DE2808512A1

DE2808512A1 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2808512A1
Application number: DE19782808512
Authority: DE
Inventors: James Brownlee Archibald; Reuben Weinstein
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1978-09-14
Also published as: JPS5648728B2; DE2808512C2; MX145608A; IT7820928A0; IT1093170B; CH624737A5; FR2383351A1; JPS53115447A; US4078471A; GB1595283A

Description

Befestigungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Befestigungsvorrichtungen und insbesondere auf einstellbare wiederverwendbare Bolzen₃ um Strukturteile in einem festen Eingriff miteinander und relativ zueinander fluchtend zu befestigen.

Bei der Montage struktureller Komponenten in einen festen Eingriff miteinander ist es häufig notwendig_s einen Bolzen oder eine andere Befestigung in eine öffnung einzusetzen, die schwer zugänglich ist und wo die Montage beispielsweise unter Verwendung nur einer einzigen Hand erfolgen muß. Bei großen Generatoren ist es beispielsweise üblich, die Lagerschilde in zwei Abschnitten auszubilden, die entlang einer horizontalen Ebene aneinander anliegen. Die oberen und unteren Lagerschildteile werden gewöhnlich mit nach innen ragenden Planschen versehen_s die die anein-

anderliegenden Oberflächen bilden, und in den Planschen sind miteinander fluchtende Löcher vorgesehen, die die Befestigungsbolzen aufnehmen. Da die Plansche nach innen ragen, sind sie nur durch Einstiegslöcher in dem Generatorgehäuse zugänglich, die häufig nur einen Zugang mit einem Arm gestatten, und in vielen Fällen ist es dem Monteur nicht möglich, die öffnungen tatsächlich zu sehen,in die der Bolzen einzusetzen ist.

Bei bekannten Strukturen dieser Art ist es für wünschenswert befunden worden, einen Bolzen zu verwenden, dessen Körperabschnitt eine möglichst enge Passung mit den Wänden der öffnungen in den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes hat, in die der Bolzen einzusetzen ist. Wegen der schwierigen Zugänglichkeit, wenn Bolzen mit der gewünschten engen Passung verwendet wurden, beinhaltete das Einsetzen der Bolzen in die öffnungen jedoch eine große Schwierigkeit, Da es auch schwierig ist., die abgesetzte Vertiefung zu bilden, in die der Gewindeabschnitt des Bolzens in präziser axialer Ausrichtung mit den öffnungen einzusetzen ist, ist es für erforderlich angesehen worden, eine schlechtere als perfekte Passung zwischen dem Körperabschnitt des Bolzens und den Wänden der Öffnungen zu akzeptieren. Um also die Möglichkeit sicherzustellen, den Bolzen unter den schwierigen Zugangsbedingungen und unter Außerachtlassung der präzisen axialen Ausrichtung einzusetzen,' ist es für erforderlich befunden worden, einen Spielraum zwischen dem Körperabschnitt und den Wänden der Öffnungen auszubilden. Nun hat zwar ein derartiger Spielraum das Einsetzen des Bolzen erleichtert, aber er gestattet auch eine leichte Fehlausrichtung der vertikalen Stirnflächen auf den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes, und selbst eine sehr kleine Stufe in diesen vertikalen Flächen, die aus einer derartigen Fehlausrichtung resultieren, können ausreichen, um ein -Leck an Wasserstoff zur Folge zu haben, der zur Kühlung derartig großer Genera-

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toren verwendet wird.

Es sind Befestigungsvorrichtungen einschließlich einstellbarer Buchsen bekannt, um eine sehr dichte radiale Passung mit den Seitenwänden einer Öffnung herbeizuführen, in der derartige Befestigungsvorrichtungen aufgenommen sind. Beispielsweise enthalten derartige Vorrichtungen, die von der Adjustable Bushing Corporation gefertigt werden, abwechselnde männliche und weibliche konische Ringe, die sich in radialer Richtung ausdehnen, wenn eine Längskraft auf sie ausgeübt wird. Derartige Befestigungsvorrichtungen können als Bolzen ausgeführt sein, die durch fluchtende Öffnungen vollständig hindurchführen, oder sie können so ausgebildet sein, daß sie in einer Blindöffnung aufgenommen werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Befestigungsvorrichtungen der vorstehend bezeichneten Art modifiziert, um sie zur Montage schwerer Strukturteile geeignet zu machen, wie beispielsweise Generatorlagerschilde oder andere Komponenten, wo die Zugänglichkeit schwierig ist und wo die Montage und Demontage möglicherweise mit nur einer Hand durchgeführt werden muß.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, die zur Montage von Strukturteilen verwendet werden kann, wo die Zugänglichkeit eingeschränkt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Befestigungsvorrichtung geschaffen, die zur Halterung großer Strukturteile in einem festen Dichtungseingriff miteinander und in einer fluchtenden Ausrichtung zueinander geeignet ist und die auf einfache Weise eingebaut werden kann, selbst wenn sie in einem eingeengten Bereich mit schwieriger Zugänglichkeit verwendet werden muß. Die Befestigungsvorrichtung umfaßt einen Bolzen mit Gewindeabschnitten an jedem Ende und einem

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dazwischen liegenden Körperabschnitt. Die Gewindeabschnitte haben eine unterschiedliche Steigung, um das Einsetzen in der richtigen Richtung sicherzustellen. Der Körperabschnitt weist einen Schaft mit einer Schulter nahe dem einen Ende und einer relativ breiten Rille an dem anderen Ende auf. In der Rille ist ein Schnappring angeordnet. Zwischen der Schulter und dem Schnappring sind abwechselnde männliche und weibliche Ringe angeordnet, die aneinander anliegende konische Ränder aufweisen und die Teile des Körperabschnittes sind. Der weibliche Ring ist geteilt, so daß, wenn eine Längskraft durch die Schulter ausgeübt wird, wenn die Befestigungsvorrichtung in ein Gewindeloch in einem der Strukturteile geschraubt wird, der weibliche Ring ausgedehnt wird in einen festen Eingriff mit den Wänden der öffnungen, in die die Befestigungsvorrichtung eingebaut wird. Der weibliche Ring ist so angeordnet, daß er sich über die Ebene der aneinander anstoßenden Oberflächen der Strukturteile erstreckt, so daß eine Expansion des weiblichen Ringes gegen die Wände der öffnungen jede anfängliche Fehlausrichtung der Öffnungen und der Strukturteile korrigiert. Die männlichen Ringe sind massiveTTeile und ihre Innendurchmesser sind größer als derjenige des Schaftabschnittes, neben dem die männlichen Teile angeordnet sind. Der daraus resultierende Spielraum gestattet eine leichte radiale Verschiebung der Ringe, um ein einfaches Einsetzen der Befestigungsvorrichtung trotz der Fehlausrichtung zwischen der Achse des GewindeIoehes, in dem das eine Gewindeende des Bolzens aufgenommen ist, und der Achse der öffnung neben dem Gewindeloch und trotz der anfänglichen Fehlausrichtung der Strukturteile zu ermöglichen, ^fbzw. geschlossene

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Figur 1 ist eine Draufsicht auf den Lagerschild eines großen Generators vom Innenraum des Generators.

Figur 2 ist eine vergrößerte Ansicht von einem Teil des Lagers childes gemäß Figur 1 und zeigt die Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Figur 3 ist eine teilweise im Schnitt und weiter vergrößerte Ansicht der Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Figur 4 ist eine weiter vergrößerte Ansicht von einem Teil der in Figur 3 gezeigten Befestigungsvorrichtung, wobei der Teil in seiner Relation zu den öffnungen gezeigt ist, in der die Befestigungsvorrichtung aufgenommen ist.

Figur 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Figur 4 und stellt einen Teil der Befestigungsvorrichtung dar, wenn eine Längskraft darauf ausgeübt worden ist.

Figur 6 ist eine Ansicht von dem oberen Abschnitt der Befestigungsvorrichtung und beinhaltet ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Figur 1 ist eine allgemeine Ansicht von dem Inneren eines Lagerschildes 10 gezeigt, der bei einem großen Generator verwendet ist und die Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung beinhaltet. Der Lagerschild ist in zwei Strukturteilen ausgebildet. Diese Strukturteile umfassen einen oberen Abschnitt 12 und einen unteren Abschnitt 14. Die Abschnitte des Lagerschildes liegen in ihrer montierten Position entlang einer ebenen Oberfläche aneinander an, die durch die Linie 16 angedeutet ist. Auf den Lagerschilden sind nach innen ragende Flansche ausgebildet, um für die aneinander anliegende Oberfläche zu sorgen, und Befestigungsvorrich-

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tungen, wie sie bei 18 gezeigt sind, werden dazu verwendet, um die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes in der montierten Relation zu halten und um die aneinanderliegendenOberflächen in einem festen Dichtungseingriff miteinander und einer fluchtenden Ausrichtung relativ zueinander zu halten.

Aus Figur 2, in. der die Struktur vergrößert mit weiteren Einzelheiten gezeigt ist, ist ersiehtlichj daß der obere Abschnitt 12 des Lagerschildes so ausgebildet istj daß er eine öffnung 20 aufweist, die sich durch den in dem oberen Abschnitt des Lagerschildes ausgebildeten Plansch hindurch erstreckt und dessen Auflagefläche bildet. Eine Öffnung 22, die mit der öffnung 20 ausgerichtet werden soll, ist in dem unteren Abschnitt 14 des Lagerschildes ausgebildet. Neben dem unteren Ende der Öffnung 22 befindet sich eine Gewindebohrung 24 zur Aufnahme eines Gewindeabschnittes der Befestigungsvorrichtung.

Wie in Figur 1 gezeigt ist, werden zwei Befestigungsvorrichtungen 18 verwendet, um die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes in einem festen dichtenden Eingriff und relativ zueinander ausgerichtet zu halten. Der Lagerschild hat eine erhebliche Größe und er bildet einen Teil des umschließenden Gehäuses eines großen Generators. Derartig große Generatoren werden üblicherweise durch ein Gas, wie beispielsweise Wasserstoff gekühlt, und es ist wichtig, daß keine Leckstellen in dem Gehäuse bestehen, an denen Wasserstoff austreten könnte. Es ist deshalb wesentlich, daß die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes an ihren aneinander anliegenden Flächen in einem festen dichtenden Eingriff und zueinander ausgerichtet gehalten werden.

Bei der Konstruktion von Generatoren dieser Art war es bisher üblich, eine Befestigungsvorrichtung zu verwenden, einen

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Körperabschnitt, der in· öffnungen aufnehmbar ist, wie sie bei 20 und 22 gezeigt sind, und einen Gewindeabschnitt am Ende aufweist, der in einer Bohrung oder Vertiefung aufnehmbar ist, wie sie bei 24 gezeigt ist. Um einen festen dichtenden Eingriff der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes sicherzustellen und dadurch eine Leckage von Wasserstoff aus dem Innenraum des Gehäuses in diesen Bereich zu verhindern, ist es wünschenswert, eine Befestigungsvorrichtung zu verwenden, die einen Körperabschnitt mit einer engen Passung mit den Öffnungen aufweist. Dies reduziert jede Möglichkeit selbst einer leichten Fehlausriehtung der vertikalen Flächen auf den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes auf ein Minimum, die zu einer Gas leckage aus dem Innenraum des Gehäuses führen könnte. Da jedoch die Befestigungsvorrichtungen an der Innenseite des Lagerschildes angeordnet sind, ist der Zugang zu dem Bereich, an dem die Befestigungsvorrichtungen eingesetzt werden sollen, schwierig. Ein derartiger Zugang erfolgt gewöhnlich durch relativ kleine Einstiegslöcher innerhalb des Gehäuses, und häufig sind die Öffnungen so angeordnet, daß die Person, die die Befestigungsvorrichtung einzusetzen oder herauszunehmen versucht, nicht in der Lage ist, den Bereich zu sehen, an dem die Befestigungsvorrichtung eingesetzt werden soll. Deshalb muß er dies durch "Fühlen" bewerkstelligen. Wenn der Körperabschnitt der Befestigungsvorrichtung eine enge Passung mit der öffnung aufweist, ist es recht schwierig, die Befestigungsvorrichtung in die öffnung einzusetzen, und den Gewindeabschnitt in das Gewindeloch einzuschrauben. Es ist auch schwierig, die Befestigungsvorrichtung herauszunehmen, wenn eine Demontage erforderlich wird, wegen des eingeengten Bereiches, in dem der Monteur arbeiten muß, und wegen des schwierigen Zuganges zu der Befestigungsvorrichtung.

Weiterhin hat es sich als schwierig erwiesen, während der Fertigung bzw. Bearbeitung sicherzustellen, daß die Achse der Öffnung 22 mit der Achse der Gewindebohrung oder abgesetzten

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Vertiefung 2Η genau fluchtet. Wenn auch nur eine leichte Fehlausrichtung dieser Achsen besteht und eine enge Passung des Schaftabschnittes mit der öffnung vorgesehen ist, kann es unmöglich sein, einen Schraubeingriff des Gewindeabschnittes der Befestigungsvorrichtung mit der Gewindebohrung herzustellen.

Wenn die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes zunächst montiert werden, kann es weiterhin vorkommen, daß die öffnungen 20 und 22 und die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes leicht fehlausgerichtet sind. Selbst eine leichte Pehlausrichtung kann jedoch zu einem Austritt von Kühlgas aus dem Innenraum des Gehäuses führen.

Gemäß der vorliegenden. Erfindung sind diese Probleme und Einschränkungen der bekannten Lösungen eliminiert, und es wird eine Befestigungsvorrichtung geschaffen, die leicht innerhalb der öffnungen montiert und leicht herausgenommen werden kann, wenn es erforderlich ist. Dies kann in einem eingeengten Raum und mit schlechter Zugänglichkeit zu dem Bereich geschehen, wo die Befestigungsvorrichtung eingesetzt werden soll. Wie Figur 3 entnehmbar ist, weist die Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung einen Bolzen auf, der insgesamt mit der Bezugszahl 26 bezeichnet ist. Der Bolzen 26 weist an seinem einen Ende einen ersten Gewindeabschnitt 28 und an seinem anderen Ende einen zweiten Gewindeabschnitt 30 auf. Die Gewinde auf den Abschnitten 28 und haben vorzugsweise eine unterschiedliche Steigung, so daß, selbst wenn blind gearbeitet werden muß, es unmöglich ist, die Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung in der falschen Richtung in die öffnungen und Gewindebohrungen einzusetzen, da nur der erste Gewindeabschnitt 28 ein Gewinde mit einer Steigung hat, die dem Gewinde in der Bohrung 24 entspricht. Zwischen den ersten und zweiten Gewindeabschnitten enthält der Bolzen einen Körperabschnitt 32, der in den öffnungen 20 und 22 aufgenommen werden kann.

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Der Kopf oder das obere Ende des Bolzens weist eine Vertiefung 34 mit einem hexagonalen Querschnitt auf zur Aufnahme eines geeigneten Schraubenschlüssels, der zum Drehen des Bolzens verwendet wird, um den Gewindeabschnitt 28 in die Gewindebohrung 24 zu schrauben. Eine Mutter 36 steht mit dem Gewindeabschnitt 30 in Eingriff. Nachdem der Bolzen in den öffnungen 20 und 22 und in der Gewindebohrung 24 montiert ist, kann die Mutter 26 auf dem Gewindeabschnitt 30 nach unten gedreht werden, um an dem oberen Abschnitt des Lagerschildes an der Schulter 37 anzugreifen und den oberen Abschnitt 12 in einen festen Dichtungseingriff mit dem unteren Abschnitt 14 zu drücken. Die Mutter 36 kann eine Sicherungsschraube sein, beispielsweise eine der Muttern, die als Mutter mit Sicherung durch elastische Verformung eines Fiberringes im Handel bekannt sind, aber zusätzlich wird vorzugsweise eine Sicherungsscheibe 38 in Verbindung mit der Mutter 36 verwendet, um eine Lösung der Mutter zu verhindern, nachdem die Montage beendet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Bolzen 26 so ausgebildet, daß er einen ersten Abschnitt 40 mit einem größeren Durchmesser und einen, zweiten Abschnitt oder Schaft mit einem kleineren Durchmesser aufweist, wobei an der Verbindungsstelle zwischen diesen zwei Bolzenabschnitten eine Schulter 44 gebildet ist. Der Schaft 42 bildet einen Teil des Körperabschnittes 32. Wie in Figur 4 gezeigt ist, hat der Abschnitt 40 einen kleineren Durchmesser als die öffnungen 20 und. 22. Obwohl die Darstellung in Figur 4 etwas vergrößert ist, um die Relation der Teile zu zeigen, und der Spielraum nicht so groß sein würde, wie er in dieser Figur gezeigt ist, ist der einen kleineren Durchmesser aufweisende Schaft 42 im Abstand zu den Wänden der öffnungen 20 und 22 angeordnet. Um für einen festen Eingriff zwischen der Befestigungsvorrichtung und den Wänden dieser öffnungen zu sorgen, sind zahlreiche Ringe, die aneinander anstoßende

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konische Ränder aufweisen, um den Schaft 42 des Bolzen herum angeordnet, um den Körperabschnitt 32 der Befestigungsvorrichtung zu bilden. Diese Ringe sind abwechselnd männlich und weiblich. Insbesondere enthalten sie an jedem Ende einen männlichen Ring 46 und zwischen diesen zwei männlichen Ringen einen weiblichen Ring 48. Der weibliche Ring 48 ist in Längsrichtung gespalten, wie es bei 50 in Figur 2 angedeutet ist, um eine Expansion oder Ausdehnung dieses Ringes zu gestatten, um einen Eingriff des Körperabschnittes der Befestigungsvorrichtung mit den Wänden der Öffnungen zu gestatten. Die aneinanderliegende Ränder der männlichen Ringe und des weiblichen Ringes sind konisch, wie es bei 52 gezeigt ist, so daß, wenn eine Längskraft auf die männlichen Ringe ausgeübt wird, um sie gegeneinander zu drücken, die konischen Ränder eine radiale Expansion des weiblichen Ringes bis zu einem Eingriff mit den Wänden der öffnungen 20 und 22 bewirken. Genauer gesagt, ist der weibliche Ring so angeordnet, daß er sich über die durch die Bezugs zahl 16 bezeichnete Ebene erstreckt, wobei diese Bezugszahl die aneinander anliegenden Oberflächen der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes bezeichnet. Aufgrund dieser Anordnung korrigiert der weibliche Ring beim Expandieren jede anfängliche Feh!ausrichtung der öffnungen 20 und 22 und bringt somit die oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes und deren vertikale Flächen in eine fluchtende Ausrichtung. Die somit herbeigeführte Ausrichtung verhindert jede Leckage an Kühlgas aus dem Inneren des Gehäuses. Während der weibliche Ring 28 ein geteilter oder gespaltener Ring ist, um so eine Expansion in einen festen Eingriff mit den Wänden der öffnungen zu gestatten, sind die männlichen Ringe geschlossene oder massive Ringe und behalten während einer derartigen Bewegung bzw. Verschiebung der männlichen Ringe den gleichen Innendurchmesser.

Um die Ringe in der montierten Position auf dem Bolzen zu halten, wenn die Befestigungsvorrichtung nicht in den öff-

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nungen angeordnet ist, ist neben dem unteren der männlichen Ringe 46 ein Schnappring 54 vorgesehen. Um den Schnappring bzw. Sprengring in seiner Lage auf dem Bolzen zu halten, aber trotzdem eine Längsbewegung des Schnappringes relativ zum Bolzen zu gestatten, wenn dies während der Montage der Befestigungsvorrichtung in den Öffnungen erforderlieh ist, ist in dem Bolzen zur Aufnahme des Sprengringes eine relativ weite- Rille 56 ausgebildet, die größer als die Dicke des Sehnappringes ist. Die Weite bzw. Breite der Rille 56 ist so gewählt, daß sich der Schnappring 24 über eine wesentliche Strecke in Längsrichtung relativ zum Bolzen bewegen kann, wenn eine Kraft ausgeübt wird, um die männlichen Ringe gegeneinander zu drücken. Der untere männliche Ring 46 ist an seinem unteren Ende mit einer Vertiefung oder Nut 58 versehen, und der Schnappring 54 ist in dieser Vertiefung aufgenommen, so daß das untere Ende des männlichen Ringes in einem direkten Eingriff mit einer Schulter 60 stehen kann, die an dem unteren Ende der öffnung 22 ausgebildet ist.

Bei den Bearbeitungsvorgängen zum Ausbilden der öffnung 22 in dem unteren Abschnitt 14 des Lagerschildes und bei der Ausbildung der abgesetzten oder mit einem Gewinde versehenen Vertiefung 24 neben dem unteren Ende der öffnung 22 hat es sich als schwierig herausgestellt sicherzustellen, daß die Achse der Gewindebohrung präzise mit der Achse der öffnung 22 auf einer Linie liegt. Wenn es also versucht wird, einen Bolzen mit einem festen Schaft und einem Gewindeabschnitt zu verwenden und eine enge Passung, sehr ähnlich einer Dübel passung, zwischen dem Schaft und den Wänden der öffnungen 20 und 22 zu haben, hat es sich als schwierig oder sogar als unmöglich erwiesen, den Gewindeabschnitt eines derartigen Bolzens in einen richtigen Eingriff mit der Gewindebohrung zu bringen. Diese Schwierigkeit ist durch bekannte expandier bare Bolzen nicht überwunden, selbst durch diejenigen nicht.

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die gespaltene expandierbare Ringe verwenden, da die bekannten Bolzen einen minimalen Spielraum zwischen dem Innendurchmesser der männlichen und weiblichen Ringe und dem Außendurchmesser des Schaftes des Bolzens aufweisen. Die bekannten Bolzen, bei denen die Gewindebohrung mit der benachbarten, den Bolzen aufnehmenden Vertiefung falsch ausgerichtet ist, können nicht erfolgreich eingesetzt und herausgenommen werden.

Die Befestigungsvorrichtung gemäß» der Erfindung ist so aufgebaut, daß selbst dann, wenn die Achse der Gewindebohrung gegenüber der Achse der Öffnung 22 leicht radial versetzt ist, die Befestigungsvorrichtung trotzdem leicht in einen Gewindeeingriff gebracht werden kann, während auch für eine enge Passung mit den Wänden der Öffnungen gesorgt wird.. Um für eine leichte radiale Verschiebung der Anordnung aus den männlichen und weiblichen Ringen relativ zur Achse des Gewindeabschnittes 28 zu sorgen, wenn die Achsen der Gewindebohrung 24 und der Öffnung 22 leicht radial versetzt sind, sind die männlichen Ringe mit einem Durchmesser versehen, der etwas größer ist als derjenige des Schaftes 42 des Bolzens 26, auf denen sie sich befinden. Dadurch wird zwischen den männlichen Ringen und dem Schaft ein Spielraum gebildet, der in den Figuren 4 und 5 mit 62 bezeichnet ist. Dies gestattet eine Verschiebung der Ringe relativ zum Schaft und macht die Befestigungsvorrichtung selbst-zentrierend, um auf diese Weise jede anfängliche Fehlausrichtung der Öffnungen 20 und 22 und Fehlausrichtung der Gewindebohrung 24 relativ zur Öffnung 22 zu kompensieren. Weiterhin ist der weibliche Ring so angeordnet, daß er, wenn die Befestigungsvorrichtung in ihre montierte Position geschraubt wird, die Expansion des weiblichen Ringes jede anfängliche Fehlausrichtung der Öffnungen 20 und 22 und der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes automatisch korrigiert.

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In einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung betrugen der Innendurchmesser der männlichen Ringe 33,35 mm (1,313 Zoll) und der Durchmesser des Schaftes 42 des Bolzens' 30,175 mm (i,l88 Zoll).Wodurch ein Spielraum von etwa 1,59 mm."'(i/16 Zoll.) in dem Bereich gebildet ist, der in den Figuren U und 5 mit 62 bezeichnet ist. Wenn also die Befestigungsvorrichtung in den Öffnungen montiert wird und falls die Achse der Gewindebohrung/ gegenüber der öffnung 22 leicht versetzt sein sollte, können sich aufgrund dieses Spielraumes die männlichen Ringe radial bewegen relativ zum Schaft 42 des Bolzens in einer Richtung, um diese Versetzung zu kompensieren, wodurch der radiale Spielraum an dem einen Punkt leicht vermindert und an dem diametral gegen-

. ■■ wird
überliegenden Punkt vergrößerte Darüber hinaus wird diese Einstellung.automatisch vorgenommen, wenn die Befestigungsvorrichtung eingesetzt wird, so daß, selbst wenn die die Montage'ausführende Person in einer ungünstigen und eingeengten Position arbeitet und selbst ohne Sicht auf den Bereich, wo die Befestigungsvorrichtung eingesetzt wird, diese Person die Befestigungsvorrichtung in ihrer montierten Position schrauben kann. Wenn die Befestigungsvorrichtung in ihre montierte Position geschraubt wird, korrigiert sie schließlich automatisch jede anfängliche Fehlausrichtung der oberen und unteren Abschnitte der LagerSchilde.

Wenn ein fester dichtender Eingriff und eine Ausrichtung zwischen den Stoßflächen der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes herbeigeführt werden soll, wird eine Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung in jeden Satz der öffnungen in den oberen und unteren Abschnitten des Lagerschildes eingesetzt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, daß zwei derartige Befestigungsvorrichtungen angemessen sind, um einen derartigen fluchtenden Dichtungseingriff herbeizuführen. Selbst wenn in einem ungünstigen und eingeengten Raum gearbeitet wird, kann der Monteur die Befestigungsvorrichtung leicht durch

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die Öffnung 20 hindurch in die Öffnung 22 einsetzen. Aufgrund des Spielraumes zwischen den männlichen Ringen 46 und dem Schaft 42 des Bolzens kann der Gewindeabschnitt 28 auf einfache Weise in eine Schraubverbindung mit der Gewindebohrung 24 gebracht werden, selbst wenn, wie es in diesem Fall üblich ist, die Achse der Bohrung gegenüber der Achse der Öffnung 22 leicht versetzt ist. Die Befestigungsvorrichtung wird dann in einen festen Gewindeeingriff mit der Bohrung geschraubt, indem ein Schraubschlüssel in die hexagonale Vertiefung 34 in den Kopf der Befestigungseinrichtung eingesetzt wird. Wenn der Bolzen durch den Schraubenschlüssel gedreht und in die Gewindebohrung 24 eingeschraubt wird, bewegt sich die Schulter 44 nach unten, greift an dem oberen männlichen Ring an und bewegt diesen Ring nach unten. Die Abwärtsbewegung des unteren männlichen Ringes wird schließlich durch den Eingriff mit der Schulter 60 an der Unterseite der Öffnung 22 begrenzt. Ein weiteres Drehen des Bolzenkörpers durch den Schraubenschlüssel bewirkt, daß auf die männlichen Ringe 46 durch die Schulter 44 in Verbindung mit der Schulter 60 eine Längskraft ausgeübt wird.

Das Ergebnis der Ausübung dieser Längskraft ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Figur 4 zeigt die männlichen und weiblichen Ringe 46 und 48 in den Positionen, die sie einnehmen.bevor das Einschrauben des Bolzens begonnen wurde und wo keine signifikante Längskraft auf die Ringe ausgeübt wird. Wenn der Bolzen in die Gewindebohrung eingeschraubt wird, bewegt die Abwärtsverschiebung der Schulter 44 die männlichen Ringe aufeinander zu und in die in Figur 5 gezeigte Position. Eine derartige Verschiebung bewirkt, daß" die aneinander anliegenden konischen Ränder der männlichen und weiblichen Ringe den weiblichen Ring expandieren für einen festen Eingriff mit den Wänden der Öffnungen 20 und 22, um die gewünschte "Dübelpassung" zu bilden. Gleichzeitig übt diese Expansion des weiblichen Ringes eine Kraft auf die Wände der Öffnungen 20 und 22 aus, die anfangs leicht

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fehlausgerichtet sein können, und' sie bewirkt eine relative seitliche Verschiebung der oberen und unteren Abschnitte 12 bzw» 14 des Lagerschildes, um die öffnungen 20 und 22 und die oberen und unteren Abschnitte des LagerschiIdes in eine fluchtende Ausrichtung zu bringen. Der weibliche Ring erstreckt sich, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, über die Ebene der Stoßflächen der oberen und unteren Abschnitte des Lagerschildes, wie es durch die Bezugszahl 16 bezeichnet ist. Diese Anordnung des weiblichen Ringes 48, der sich über die Stoßeflächen erstreckt, stellt eine fluchtende Ausrichtung der Öffnungen 20 und 22 sicher, wenn der weibliche Ring expandiert wird. Wie weiterhin dargestellt ist, verändert diese Verschiebung der männlichen Richtung aufeinander zu, wenn der Bolzenkörper in die Gewindebohrung 24 eingeschraubt wird, nicht die Spielraumrelation zwischen dem Innendurchmesser der männlichen Ringe und des Schaftes 42 des Bolzens gegenüber der zu Beginn des EinschraubVorganges stehenden Relation.

Die Sicherungsscheibe 38 wird dann auf dem.Bolzenkörper angeordnet und die Mutter 36 auf den Gewindeabschnitt 30 des Bolzenkörpers geschraubt und fest gegen die Schulter 37 des oberen Abschnittes 12 des Lagerschildes angezogen, um die oberen und unteren Abschnitte 12 und 14 des Lagerschildes in einen festen dichtenden Eingriff miteinander zu bringen.

Wenn es zu irgendeiner Zeit erforderlich ist, die Befestigungsvorrichtungen herauszunehmen, kann dies auf einfache Weise dadurch geschehen, daß die Mutter 36 gelöst und dann der Bolzen in der entgegengesetzten Richtung durch einen Schraubenschlüssel gedreht wird,, der in die hexagonale Vertiefung 34 eingesetzt wird. Wenn der Bolzen durch den Schraubenschlüssel gedreht wird, wird die auf die Ringe 46_s 48 wirkende Längskraft vermindert, und der weibliche Ring 48 kehrt in seine nicht expandierte Position aufgrund der

Federkraft bzw. der Elastizität dieses Ringes zurück, wodurch die Befestigungsvorrichtung einfach aus den Öffnungen 20 und 22 herausgenommen werden kann₃ nachdem sie aus der Gewindebohrung 24 herausgeschraubt ist»

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Figur 6 gezeigt. Das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel nur in der Konstruktion des Kopfes am oberen Bolzenende. Anstelle der hexagonalen Vertiefung in dem Bolzenkopf weist das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel einen Abschnitt 63 auf,, der sich über den Gewindeabschnitt 30 hinaus erstreckt. In dem Abschnitt 63 ist ein sich quer erstreckender Schlitz 64 ausgebildet» In diesen Schlitz kann auf einfache Weise ein geeignetes Werkzeug eingesetzt werdenj um den Bolzenkörper je nach Wunsch hinein- oder herauszuschrauben.

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Claims

27. Februar 1978

46O2-17GE-2624

General Electric Company

Ansprüche

f 1.)Befestigungsvorrichtung zum Verbinden und zur Ausbildung der richtigen Ausrichtung für zahlreiche Strukturteile, die vor der Montage normalerweise fehlausgerichtet sind und Öffnungen aufweisen zur Aufnahme der Befestigungsvorrichtung, wobei eines der Strukturteile eine Gewindebohrung neben einem Ende der Öffnung aufweist, gekennzeichnet durch einen Bolzen (26) mit einem ersten Gewindeabschnitt (28) an dem einen Ende, der von der Gewindebohrung (24) aufgenommen wird, und einem zweiten Gewindeabschnitt (30) an dem anderen Ende, der sich über die Öffnung (20) in dem anderen der Strukturteile (12, 14) hinaus erstreckt, wobei der Bolzen ferner einen Schaft (42) zwischen den Gewindeabschnitten (28, 30) aufweist, der in den Öffnungen (2O₁ 22) aufgenommen wird, ferner durch zahlreiche Ringe (46, 4 8), die auf dem Schaft (42) angeordnet sind und mit diesem einen Körperteil (32) der Befestigungsvorrichtung bilden, wobei die Ringe aneinander anliegende konische Ränder (52) aufweisen und abwechselnde männliche und weibliche Ringe sind, von denen der weibliche Ring (48) gespalten (bei 50) ist derart, daß eine auf die Ringe ausgeübte Längskraft eine Expandierung des weiblichen Ringes in radialer Richtung gegen die Wände der Öffnungen (20_s 22) bewirkt, ferner durch Mittel (34, 64) auf dem Bolzen zum Drehen des Bolzens, wodurch der erste Gewindeabschnitt (28) in die Gewindebohrung (24) schraubbar ist_s durch Mittel (40, 44) auf dem Bolzen zum Ausüben einer Längskraft auf die Ringe (46j 48), wenn der erste Gewindeabschnitt (28) in die Gewindebohrung (24) geschraubt wird₃ wobei die Längskraft auf die Ringe eine Expansion des weißlichen Ringes (48) in einen festen Eingriff mit den Wänden der öffnungen bewirkt derart, daß die öffnungen ausgerichtet und eine Dübelpassung zwischen den öffnungen und dem Körperabschnitt der

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Befestigungsvorrichtung gebildet ist, und durch eine Mutter (36), die auf den zweiten Gewindeabschnitt (30) schraubbar ist und an dem anderen Strukturteil angreift, um die Strukturteile (12, 14) in einen festen dichtenden Eingriff zu drücken.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Drehen des Bolzens eine einen Schraubenschlüssel aufnehmende Vertiefung (34) in dem Ende des zweiten Gewindeabschnittes (30) umfaßen.
3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Drehen des Bolzens einen Schlitz (64) neben dem zweiten Gewindeabschnitt 00) zur Aufnahme eines Drehwerkzeuges umfassen.
4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Innendurchmesser der Ringe (46, 48) größer ist als der Durchmesser des Schaftes (42) derart, daß zwischen den Ringen und dem Schaft ein Spielraum gebildet ist, der eine Verschiebung der Ringe in radialer Richtung relativ zum Schaft gestattet, so daß das Einsetzen der Befestigungsvorrichtung trotz einer Fehlausrichtung zwischen der Gewindebohrung (24) und der öffnung (22) in dem einen Strukturteil und trotz einer anfänglichen Pehlausrichtung der Strukturteile und der darin befindlichen öffnungen erleichtert ist.
5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steigung des Gewindes des ersten Gewindeabschnittes (28) unterschiedlich ist von der Steigung des Gewindes des zweiten Gewindeabschnittes (30) derart, daß die Befestigungsvorrichtung

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nur in einer Richtung in die Öffnungen und in die Gewindebohrung einsetzbar ist.
6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Ausüben einer Längskraft auf die Ringe eine Schulter (44) umfassen, die auf dem Schaft (42) neben dem einen Ende der Ringe (46, 48) ausgebildet ist, wobei die Ringe zwischen der Schulter (44) und einem Abschnitt von dem einen Strukturteil neben der Gewindebohrung (24) in Längsrichtung zusammenpreßbar sind, wenn die Befestigungsvorrichtung in die Gewindebohrung (24) geschraubt wird.
7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Schaft (42) neben dem anderen Ende der Ringe eine Rille (46) vorgesehen ist, in der ein Schnapp- bzw. Sprengring (54) aufgenommen ist zur Halterung der Ringe (46, 48) auf dem Schaft zwischen der Schulter (44) und dem Schnapp- bzw. Sprengring.
8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite der Rille (56) in dem Schaft (42) größer ist als die Dicke des Schnapp- bzw. Sprengringes (54), so daß bei einer auf die Ringe (46, 48) ausgeübten Längskraft eine Längsbewegung des Schnapp- bzw. Sprengringes (54) gestattet ist.
9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der weibliche Ring (48) über eine durch die Stoßflächen der Strukturteile (12, 14) gebildeten Ebene (16) erstreckt, so daß eine radiale Expansion des weiblichen Ringes bei einer

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darauf ausgeübten Längskraft jede Fehlausrichtung der Strukturteile korrigiert.

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