DE2548534A1 - Element zum verbinden zweier metallteile - Google Patents

Element zum verbinden zweier metallteile

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DE2548534A1 DE19752548534 DE2548534A DE2548534A1 DE 2548534 A1 DE2548534 A1 DE 2548534A1 DE 19752548534 DE19752548534 DE 19752548534 DE 2548534 A DE2548534 A DE 2548534A DE 2548534 A1 DE2548534 A1 DE 2548534A1
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B11/00—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
    • F16B11/006—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B3/00—Key-type connections; Keys
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

A KHD
Klöckner-Humboldt-Deutz AG /CvCi ΠΠυ 5 Ko1Ln 80, der. 17. Oktober 1975
Unser Zeichen: D 75/75; APT N/Rü
Element zum Verbinden zweier Metallteile
Die Erfindung bezieht sich auf ein Element zum Verbinden zweier, vorzugsweise um-, an- oder aufeinander angeordneter Metallteile.
Es ist bekannt, Metallteile auf die verschiedensten Arten miteinander zu verbinden, unter anderem durch Schrauben, Schweißen oder Kleben. Derartige Verbindungen bieten dann erhebliche Schwierigkeiten, wenn die Teile aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, wie z. B. das Zylinderrohr und die Zylinderköpfe von Brennkraftmaschinen, wobei der aus einer Aluminiumgußlegierung hergestellte Zylinderkopf aufgrund seiner Materialeigenschaft und seiner höheren Erwärmung eine wesentlich höhere Ausdehnung hat, als ein aus einer Graugußlegierung hergestelltes Zylinderrohr. Vorwiegend infolge dieser verschiedenen Materialien und ihrer Ausdehnungskoeffizienten bringen die üblichen Verbindungsarten keine befriedigenden Ergebnisse.
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Ακη»
Klöckner-Humboldt-Deutz AG Δ+S. wV«B WmW - f - 17.10.1975
^ D 75/75
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungselement zur Verfugung zu stellen, das den geschilderten Problemen gerecht wird und einfach und billig in der Herstellung ist.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, daß zwischen den beiden Teilen, in beide eingreifende Räume vorgesehen sind, die mit flüssigem, später aushärtendem Metallkleber oder einem flüssigen Metall blasen- bzw. einschlußfrei gefüllt sind. Der in die Räume eingefüllte Metallkleber bildet eine Art Verzahnungszwischenglied, so daß eine gute Haltbarkeit zwischen den einzelnen Teilen gewährleistet ist. Weiterhin kann dieses durch den Metallkleber gebildete Zwischenglied zusammengedrückt werden und daher die Dehnungsunterschiede zwischen den Teilen aufnehmen. Bei Verwendung von flüssigem Metall, beispielsweise entsprechend dem Druckgußverfahren, wird eine Verbindung von großer Fertigkeit und je nach Metall gewisser Elastizität erreicht.
Bei einem Element zum Verbinden von Metallteilen, die zueinan-
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AKHD "Ζ- 17.10.1975
Klöckner-Humboldt-Deutz AG
D 75/75
der vorwiegend durch Längskräfte beansprucht sind, z. B. Verschlußdeckel an Rohrenden und Zylinderrohre von Brennkraftmaschinen an Zylinderköpfen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß in beiden Teilen je eine tangential verlaufende Innen- und Außennut vorgesehen sind, die einen gemeinsamen Ringraum bilden, und daß bei Verwendung eines Metallklebers dieser einen metallischen Füllstoff enthält. Dieser metallische Füllstoff erhöht die Festigkeit des durch den Metallkleber ausgefüllten Ringraumes, so daß eine Verbindung hergestellt ist, die hohe Kräfte, in diesem Fall Querkräfte, aufnehmen kann und trotzdem elastische Verformungen zwischen den einzelnen Teilen aufnimmt. Bei einer derartigen Verbindung ist es vorteilhaft, wenn vom Ringraum ausgehend zumindest je eine radial nach außen laufende, vorzugsweise diametral zueinander angeordnete Einfüll- und Entlüftungsöffnung vorgesehen sind, wobei die zu verbindenden Teile räumlich so angeordnet sind, daß sich die Einfüllöffnung während des Füllvorgangs vertikal gesehen unterhalb der Entlüftungsöffnung befindet und daß zumindest die Einfüllöffnung verschließbar ausgebildet ist.
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Klöckner-Humboldt-Deutz AG MltrlU1 -^r- 17.10.1975
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Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, durch die Einfüllöffnung den Metallkleber bzw. den Metallkleber und den metallischen Füllstoff oder das flüssige Metall einzufüllen bzw. einzudrücken, wobei aus der oberhalb angeordneten Entlüftungsöffnung Luft austreten kann. Anschließend wird zumindest die Einfüllöffnung verschlossen, so daß der Kleber während der Aushärtzeit nicht auslaufen kann.
Bei einem Element, bei dem die Metallteile zueinander vorwiegend durch Torsionskräfte beansprucht sind, z. B. ein Nocken auf einer Welle, ist es vorteilhaft, wenn die Teile an den einander zugewandten Flächen quer zur Torsionsrichtung verlaufende Nuten, Rillen oder dergleichen aufweisen und daß der Metallkleber einen metallischen Füllstoff enthält. Diese Nuten oder Rillen erlauben es, daß der Metallkleber oder das flüssige Metall zwischen den Teilen Räume bildet, die nach Art von Keilen in beide Teile eingreifen und die Torsionskräfte aufnehmen können.
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AlCHD
Klöckner-Humboldt-DeutzAG /J!\I%H1*J - W" 17.10.1975
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Es sei darauf hingewiesen, daß das vorgeschlagene Verbindungselement auch bei beliebig anderen Maschinenteilen angewandt werden kann, die in anderer Weise aneinander befestigt werden sollen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Zylinderkopf und ein
Zylinderrohr, die nur schematisch dargestellt sind, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf und das Zylinderrohr gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 eine Seitenansicht einer Verbindung eines Nockens mit einer Welle, mit Querschnitt durch die Welle.
In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine bezeichnet, der im einzelnen nicht näher dargestellt ist. Der Zylinderkopf 1 hat einen Vorsprung mit einer zylindrischen Mantelfläche la, an die sich ein mit 2 bezeich-
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Klöckner-Humboldt-Deufz AG
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netes ebenfalls nicht näher ausgeführtes Zylinderrohr anschließt. In die zylindrische Mantelfläche la und die benachbarte Fläche des Zylinderrohres 2 ist je eine umlaufende Nut eingearbeitet, wodurch sich ein Ringraum 3 ergibt (Fig. 2). An den Ringraum 3 schließen sich je eine diametral zueinander angeordnete, radial nach ai ßen verlaufende Einfüll- 4 und Entlüftungsöffnung 5 an. Zum Füllen des Ringraumes 3 mit Metallkleber, der vorzugsweise einen metallischen Füllstoff enthält, wird die Zylinderkopf-Zylinderrohr- Einheit gemäß Fig. 1 etwa um 90 gedreht, so daß die Einfüll- 4 und die Entlüftungsöffnung 5 etwa vertikal übereinander angeordnet sind. Durch die dann tiefer liegende Einfüllöffnung 4 wird der Metallkleber eingedrückt, wobei gleichzeitig aus der gegenüberliegenden Öffnung Luft und Verunreinigungen austreten können. Ist der Ringraum 3 gefüllt, so wird die Einfüllöffnung 4 solange verschlossen, bis der eingefüllte Metallkleber ausgehärtet ist. Danach ist eine Verbindung hergestellt, die eine gute Festigkeit hat und gleichzeitig eine elastische Verschiebung zwischen den beiden Teilen erlaubt. Das Maß der Elastizität kann
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Klöckner-Humboldt-Oeutz AG Ζλλ\ Ι%Π ΜλΡ - H/ - 17.10.1975
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durch die Größe des Ringraumes 3 im Verhältnis zu der übrigen Berührungsfläche zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderrohr bzw. durch Spiel zwischen beiden Teilen verändert werden.
In Fig. 3 ist mit 10 ein Nocken bezeichnet, der auf einer Welle 12 angeordnet ist. Zwischen dem Nocken 10 und der Welle 12 ist ein mit 13 bezeichneter ringförmiger Raum vorgesehen, der durch Längsnuten 14 in dem Nocken 12 und Rillen 15 auf der Welle 12 radial begrenzt ist. Durch die Nuten und Rillen bildet der in den ringförmigen Raum 13 eingefüllte Metallkleber mit metallischem Füllstoff eine Art Längskeile, die eine gute Aufnahme des Drehmoments und der übrigen Kräfte zwischen dem Necken 10 und der Welle 12 sicherstellen.
Als Kleber kann handelsüblicher Metallkleber verwendet werden, der je nach Einsatz wärme- bsw. hitzebeständig sein muß.
Um eine noch festere Verbindung zu erreichen, kann der Ringraum auch mit flüssigem Metall (Druckgußverfahren) gefüllt werden.
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4i
Leerseite

Claims (5)

  1. ÄKHD
    Klöckner-Humboictt-Deutzag ΑϋΠΙ/ 5 Köln 80, den 17. Oktober 1975
    Unser Zeichen: D 75/75; APT N/Rü
    P atentansprüche
    fl.J Element zum Verbinden zweier, vorzugsweise um-, anoder aufeinander anzuordnender Metallteile, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Teilen (1, 2 und 10, 12) in beide eingreifende Räume (3,13) vorgesehen sind, die mit flüssigem, später aushärtendem Metallkleber blasen- bzw. einschlußfrei gefüllt sind.
  2. 2. Element zum Verbinden zweier, vorzugsweise um-, an- - oder aufeinander anzuordnender Metallteile, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Teilen (1,2 und 10,12) in beide eingreifende Räume (3,13) vorgesehen sind, die mit flüssigem Metall blasen- bzw. einschlußfrei gefüllt sind.
    709818/090«
    AKHD - Υ- 17.10.1-75
    Klöckner-Humboldt-Deutz AG
    D 75/75
  3. 3. Element nach Anspruch 1 oder 2, zum Verbinden von Metallteilen, die zueinander vorx^iegend durch Längskräfte beansprucht sind, z. B. Verschlußdeckel an Rohrenden und Zylinderrohre von Brennkraftmaschinen an Zylinderkopf en, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Teilen (2,2) je eine tangential verlaufende Innen- und Außennut vorgesehen sind, die einen gemeinsamen Ringraum (3) bilden, und daß bei Verwendung eines Metallklebers dieser einen metallischen Füllstoff enthält.
  4. 4. Element nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ringraum (3) ausgehend zumindest je eine radial nach außen verlaufende, vorzugsv/eise diametral zueinander angeordnete Einfüll- (4) und Entlüftungsöffnung (5) vorgesehen sind, wobei die zu verbindenden Teile (1,2) räumlich so angeordnet sind, daß sich die Einfüllöffnung (4) während des FüllvorrarK- - vertikal gesehen unterhalb der Entlüftungsöffnung (5) befindet und daß zumindest die Einfüllöffnung (4) verschließbar ausgebildet ist.
    709818/0908
    AKHD
    Klöckner-Humboldt-Deutz AG A&W^WHLU - yf - 17.10.1375
    3 D 75/75
  5. 5. Element nach Anspruch ι oder 2, bei dem die Metallteile zueinander vorwiegend durch Torsionskräfte beansprucht sind, wie z. B. ein Nocken auf einer Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (10,12) an den einander zugewandten Flächen quer zur Torsionsrichtung verlaufende Nuten (14), Rillen (15) oder dergleichen aufweisen und daß bei Verwendung eines Metallklebers dieser einen metallischen Füllstoff enthält.
    709818/0908
DE19752548534 1975-10-30 1975-10-30 Verbindung von Zylinderkopf und Zylinderrohr einer Brennkraftmaschine Expired DE2548534C2 (de)

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