bolts 32 and 34 , their loading of the axial elongation is greater than the amount of axial elongation of the shorter Zugan bolts 28 , 30 , so that, as a result, the sleeves 24 and 26 by the difference between the two elongations of their system lift off in component 12 . Here, they move into the respective open space 36 , 38 . Whose axial extent is in any case so large be measure that the sleeves 24 , 26 with their end faces lying according to the figure do not come to rest on the first component 10 .
In der Figur ist das links liegende Zugankerpaar während der Montage vor Erreichen des oben erwähnten Drehmomentes gezeigt, das heißt die Gewindehülse 26 liegt noch mit ihrem axial unteren Ende am zweiten Bauteil 12 an. Das rechts liegend gezeigte Zugankerpaar ist bereits aufgrund des überschrittenen Drehmomentes gedehnt, in Folge dessen hat die Ge windehülse 24 von ihrem ursprünglichen Sitz abgehoben.In the figure, the pair of tie rods on the left is shown during assembly before the above-mentioned torque is reached, that is to say the threaded sleeve 26 is still in contact with the second component 12 with its axially lower end. The pair of tie rods shown on the right is already stretched due to the exceeded torque, as a result of which the Ge threaded sleeve 24 has lifted from its original seat.
Mit zunehmenden Betriebstemperaturen der Bauteile 10, 12 können sich die längeren Zu gankerschrauben 32, 34 eines jeweiligen Zugankerpaares 28, 32 bzw. 30, 34 im Betrag stär ker ausdehnen als die zugehörigen kürzeren Zugankerschrauben 28, 30. Dieser Tempera turgang wird nun durch die schwimmende Anordnung der Hülsen 24, 26 in den Ausnehmun gen 27 aufgefangen.With increasing operating temperatures of the components 10 , 12 , the longer anchor bolts 32 , 34 of a respective pair of tie rods 28 , 32 or 30 , 34 can expand more in magnitude than the associated shorter tie bolts 28 , 30 . This tempera tangang is now caught by the floating arrangement of the sleeves 24 , 26 in the recesses gene 27 .
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung ist somit in besonders einfacher und effekti ver Art und Weise zu montieren, da lediglich die Gewindehülsen 24, 26 in die dafür vorgese henen Ausnehmungen 27 einzustecken sind. Nach dem Eindrehen der längeren Zuganker schrauben 32, 34 sind sowohl diese wie auch die Gewindehülsen 24, 26 gegen Herausfallen gesichert. Dieses ist im Falle einer Demontage vom ersten Bauteil 10 auch der Fall.The connection arrangement according to the invention can thus be assembled in a particularly simple and effective manner, since only the threaded sleeves 24 , 26 are to be inserted into the recesses 27 provided for this purpose. After screwing in the longer tie bolts 32 , 34 , both these and the threaded sleeves 24 , 26 are secured against falling out. This is also the case in the case of disassembly from the first component 10 .
Für das exakte Einhalten der notwendigen Drehmomente sind die Gewindehülsen 24, 26 in vorteilhafter Ausgestaltung mit einer Verdrehsicherung versehen, welche beispielsweise in Form einer radial vorstehenden Nase ausgebildet sein kann. Alternativ können auf den zylin drischen Außenumfangsflächen der Gewindehülsen 24, 26 in Längsrichtung verlaufende, flach ausgebildete Rippen vorgesehen sein, welche sich beim Einstecken in die Ausnehmun gen 27 einen entsprechenden Freigang im Material des zweiten Bauteiles 12 schaffen. Hier durch ist ein Verdrehen wirksam unterdrückt, andererseits ist das Bewegen der Gewindehül sen 24, 26 entlang der geschaffenen Freigänge problemlos möglich.In an advantageous embodiment, the threaded sleeves 24 , 26 are provided with an anti-rotation device, which can be designed, for example, in the form of a radially projecting nose, for the exact maintenance of the necessary torques. Alternatively, can be provided on the cylindrical outer peripheral surfaces of the threaded sleeves 24 , 26 in the longitudinal direction, flat-shaped ribs, which create a corresponding clearance in the material of the second component 12 when inserted into the recesses 27 . Here by twisting is effectively suppressed, on the other hand, the movement of the threaded sleeve 24 , 26 along the created clearances is easily possible.
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung ist vor allem dann besonders wirkungsvoll, wenn die Bauteile 10 bzw. 12 und die Zugankerschrauben 28, 30, 32, 34 aus unterschiedli chen Werkstoffen mit entsprechend verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten gefer tigt sind. Beispielsweise ist das erste Bauteil 10 ein Zylinderkopf aus Aluminium oder Grau guß, das zweite Bauteil 12 eine Kurbelgehäuse aus Aluminium oder Grauguß und sind die Zugankerschrauben 28, 30, 32, 34 bzw. Hülsen 24, 26 aus Stahl gefertigt.The connection arrangement according to the invention is particularly effective when the components 10 and 12 and the tie bolts 28 , 30 , 32 , 34 are made of different materials with different coefficients of thermal expansion. For example, the first component 10 is a cylinder head made of cast aluminum or gray, the second component 12 is a crankcase made of aluminum or cast iron and the tie bolts 28 , 30 , 32 , 34 or sleeves 24 , 26 are made of steel.
Claims (6)
- a) Einlegen der Gewindehülse in die Ausnehmung,
- b) Einschrauben des längeren Zugankers in die Gewindehülse und Verspannen der Gewindehülse gegen das eine Bauteil,
- c) Einschrauben und Verspannen des kürzeren Zugankers in die Gewindehülse, bis die Gewindehülse von der Anlage an dem einen Bauteil abhebt.
- a) inserting the threaded sleeve into the recess,
- b) screwing the longer tie rod into the threaded sleeve and tightening the threaded sleeve against the one component,
- c) Screwing and tensioning the shorter tie rod into the threaded sleeve until the threaded sleeve lifts off the system on the one component.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |