DE4110364A1

DE4110364A1 - Bolted joint with elastically deflected flanges - uses elasticity to maintain bolt tension and prevent loosening of bolts

Info

Publication number: DE4110364A1
Application number: DE19914110364
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr Ing Brendel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1991-10-10

Abstract

The initial tension in the bolts of a bolted joint is maintained in the following way. A bolted joint is made between two structural elements (7) and (8) by means of flanges (5) and (6), with a plain hole in one flange and a tapped hole in the other flange. One of the flanges (7) has a small dia. blind hole (4) on each side of the bolt hole. These blind holes (4) receive flanged tubular dowels (2). When the flanges are bolted together a gap (11) is formed between the flanges. This gap is reduced by tightening the bolt (9) so that the flanges are elastically deflected. This elastic deflection maintains the tension in the bolt (9) and prevents it from becoming loose. USE - Bolted joints.

Description

Die Erfindung betrifft eine steifigkeitsoptimierte Schraubenverbindung bei der unter Zug- bzw. Biegebelastung kein Fugenklaffen auftritt, und die da rüberhinaus eine erhöhte Sicherheit gegen selbsttätiges Losdrehen ihrer Schrauben aufweist.The invention relates to a stiffness-optimized screw connection no gaping gaps occur under tensile or bending stress, and there furthermore increased security against automatic loosening of your Has screws.

In ihrer Zugsteifigkeit verbesserte Schraubenverbindungen wurden bereits 1987 in einer Veröffentlichung des Anmelders offenbart. Diese erschien im VDI-Bericht Nr. 627 auf den Seiten 133-149 und trug den Titel: "Erhöhung der Dämpfung fester Fugenverbindungen durch dichtungslos eingeschlossene Flüssigkeitsschichten". Gemäß dieser Veröffentlichung kann durch gezielte Plazierung schmaler Folienstreifen in der Fuge einer unter Zugbelastung stehenden Schraubenverbindung deren steifigkeitsminderndes Fugenklaffen vermieden werden.Bolt connections that have been improved in terms of their rigidity have already been 1987 disclosed in the applicant's publication. This appeared in VDI Report No. 627 on pages 133-149 and was entitled: "Increase the damping of fixed joint connections by seallessly enclosed Layers of liquid ". According to this publication, targeted Placement of narrow film strips in the joint of a under tensile load standing screw connection their stiffness reducing joint gap be avoided.

Eine weitergehendere Beschreibung derartiger Schraubenverbindungen enthält die 1990 erschienene Dissertation des Anmelders mit dem Titel "Zur Schwin gungsdämpfung von Fugenverbindungen", die vom Anmelder bezogen werden kann.Contains a further description of such screw connections the applicant 's dissertation, published in 1990, entitled "Zur Schwin damping of joint connections ", which are obtained from the applicant can.

Ein Nachteil der offenbarten Verfahrensweise ist jedoch, daß bei der Mon tage einer Schraubenverbindung für die lagerichtige Plazierung der Folien streifen in der Fuge eine hohe Sorgfalt und ein entsprechender Zeitaufwand erforderlich ist. Dies gilt vor allem dann, wenn die verwendeten Folien streifen auch noch unterschiedliche Flächenabmessungen aufweisen.A disadvantage of the procedure disclosed, however, is that the mon days of a screw connection for the correct placement of the foils graze the joint with great care and a corresponding amount of time is required. This is especially true when the foils used stripes also have different surface dimensions.

Ausgehend vom dargelegten Stand der Technik besteht die Aufgabe, eine Schraubenverbindung großer Zugsteifigkeit und Sicherheit gegen Verlust ihrer Schraubenvorspannung beziehungsweise selbsttätiges Losdrehen ihrer Schrauben zu schaffen, die durch eine besonders einfache Montage gekenn zeichnet ist, und deren fehlerfreie Ausführung auch nachträglich noch mit begrenztem Aufwand kontrolliert werden kann.Based on the state of the art, there is the task of a High tensile rigidity and security against loss their bolt tension or automatically loosening their To create screws that are characterized by a particularly simple assembly is drawn, and their flawless execution even afterwards limited effort can be controlled.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Ausbildung der Flanschblätter von Schraubenverbindungen und durch die Verwendung ent sprechend ausgestalteter sogenannter Kontaktelemente gelöst. This object is achieved by the training described in claim 1 the flange sheets of screw connections and through the use ent so-called contact elements designed speaking.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen.Further preferred embodiments of the invention result from the Subclaims and the following exemplary embodiments.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Schraubenverbindungen zeichnen sich im Gegensatz zur bereits offenbarten Verwendung von Folienstreifen durch eine hohe Betriebssicherheit bei besonders einfacher, leicht automatisierbarer, fehlersicherer und mit begrenztem Aufwand kontrollierbarer Montage aus.The screw connections designed according to the invention are characterized in Contrary to the already disclosed use of film strips by a high operational reliability with a particularly simple, easily automatable, fail-safe and controllable with limited effort.

Diese Vorteile kommen in Verbindung mit dem fehlenden Fugenklaffen erfin dungsgemäßer Schraubenverbindungen insbesondere bei der Anwendung pastöser Flächendichtungen zur Geltung und erweitern deren Anwendungsbereich auf Flanschblätter sonst zu geringer Biegesteifigkeit unter äußeren Zugbela stungen.These advantages come in connection with the lack of gap gaps Screw connections according to the invention, in particular when using pasty Surface seals are used and expand their area of application Flange sheets otherwise too low bending stiffness under the outer tensile layer stungen.

Erfindungsgemäß ausgebildete, dynamischen Betriebskräften ausgesetzte Schraubenverbindungen weisen auch deshalb eine wesentlich höhere Betriebs sicherheit als solche herkömmlicher Art auf, da ihre Schrauben aufgrund des zuverlässig verhinderten Fugenklaffens keiner nennenswerten Biegebe lastung oder dynamischen Zugbeanspruchung unterliegen.Suspended dynamic operating forces trained according to the invention Screw connections therefore also have a significantly higher operating rate security as such of a conventional type because its screws are due the reliably prevented gaping of joints no significant bending load or dynamic tensile stress.

Ein besonderer Vorteil erfindungsgemäßer Schraubenverbindungen beruht auf der elastischen Biegung der von den Schraubenvorspannkräften belasteten Fugenflächen beziehungsweise Flanschblätter und der damit verbundenen Speicherung potentieller Energie, wie bei einer langen Dehnschraube. Hier durch bleibt auch bei dynamisch parallel zur Fugenebene belasteten Schrau benverbindungen und unvermeidlichen Setzvorgängen in den von den Schrau bendruckkräften belasteten Fugen die Schraubenvorspannung nahezu unverän dert aufrechterhalten, wodurch ein selbsttätiges Losdrehen der Schrauben zuverlässig vermieden wird.A particular advantage of screw connections according to the invention is based on the elastic bend of the loads caused by the bolt preload Joint surfaces or flange sheets and the associated Storage of potential energy, like a long expansion screw. Here remains even when the screw is loaded dynamically parallel to the joint plane connections and inevitable setting processes in the by the screw Joint pressure applied the screw preload almost unchanged maintained, causing the screws to loosen automatically is reliably avoided.

Diese bereits hohe Sicherheit gegen einen Verlust der Schraubenvorspannung wird nochmals erheblich verbessert, wenn die in der Schraubenverbindung angeordneten Kontaktelemente gemäß den Patentansprüchen 10 und 11 eine speziell ausgebildete Oberflächenstruktur zur Erhöhung des Reibungskoeffi zienten aufweisen.This already provides a high level of security against loss of the screw preload will be significantly improved again if the in the screw connection arranged contact elements according to claims 10 and 11 a specially designed surface structure to increase the coefficient of friction have clients.

Erfindungsgemäße Schraubenverbindungen besitzen auch den Vorteil, aufgrund der bekannten Kraftübertragungsverhältnisse in der Fuge einer Steifig keitsberechnung - beispielsweise nach der FEM-Methode - wesentlich leich ter zugänglich zu sein als herkömmliche Schraubenverbindungen, deren bei Zugbelastung auftretendes Fugenklaffen nichtlineare, nur ungenau und mit großem Aufwand errechenbare Steifigkeitseigenschaften zur Folge hat.Screw connections according to the invention also have the advantage that the known power transmission ratios in the joint of a stiff calculation - for example according to the FEM method - much easier ter to be accessible than conventional screw connections, whose at Gap gap occurring nonlinear, only imprecise and with great effort calculable stiffness properties results.

In diesem Zusammenhang ist auch vorteilhaft, daß in Serie gefertigte er findungsgemäße Schraubenverbindungen - im Gegensatz zu solchen herkömmli cher Art - in ihren Steifigkeitseigenschaften aufgrund des fehlenden Ein flusses von Fertigungstoleranzen durch eine extrem kleine Streuung gekenn zeichnet sind.In this context, it is also advantageous that he mass-produced screw connections according to the invention - in contrast to those conventionally cher kind - in their stiffness properties due to the lack of Ein flow of manufacturing tolerances through an extremely small spread are drawn.

Weitere Vorzüge erfindungsgemäßer Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen von Ausführungsbeispie len des Erfindungsgedankens.Further advantages of embodiments according to the invention result from the Claims, the description and the drawings of exemplary embodiments len of the inventive concept.

Im folgenden wird auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher eingegangen. Dabei können die der Beschreibung und den Figuren zu entneh menden Merkmale bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigtThe following is a closer look at preferred embodiments of the invention received. You can see the description and the figures features in other embodiments of the invention individually can be used individually or in combination in any combination. It shows

Fig. 1 das Fugenklaffen konventioneller, unter Zugbelastung stehender Schraubenverbindungen, Fig. 1, the conventional joints gaping, standing under tension screw connections,

Fig. 2 den Schnitt II-II durch eine erfindungsgemäße Schraubenverbindung, deren Kontaktelemente tragendes Flanschblatt als oberstes in Fig. 3 dargestellt ist, Fig. 2 shows the section II-II according to the invention by a screw connection, the contact elements is shown supporting flange face as the top in Fig. 3,

Fig. 3 mit kreisförmigen Kontaktelementen belegte Flanschblätter unter schiedlicher Bauart, Figure 3 is covered with circular contact elements flanging under schiedlicher type.,

Fig. 4 das Flanschblatt von Fig. 2, auf dem kreisförmige Kontaktelemente im Sinne einer größtmöglichen Sicherheit gegen einen unzulässigen Abfall der Schraubenvorspannung angeordnet sind. Fig. 4 shows the flange of Fig. 2, on which circular contact elements are arranged in the sense of the greatest possible security against an inadmissible drop in the screw pretension.

Fig. 5 die mit rechteckigen Kontaktelementen ausgerüsteten Flanschblätter von Fig. 3, Fig. 5 equipped with the rectangular contact elements flanging of Fig. 3,

Fig. 6 die Schnittansicht eines für die Flanschblätter von Fig. 5 benutz ten Kontaktelements, Fig. 6 shows the sectional view of the flanging of Fig. 5 USER th contact element,

Fig. 7 ein weiteres, für die Flanschblätter von Fig. 5 geeignetes rechtek kiges Kontaktelement in Schnittdarstellung, Fig. 7 shows a further, for the flanging of Fig. 5 suitable rechtek kiges contact element in sectional view,

Fig. 8 die Draufsicht auf das Kontaktelement von Fig. 7, Fig. 8 is a plan view of the contact element of Fig. 7,

Fig. 9 ein besonders einfach gestaltetes rechteckiges Kontaktelement in Schnittdarstellung, Fig. 9 shows a particularly simple design rectangular contact element in sectional view,

Fig. 11 zwei verschiedene streifenförmige Kontaktelemente in perspektivi scher Darstellung sowie den Schnitt XI-XI durch eine erfindungsge mäße Schraubenverbindung, in der diese Kontaktelemente angeordnet sind, und deren unteres Flanschblatt in Fig. 12 dargestellt ist, Fig. 11 is shown two different strip-shaped contact elements in perspektivi shear view and the section XI-XI through a erfindungsge Permitted screw connection in which these contact elements are arranged, and whose lower flange face in Fig. 12,

Fig. 12 ein mit drei verschiedenen streifenförmigen Kontaktelementen er findungsgemäß belegtes Flanschblatt und Fig. 12 with three different strip-shaped contact elements according to the invention he occupied flange sheet and

Fig. 13 ein auf dem Flanschblatt von Fig. 12 angeordnetes Kontaktelement in perspektivischer Darstellung. Fig. 13 is a disposed on the flange face of Fig. 12 contact element in perspective.

Fig. 1 verdeutlicht an drei konstruktiv unterschiedlich ausgebildeten Flanschblättern von Schraubenverbindungen - einfacher Flansch, verrippter Flansch, Flansch mit vereinfacht dargestellten Schraubentaschen - den Ef fekt des Fugenklaffens, wenn die Schraubenverbindungen äußeren Zugkräften ausgesetzt werden. Da es konstruktiv unmöglich ist, den Abstand A der Zug kräfte zu den Schraubenachsen auf den Betrag 0 zu reduzieren, läßt sich bei diesen konventionell ausgebildeten Flanschblättern der die Zugsteifig keit der Schraubenverbindung reduzierende Effekt des Fugenklaffens nie vermeiden. Fig. 1 illustrates on three differently designed flange sheets of screw connections - simple flange, ribbed flange, flange with screw pockets shown in simplified form - the effect of joint gaping when the screw connections are exposed to external tensile forces. Since it is structurally impossible to reduce the distance A of the tensile forces to the screw axes to the amount 0 , the tensile stiffness of the screw connection reducing effect of joint gaping can never be avoided with these conventionally designed flange blades.

Das ist erst möglich, wenn der Fugenkontaktdruck derartiger Schraubenver bindungen gemäß der zuvor genannten Veröffentlichung des Anmelders durch Folienstreifen an den Angriffsstellen der Zugkräfte konzentriert wird. Diese Anwendung von Folienstreifen ist jedoch mit verschiedenen Nachteilen verbunden, die durch die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens vermieden werden.This is only possible if the joint contact pressure of such screw ver bindings in accordance with the applicant's aforementioned publication Film strip is concentrated at the points of attack of the tensile forces. However, this application of film strips has various disadvantages connected by the embodiments of the Inventive ideas are avoided.

Fig. 2 zeigt den Schnitt II-II durch eine erfindungsgemäße Schraubenver bindung deren kreisförmige Kontaktelemente 10, 12 tragendes Flanschblatt 5 als oberstes in Fig. 3 dargestellt ist. Die Kontaktelemente 10, 12 beste hen aus einer Scheibe 1, die auf einer Seite in ihrem Mittelpunkt mit einem Hohlstift 2 verbunden ist. Da der Hohlstift 2 sich in einer Bohrung 4 des Flanschblatts 5 befindet, ist auf diese Weise die Lage jedes Kon taktelements 10, 12 in der Fuge exakt und mit großer Sicherheit selbst bei einem äußerst unwahrscheinlichen Lockern der Schrauben 9 festgelegt. Fig. 2 shows the section II-II through a screw connection according to the invention whose circular contact elements 10 , 12 bearing flange sheet 5 is shown as the top in Fig. 3. The contact elements 10 , 12 are hen from a disc 1 , which is connected on one side at its center with a hollow pin 2 . Since the hollow pin 2 is located in a bore 4 of the flange 5 , the position of each contact element 10 , 12 in the joint is precisely and with great certainty even with an extremely unlikely loosening of the screws 9 in this way.

Die Kontaktelemente 10, 12 sind vergleichbar einem Hohlniet mit sehr gro ßem Flachkopf und kurzem Schaft. Sie können wirtschaftlich aus einem Stahl- oder Aluminiumband durch Ziehen, Pressen und Stanzen hergestellt werden. Der Hohlstift 2 kann aber auch durch einen Vollzylinder ersetzt werden, der insbesondere durch Bolzenschweißen mit der Scheibe 1 verbunden wird, oder es wird ein Ende des Vollzylinders zur Scheibe 1 bzw. einem funktionsgleichen dünnen Streifen ausgewalzt bzw. gepreßt.The contact elements 10 , 12 are comparable to a hollow rivet with a very large flat head and short shaft. They can be economically manufactured from a steel or aluminum strip by pulling, pressing and punching. The hollow pin 2 can also be replaced by a solid cylinder, which is connected in particular by stud welding to the disc 1 , or one end of the solid cylinder to the disc 1 or a functionally similar thin strip is rolled or pressed.

Der stiftförmige Teil eines Kontaktelements kann - vergleichbar beispiels weise einem geschlitzten Spannstift oder einem Kerbstift - auch eine der artige vom Kreis abweichende und/oder über seine Länge variable Quer schnittsform aufweisen, daß beim Einführen dieses stiftförmigen Teils in die Bohrung 4 durch dessen elastische und/oder plastische Verformung ein Reibschluß zur Bohrungswandung auftritt. So befestigte Kontaktelemente sind besonders zur automatisierten Montage von Schraubenverbindungen ge eignet, da sie eine beliebige Montagelage der Flanschblätter ermöglichen, ohne vom Flanschblatt abzufallen.The pin-shaped part of a contact element can - comparable example, a slotted dowel pin or a notch pin - also have a cross-sectional shape like the one deviating from the circle and / or variable over its length, that when inserting this pin-shaped part into the bore 4 through its elastic and / or plastic deformation a frictional connection to the bore wall occurs. Contact elements fastened in this way are particularly suitable for the automated assembly of screw connections, since they enable any mounting position of the flange sheets without falling off the flange sheet.

Die Sicherung des stiftförmigen Teils eines Kontaktelements in einer Boh rung 4 kann zusätzlich oder ausschließlich auch durch Stoffschluß erfol gen, indem in die Bohrung ein Klebstoff eingebracht wird.The securing of the pin-shaped part of a contact element in a drilling tion 4 can additionally or exclusively also be achieved by material closure by introducing an adhesive into the bore.

Soll die Schraubenverbindung von Fig. 2 auch Dichtungsfunktionen erfüllen, so kann im Spalt 11 zusätzlich eine aus Weichstoff bestehende Flachdich tung im Kraftnebenschluß angeordnet werden. Diese weist im noch nicht mon tierten Zustand eine größere Dicke als die Scheiben 1 auf, damit sie im eingebauten Zustand einer für ihre Dichtwirkung genügend hohen Flächen pressung ausgesetzt ist. Die hierfür erforderliche Schraubendruckkraft entlastet entsprechend die Kontaktelemente 10, 12.If the screw connection of FIG. 2 also perform sealing functions, a flat sealing device made of soft material can additionally be arranged in the force shunt in the gap 11 . This has a greater thickness than the disks 1 in the not yet installed state, so that in the installed state it is exposed to a surface pressure which is sufficiently high for its sealing effect. The screw pressure force required for this relieves the contact elements 10 , 12 accordingly.

Bei dem Einsatz einer Flachdichtung erstreckt sich deshalb die versteifen de Wirkung der Kontaktelemente 10, 12 auf um so größere, an den Flansch blättern angreifende Zugkräfte, je höher die Schraubendruckkräfte sind.When using a flat gasket, the stiffening de effect of the contact elements 10 , 12 extends to the larger, leafing attacking tensile forces, the higher the screw pressure forces.

Wird eine Schraubenverbindung nicht durch eine Flachdichtung, sondern durch eine Dichtpaste abgedichtet, dann beträgt die Dicke der Scheiben 1 vorzugsweise 0.15-0.2 mm, kann aber bei speziellen Dichtpasten auch we sentlich größer sein. Es empfiehlt sich dabei zur Erzielung einer guten Dichtwirkung die Dichtpaste zusätzlich auf beide Seiten der Scheiben 1 zu streichen und auch in die Bohrungen 4 zu bringen. If a screw connection is sealed not with a flat gasket, but with a sealing paste, then the thickness of the washers 1 is preferably 0.15-0.2 mm, but can also be considerably larger for special sealing pastes. In order to achieve a good sealing effect, it is advisable to additionally coat the sealing paste on both sides of the disks 1 and also bring them into the bores 4 .

Insbesondere bei der Anwendung einer Dichtpaste erweist es sich als vor teilhaft, wenn der stiftförmige Teil der Kontaktelemente in den zugehöri gen Bohrungen des Flanschblatts durch Reibschluß fixiert ist, da so der bestmögliche Schutz gegen versehentliche Lageänderung der Kontaktelemente gegeben ist, was das Auftragen der Dichtpaste auf ein Flanschblatt erheb lich erleichtert.It proves to be particularly useful when using a sealing paste partial if the pin-shaped part of the contact elements in the associated bores of the flange sheet is fixed by friction, as the best possible protection against accidental change of position of the contact elements is given what increases the application of the sealing paste on a flange relieved.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß der stiftförmige Teil eines in der Fuge falsch plazierten, von den Flanschblättern zusammengepreßten Kon taktelements zwangsläufig platt gedrückt wird, da er sich dann nicht in einer Bohrung befinden kann und so einen lokal erheblich dickeren Fugen spalt zur Folge hat. Dieser ist auch bei Anwendung einer Dichtpaste noch nach abgeschlossener Montage der Flanschverbindung von außen feststellbar und kennzeichnet dadurch die falsche Lage eines Kontaktelements in der Fu ge, was bei der bereits offenbarten Verwendung von Folienstreifen nicht möglich ist.Another advantage of the invention is that the pin-shaped part of a in the joint incorrectly placed, the cones pressed together by the flange sheets clock element is inevitably pressed flat, since it does not then in a hole can be located and so a locally thicker joints gap. This is still when using a sealing paste Once the flange connection has been installed, it can be locked from the outside and thereby indicates the wrong position of a contact element in the foot ge, which is not the case with the use of film strips already disclosed is possible.

Die Anwendung von Flachdichtungen, anderen druckelastischen geschlossenpo rigen dünnen Platten bzw. Folien oder Dichtungspasten sowie aushärtenden pastösen Massen in der Fuge einer erfindungsgemäß steifigkeitsoptimierten Schraubenverbindung ist auch dann empfehlenswert, wenn die Fuge keinerlei Dichtungsfunktionen aufweisen muß, da auf diese Weise eine Fugendämpfung erzielt werden kann, wie in der bereits genannten Dissertation des Anmel ders aufgezeigt wird.The use of flat seals, other pressure-elastic closed po thin sheets or foils or sealing pastes as well as hardening pasty masses in the joint of a stiffness-optimized according to the invention Screw connection is also recommended if the joint does not have any Must have sealing functions, because in this way joint damping can be achieved, as in the doctoral thesis already mentioned which is shown.

Die Fugendämpfung wäre ohne derartige in die Fuge eingebrachte Hilfsmittel so extrem niedrig, daß in steifigkeitsoptimierter Weise verschraubte Bau teile häufig eine in akustischer Hinsicht nachteilig geringe Körperschall dämpfung aufweisen würden. Auch wäre bei dichtungslos ausgeführten stei figkeitsoptimierten Schraubenverbindungen, beispielsweise eines Werkzeug maschinengestells, eine für dessen Funktion völlig unzureichende Schwin gungsdämpfung zu erwarten. Weiterhin wäre die Erdbebensicherheit von Schraubenverbindungen und der von ihnen verbundenen Bauteile bei fehlenden Maßnahmen zur Fugendämpfung unnötig eingeschränkt.Joint damping would be without such aids introduced into the joint so extremely low that bolted construction in a stiffness-optimized manner often share an acoustically disadvantageous low structure-borne noise would have damping. Also would be stei without seal ability-optimized screw connections, for example a tool machine frame, a Schwin completely inadequate for its function expected damping. Earthquake security would also be of Bolted connections and the components connected by them when missing Joint damping measures unnecessarily restricted.

Eine lediglich zum Zweck der Fugendämpfung im Kraftnebenschluß eingesetzte Flachdichtung soll nur um so viel dicker als die verwendeten Kontaktele mente sein, daß zwischen den Flanschblättern und der Flachdichtung überall ein Flächenkontakt besteht, die dadurch bewirkte Druckentlastung der Kon taktelemente jedoch unerheblich ist. Deshalb sind hierzu unter statischer Druckbelastung zum Fließen neigende Dichtungswerkstoffe vorteilhafter als solche mit größerer Drucksteifigkeit und Fließsicherheit.One used only for the purpose of joint damping in the force shunt Flat gasket should only be so much thicker than the contact elements used elements that are everywhere between the flange and the flat gasket there is a surface contact, the resulting pressure relief of the con clock elements is irrelevant. Therefore, under static Sealing materials tend to flow under pressure more advantageous than those with greater pressure rigidity and flow safety.

Zur Bedämpfung von Flanschblättern erfindungsgemäßer Schraubenverbindungen sind Dichtungspasten und andere aushärtende pastöse Massen gegenüber Flachdichtungen oder geschlossenporigen Folien vorzuziehen, da sie im Ge gensatz zu letzteren praktisch keine Druckentlastung der Kontaktelemente zur Folge haben. Außerdem weisen sie aufgrund des fehlenden Fugenklaffens eine verbesserte Dichtwirkung auf, wodurch ihnen ein erweiterter Anwen dungsbereich zukommt.For damping flange sheets of screw connections according to the invention are sealing pastes and other hardening pasty masses Flat gaskets or closed-pore foils are preferable because they are in Ge In contrast to the latter, practically no pressure relief of the contact elements have as a consequence. They also show due to the lack of gaping joints an improved sealing effect, which makes them an expanded application area of application.

Eine besonders hohe Dämpfung kann erreicht werden, wenn gemäß der Be schreibung von S. 142 des VDI-Berichts Nr. 627 in der Fuge ein noch unge füllter Fugendämpfer im Kraftnebenschluß angeordnet wird und nach dem An ziehen der Schrauben mit einem Druck von etwa 2-5 bar mit Flüssigkeit befüllt wird. Ein Beispiel für einen derart in einer Fuge plazierten Fu gendämpfer zeigt S. 93 der Dissertation des Anmelders.A particularly high damping can be achieved if according to the Be Written from p. 142 of VDI report No. 627 in the fugue is still unused Filled joint damper is arranged in the force shunt and after the An pull the screws with a pressure of about 2-5 bar with liquid is filled. An example of such a foot placed in a joint gene damper shows p. 93 of the applicant's dissertation.

Würde demnach in der Fuge von Fig. 2 ein Fugendämpfer Anwendung finden, dann sollen die Scheiben 1 etwa 0.1 mm dicker sein als der Fugendämpfer im noch ungefüllten Zustand.Accordingly, if a joint damper were used in the joint of FIG. 2, the panes 1 should be approximately 0.1 mm thicker than the joint damper in the still unfilled state.

Fig. 3 zeigt drei verschiedene, mit Kontaktelementen 10, 12, 20, 21, 22 belegte Flanschblätter 5, 25, 26 von derselben Bauart, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Die Kontaktelemente zeichnen sich alle durch kreisförmi ge Scheiben aus, die durch ihre geringe Dicke von beispielsweise 0.2 mm für den Einsatz einer Dichtpaste ausgelegt sind. Die Mindestdicke der Kon taktelemente soll dabei unter Berücksichtigung der Verformungssteifigkeit der Flanschblätter so groß sein, daß unter der Wirkung der Schraubendruck kräfte ein direkter Kontakt zwischen den Flanschblättern selbst vermieden wird und die Schraubendruckkräfte ausschließlich über die Kontaktelemente übertragen werden. Fig. 3 shows three different, with contact elements 10 , 12 , 20 , 21 , 22 occupied flange sheets 5 , 25 , 26 of the same type as shown in Fig. 1. The contact elements are all characterized by circular discs, which are designed for the use of a sealing paste due to their small thickness of, for example, 0.2 mm. The minimum thickness of the contact elements Kon should be so large, taking into account the deformation rigidity of the flange sheets, that direct contact between the flange sheets themselves is avoided under the action of the screw pressure forces and the screw pressure forces are transmitted exclusively via the contact elements.

In speziellen Fällen kann die Scheibendicke der Kontaktelemente 10, 12, 20, 21, 22 unter Berücksichtigung ihres Abstands zu den Schrauben und der Biegesteifigkeit der Flanschblätter auch so bemessen werden, daß sich letztere unter der Wirkung der Schraubendruckkräfte an den Stellen der Ge windebohrungen 3 und der Schraubenbohrungen 23, 24 elastisch bis zur ge genseitigen Berührung durchbiegen, wenn das erforderliche Schraubenanzugs moment erreicht ist. Bei dem Anziehen der Schrauben kann dann der begin nende Berührkontakt der Flanschblätter durch einen plötzlichen Drehmoment anstieg eindeutig wahrgenommen werden, was insbesondere bei fehlender Drehmomentmessung für eine höhere Montagesicherheit einer Schraubenverbin dung vorteilhaft ist. Außerdem hat diese gegenseitige Berührung der Flanschblätter den Vorzug, ihre Fugendämpfung erheblich zu verbessern.In special cases, the disk thickness of the contact elements 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , taking into account their distance from the screws and the bending stiffness of the flange sheets, can also be dimensioned such that the latter are threaded holes 3 and 3 under the action of the screw compressive forces the screw holes 23 , 24 bend elastically until they touch each other when the required screw tightening torque is reached. When the screws are tightened, the beginning contact of the flange blades can be clearly perceived by a sudden increase in torque, which is particularly advantageous in the case of a lack of torque measurement for greater assembly reliability of a screw connection. In addition, this mutual contact of the flange sheets has the advantage of significantly improving their joint damping.

Soll die Dicke der Scheiben 1 der Kontaktelemente 10, 12 größer sein als die des Spalts 11, dann ist das Flanschblatt 5 an den Kontaktflächen mit den Scheiben 1 kreisförmig in entsprechender Tiefe anzusenken, vergleich bar der Schraubenkopfauflagefläche 13. Insbesondere auf diese Weise pla zierte Kontaktelemente können mit ihrer Auflagefläche auch zusätzlich noch durch Kleben oder Löten verbunden sein und bei sehr hohen Genauigkeitsan sprüchen anschließend überschliffen werden.If the thickness of the washers 1 of the contact elements 10 , 12 is greater than that of the gap 11 , then the flange sheet 5 is to be circularly countersunk to the appropriate depth at the contact surfaces with the washers 1 , comparable to the screw head contact surface 13 . In particular, in this way placed contact elements can also be connected to their contact surface additionally by gluing or soldering and then ground at very high accuracy.

Vorzugsweise für den letztgenannten Anwendungsfall kann der stiftförmige Teil eines Kontaktelements auch als Gewindestift ausgebildet sein und der scheibenförmige Teil des Kontaktelements Ausnehmungen aufweisen, um so ein genügend hohes Drehmoment zum festen Einschrauben des Kontaktelements in eine ihm zugeordnete Gewindebohrung aufbringen zu können.The pin-shaped one can preferably be used for the latter application Part of a contact element can also be designed as a threaded pin and the have disc-shaped part of the contact element recesses so as to Sufficiently high torque for screwing the contact element in firmly to be able to apply a threaded hole assigned to it.

Wie Fig. 3 zeigt, sind die Kontaktelemente 10 auf dem Flanschblatt 5 zur Erzielung der größtmöglichen Versteifungswirkung in der Mittelebene der Wand 7 jeweils im minimalen Abstand zu den Gewindebohrungen 3 angeordnet. Die Kontaktelemente 12 haben lediglich die Funktion, ein durch die Schrau bendruckkraft bewirktes Kippen der Flanschblätter 5, 6 um eine durch die Kontaktelemente 10 gehende Drehachse zu vermeiden, wobei sie die Kontakt elemente 10 möglichst wenig entlasten sollen und deshalb in maximaler Ent fernung zu den Gewindebohrungen 3 angeordnet sind.As FIG. 3 shows, the contact elements 10 are arranged on the flange sheet 5 in order to achieve the greatest possible stiffening effect in the central plane of the wall 7 , in each case at a minimal distance from the threaded bores 3 . The contact elements 12 have only the function of a bendruckkraft by the Schrau what is caused tilting of the flange faces 5, 6 in order to avoid passing through the contact elements 10 the axis of rotation, while the contact elements 10 as little as possible to relieve and therefore fernung in maximum Ent to the threaded holes 3 are arranged.

Die Kontaktelemente 20, 21 auf dem Flanschblatt 25 sind in der Verlänge rung der Rippen 28 plaziert, da angenommen wird, daß betriebsbedingte Zug kräfte überwiegend durch die Rippen 28 übertragen werden. Soll aber die Wand 27 stärker in die Ubertragung von Zugkräften einbezogen werden, dann sind die Kontaktelemente 20 näher zur Mittelebene der Wand 27 zu plazie ren. Hierbei werden jedoch die Kontaktelemente 20 entlastet und die Kon taktelemente 21 stärker belastet, da die Schraubenbohrungen 23 symmetrisch zu den Rippen 28 angeordnet sind. Eine derartige Vorgehensweise ist des halb nur bei einer entsprechenden Lageänderung der Schraubenbohrungen 23 hin zur Wand 27 empfehlenswert.The contact elements 20 , 21 on the flange sheet 25 are placed in the exten tion of the ribs 28 , since it is assumed that operational train forces are predominantly transmitted through the ribs 28 . If, however, the wall 27 is to be more closely involved in the transmission of tensile forces, then the contact elements 20 are to be placed closer to the median plane of the wall 27. However, this relieves the contact elements 20 and the contact elements 21 are subjected to greater stress because the screw holes 23 are symmetrical the ribs 28 are arranged. Such a procedure is therefore only recommended for a corresponding change in the position of the screw holes 23 towards the wall 27 .

Bei dem Flanschblatt 26 befinden sich die Kontaktelemente 22 in der Mit telebene der Wand 29 in jeweils distanzgleichem Abstand zu den Schrauben bohrungen 24.In the flange sheet 26 , the contact elements 22 are in the middle telplane of the wall 29 at the same distance from the screw holes 24th

Wie ein Vergleich von Fig. 1 und Fig. 3 zeigt, sind bei einer unter Zugbe lastung stehenden Schraubenverbindung für eine optimale Versteifungswir kung beziehungsweise Nutzung der Schraubenvorspannkräfte die Kontaktele mente in der Fuge also stets dort anzuordnen, wo ohne ihre Anwendung je weils das stärkste Fugenklaffen zu erwarten wäre.As a comparison of Fig. 1 and Fig. 3 shows, the contact elements in the joint are always to be arranged in a joint under tension load for optimal Versteifungswir effect or use of the bolt pretension forces where, without their application, the strongest gap gap would be expected.

Die Flanschblätter 5, 25, 26 und die mit ihnen verschraubten, nicht darge stellten, biegen sich unter den Schraubendruckkräften durch, wobei auf grund einer entsprechenden Bemessung der Schrauben beziehungsweise der Schraubenvorspannkräfte und der Flanschblattdicke die Verformung der Flanschblätter auf eine solche rein elastischer Art beschränkt ist. Diese elastische Verformung erfindungsgemäß verschraubter Flanschblätter hat wie eine lange Dehnschraube eine besonders große Sicherheit gegen einen Ver lust der Schraubenvorspannung zur Folge.The flange sheets 5 , 25 , 26 and the screwed to them, not shown, bend under the screw compressive forces, the deformation of the flange sheets being limited to such a purely elastic type due to a corresponding dimensioning of the screws or the screw prestressing forces and the flange sheet thickness . This elastic deformation according to the invention screwed flange sheets has like a long expansion screw a particularly high security against a loss of the bolt preload Ver result.

Bei der Anwendung des Erfindungsgedankens kann entweder die durch die Ver meidung des Fugenklaffens erzielte hohe Zugsteifigkeit erfindungsgemäßer Schraubenverbindungen oder die große Sicherheit einer Aufrechterhaltung der Schraubenvorspannung vorrangig sein. Für den letztgenannten Fall ist von Bedeutung, daß die in den Flanschblättern gespeicherte potentielle Verformungsenergie dann am höchsten ist, wenn die Kontaktelemente 10, 12, 20, 21, 22 einen maximalen Abstand zu den Schrauben der Flanschblätter 5, 25, 26 aufweisen.When using the inventive concept, either the high tensile rigidity achieved by the gap gaping of the screw connections according to the invention or the great security of maintaining the screw pretension can be of priority. For the latter case, it is important that the potential deformation energy stored in the flange sheets is highest when the contact elements 10 , 12 , 20 , 21 , 22 are at a maximum distance from the screws of the flange sheets 5 , 25 , 26 .

Dieser Bedingung entsprechend sind bei dem zum Flanschblatt 5 abmessungs gleichen Flanschblatt 95 von Fig. 4 die Kontaktelemente 90 zwar immer noch in der Mittelebene der Wand 97, aber relativ zu den Gewindebohrungen 93 im maximalen Abstand plaziert. Die Kontaktelemente 90 sind deshalb einer nicht ganz so hohen Druckkraft ausgesetzt, wie die Kontaktelemente 10 von Fig. 3, weshalb auf das Flanschblatt 5 bis zum Auftreten eines Fugenklaf fens eine geringfügig größere Zugkraft über die Wand 7 einwirken kann als bei dem Flanschblatt 95.The contact elements 90 are in accordance with this condition in which the flange face 5 dimensional same flange face 95 of Fig. 4, but still placed in the center plane of the wall 97 relative to the threaded holes 93 at a maximum distance. The contact elements 90 are therefore exposed to a not so high pressing force, as the contact elements 10 of Fig. 3, so the flange face 5 to the occurrence of a Fugenklaf can fens act a slightly greater pulling force on the wall 7 than the flange face 95th

Bei der Schraubenverbindung mit dem Flanschblatt 26 von Fig. 3 kann die Sicherheit gegen einen Abfall der Schraubenvorspannung nur dann weiter verbessert werden, wenn jedes der Kontaktelemente 22 durch je zwei Stück ersetzt wird, und diese im maximalen Abstand zu den Schraubenbohrungen 24 an den beiden Rändern des Flanschblatts 26 plaziert werden. Eine derartige Vorgehensweise hat jedoch eine erhebliche Reduzierung der Steifigkeit der Schraubenverbindung zur Folge und ist deshalb weniger empfehlenswert.In the case of the screw connection with the flange sheet 26 of FIG. 3, the security against a drop in the screw pretension can only be further improved if each of the contact elements 22 is replaced by two pieces, and this at the maximum distance from the screw holes 24 on the two edges of the flange sheet 26 are placed. However, such a procedure results in a considerable reduction in the rigidity of the screw connection and is therefore less recommendable.

Die Schraubenverbindungen der Flanschblätter 5 und 95 stellen eine sehr wirtschaftliche und effektive Ausführungsform des Erfindungsgedankens dar. Es kann zwar bei gleicher Dicke der Flanschblätter 5 und 25 sowie der Wän de 7 und 27 das Flanschblatt 25 einer noch höheren Zugbelastung ausgesetzt werden, da die gesamten, auf seinen Kontaktelementen 20, 21 lastenden Schraubendruckkräfte einem Fugenklaffen entgegenwirken, während bei dem Flanschblatt 5 nur die Kontaktelemente 10 ein Fugenklaffen verhindern. Die von den Rippen 28 zusätzlich verursachten Kosten sind aber so hoch, daß ihre das Flanschblatt 25 versteifende Wirkung bei dem Flanschblatt 5 wesentlich preisgünstiger durch eine Vergrößerung seiner Dicke und des Durchmessers der Schrauben 9 erreicht werden kann. Dasselbe gilt, wenn die Schraubenverbindungen der Flanschblätter 5 und 25 hinsichtlich ihres Ge wichts verglichen werden.The screw connections of the flange sheets 5 and 95 represent a very economical and effective embodiment of the inventive concept. Although the flange sheets 5 and 25 and the walls 7 and 27 have the same thickness, the flange sheet 25 can be subjected to an even higher tensile load, since the total, counter to its contact elements 20, 21 burdensome helical compression forces a gaping joints, while only the contact members 10 prevent gaping joints at the flange face. 5 The additional costs caused by the ribs 28 are so high, however, that their stiffening effect on the flange sheet 25 can be achieved in the flange sheet 5 much more cheaply by increasing its thickness and the diameter of the screws 9 . The same applies if the screw connections of the flange sheets 5 and 25 are compared in terms of their weight.

Die Scheiben eines Kontaktelements müssen für ihre Funktionserfüllung nicht von einer kreisförmigen geschlossenen Kontur sein, sondern können aus fertigungstechnischen Gründen beispielsweise auch einen bis zum stift ausgebildet sein. So zeigt Fig. 5 rechteckige Kontaktelemente 30, 33, 34, 35, die auf den Flanschblättern von Fig. 3 angeordnet sind. Ihre Platten sind durch eine größere Dicke für den Einsatz einer Weichstoffdichtung ausgelegt, wobei das Kontaktelement 34 je ein Kontaktelement 20 und 21 des Flanschblatts 25 ersetzt.The disks of a contact element do not have to be of a circular closed contour in order to fulfill their function, but can also be designed, for example, up to the pin for manufacturing reasons. Thus, FIG. 5 rectangular contact elements 30, 33, 34, 35, which are arranged on the Flanschblättern of FIG. 3. Their plates are designed with a greater thickness for the use of a soft material seal, the contact element 34 replacing one contact element 20 and 21 of the flange plate 25 .

Ein Kontaktelement 30 ist im Schnitt in Fig. 6 dargestellt. Es zeichnet sich durch zwei Hohlstifte 32 aus, die durch einen Tiefziehvorgang ent standen sind, in entsprechend bemessene Bohrungen im Flanschblatt eingrei fen und die Lage des Kontaktelements in der Fuge exakt festlegen. Einer der Hohlstifte 32 kann auch geschlitzt und radial federnd ausgeführt sein. Er weist dann wie ein Spannstift einen besonders sicheren Halt in der zu gehörigen Bohrung auf. Der andere Hohlstift kann aus Gründen einer größe ren zulässigen Lagetoleranz der Bohrungen im Flanschblatt auch einen we sentlich kleineren Durchmesser aufweisen als die ihm zugeordnete Bohrung und muß nicht radial federnd ausgeführt sein.A contact element 30 is shown in section in FIG. 6. It is characterized by two hollow pins 32 , which were ent through a deep-drawing process, inserted into appropriately dimensioned bores in the flange sheet and precisely determine the position of the contact element in the joint. One of the hollow pins 32 can also be slotted and radially resilient. Like a dowel pin, it then has a particularly secure hold in the associated bore. The other hollow pin can also have a considerably smaller diameter than the hole assigned to it for reasons of a larger permissible position tolerance of the holes in the flange sheet and need not be designed to be radially resilient.

Fig. 7 zeigt im Schnitt und Fig. 8 in der Draufsicht ein Kontaktelement 40 mit ausgestanzten und aus der Ebene der Platte 41 herausgebogenen Flach stiften 42, die dieselbe Funktion wie die Hohlstifte 32 ausüben. Weist der die Biegerichtung der Flachstifte 42 kennzeichnende Winkel α einen Wert auf, der geringfügig kleiner als 90° ist, dann können die bevorzugt aus einem Federwerkstoff bestehenden Flachstifte 42 in den ihnen zugeordneten, zur Platte 41 vertikalen Bohrungen eines Flanschblatts eine Reibkraft aus üben, was ihre Haftung in den Bohrungen verbessert. Fig. 7 shows in section and Fig. 8 in plan view a contact element 40 with punched and bent out of the plane of the plate 41 flat pins 42 , which perform the same function as the hollow pins 32 . If the angle α which characterizes the bending direction of the flat pins 42 has a value which is slightly less than 90 °, then the flat pins 42 , which are preferably made of a spring material, can exert a frictional force in the holes of a flange sheet vertical to the plate 41 , which improves their adhesion in the holes.

Werden solche Kontaktelemente bei der Montage der Schraubenverbindung in falscher Lage durch die Flanschblätter zusammengepreßt, befinden sich die Flachstifte 42 also nicht in den zugehörigen Bohrungen, dann knicken die Flachstifte 42 bei einem Betrag für den Winkel α, der kleiner als 90° ist, so um, daß sie einen Fugenspalt vom doppelten Betrag ergeben. Ein derarti ger Montagefehler läßt sich dann auch noch nachträglich durch den lokal erheblich dickeren Fugenspalt erkennen, wie bereits in der Beschreibung von Fig. 2 erläutert wurde.If such contact elements are pressed together during assembly of the screw connection in the wrong position by the flange sheets, the flat pins 42 are not in the associated bores, then the flat pins 42 bend at an amount for the angle α that is less than 90 ° that they leave a gap of double the amount. Such a mounting error can then also be recognized later by the locally considerably thicker joint gap, as has already been explained in the description of FIG. 2.

In Fig. 9 ist im Schnitt und in Fig. 10 in der Draufsicht ein Kontaktele ment 50 dargestellt, das sich vom Kontaktelement 40 nur durch die asymme trische Lage seiner Flachstifte 52 unterscheidet. Aufgrund seiner einfa chen Form ist das Kontaktelement 50 somit besser dazu geeignet, vom Monta gepersonal durch ein von Hand geführtes Schneid- und Biegewerkzeug aus einem Stahlband passender Breite und Dicke hergestellt zu werden. Aller dings ist durch die asymmetrische Anordnung der Flachstifte bei dem Kon taktelement 50 auch dessen falsche Plazierung in der Fuge möglich, weshalb bei einem Kontaktelement symmetrische Anordnungen der Flachstifte zu be vorzugen sind. In Fig. 9, a contact element 50 is shown in section and in Fig. 10 in plan view, which differs from the contact element 40 only by the asymmetrical position of its flat pins 52 . Due to its simple form, the contact element 50 is thus better suited to be produced by the assembly staff by a manually operated cutting and bending tool from a steel strip of suitable width and thickness. However, due to the asymmetrical arrangement of the flat pins in the contact element 50 , its incorrect placement in the joint is also possible, which is why symmetrical arrangements of the flat pins are to be preferred for a contact element.

Fig. 11 zeigt den Schnitt XI-XI durch eine erfindungsgemäße Schraubenver bindung, deren streifenförmige Kontaktelemente 60, 70 tragendes Flansch blatt 65 perspektivisch in Fig. 12 dargestellt ist. Das Kontaktelement 60 ist in der Mittelebene der Wand 67 angeordnet und besteht aus einem Strei fen 61, der an beiden Enden zu je einem Flachstift 62 umgebogen ist. Die Flachstifte 62 greifen in Bohrungen 63 des Flanschblatts 65 ein und si chern so die Lage der Kontaktelemente 60 in der Fuge. Fig. 11 shows the section XI-XI through a screw connection according to the invention, the strip-shaped contact elements 60 , 70 carrying flange sheet 65 is shown in perspective in Fig. 12. The contact element 60 is arranged in the central plane of the wall 67 and consists of a Strei fen 61 , which is bent at both ends to form a flat pin 62 . The flat pins 62 engage in bores 63 of the flange 65 and thus secure the position of the contact elements 60 in the joint.

Das in Fig. 11 dargestellte Kontaktelement 70 besteht ebenfalls aus einem Streifen 71 und je einem an seinen beiden Enden seitlich angeordneten Flachstift 72. Letztere greifen in Bohrungen 64 des Flanschblatts 65 ein und fixieren so die Kontaktelemente 70 am Fugenrand in der größtmöglichen Entfernung zu den Gewindebohrungen 73. Da die Flachstifte 72 seitlich zum Streifen 71 angeordnet sind, ermöglichen sie im Gegensatz zu einem an die ser Stelle verwendeten Kontaktelement 60 einen genügend großen Abstand der Bohrungen 64 zum Rand des Flanschblatts 65.The contact element 70 shown in FIG. 11 also consists of a strip 71 and a flat pin 72 arranged laterally at both ends thereof. The latter engage in bores 64 of the flange sheet 65 and thus fix the contact elements 70 on the joint edge at the greatest possible distance from the threaded bores 73 . Since the flat pins 72 are arranged laterally to the strip 71 , in contrast to a contact element 60 used at this point, they enable a sufficiently large distance between the bores 64 and the edge of the flange sheet 65 .

Um eine falsche Anordnung der Kontaktelemente 60 und 70 auf einem Flansch blatt zu vermeiden, empfiehlt es sich, die gegenseitigen Abstände der Flachstifte 62 und 72 verschieden zu bemessen. Eine derartige sinngemäße Vorgehensweise ist auch bei allen anderen Kontaktelementen mit je zwei stiftförmigen Teilen von Vorteil.In order to avoid an incorrect arrangement of the contact elements 60 and 70 on a flange sheet, it is advisable to measure the mutual spacing of the flat pins 62 and 72 differently. Such an analogous procedure is also advantageous for all other contact elements, each with two pin-shaped parts.

Das in Fig. 13 dargestellte Kontaktelement 80 weist zwei im Winkel von 90° zueinander angeordnete Streifen 81, 83 und einen Flachstift 82 auf. Letz terer greift in die Bohrung 74 des Flanschblatts 65 ein, wobei der Strei fen 83 an der Seitenstirnfläche dieses Flanschblatts anliegt. Der Vorteil des Kontaktelements 80 gegenüber dem Kontaktelement 70 liegt darin, daß ersteres nur eine Bohrung 74 im Flanschblatt 65 erfordert, während für das Kontaktelement 70 zwei Bohrungen 64 notwendig sind.The contact element 80 shown in FIG. 13 has two strips 81 , 83 arranged at an angle of 90 ° to one another and a flat pin 82 . The latter engages in the bore 74 of the flange 65 , the strip 83 resting on the side face of this flange. The advantage of the contact element 80 over the contact element 70 is that the former only requires one hole 74 in the flange sheet 65 , while two holes 64 are necessary for the contact element 70 .

Der Erfindungsgedanke kann auch bei Schraubenverbindungen vorteilhaft An wendung finden, die lediglich einer Torsions- bzw. Schubbeanspruchung in der Fugenebene ausgesetzt sind.The inventive concept can also be advantageous for screw connections find application that only a torsional or shear stress in exposed to the joint plane.

So können beispielsweise zur Optimierung der Torsionsbelastbarkeit einer Schraubenverbindung die Kontaktelemente 10, 12, 20, 21, 22, 30, 33, 34, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 92 so plaziert werden, daß die Fugenkontakt flächenpressung bevorzugt an den Stellen mit dem größten Hebelarm wirkt.For example, to optimize the torsional strength of a screw connection, the contact elements 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 can be placed so that the joint contact is surface pressure acts preferably at the points with the largest lever arm.

Zur Optimierung der Schubbelastbarkeit einer Schraubenverbindung bietet es sich an, die Kontaktelemente 10, 12, 20, 21, 22, 30, 33, 34, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 92 im Sinne einer Längenminimierung des Schubkraftflusses in der Fuge zu plazieren.The contact elements 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 in order to minimize the length of the shear force flow can be used to optimize the shear strength of a screw connection to be placed in the joint.

Insbesondere bei der Torsions- oder Schubbelastung einer erfindungsgemäßen Schraubenverbindung ist es vorteilhaft, wenn der drucksteife ebene Teil der Kontaktelemente 10, 12, 20, 21, 22, 30, 33, 34, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 92 eine den Reibungskoeffizienten erhöhende Oberflächenstruktur aufweist. Aus der Literatur - z. B. S. 24 der 20. Auflage der Broschüre "Ermüdungsbruch" der Fa. Bauer & Schaurte Karcher GmbH, Further Str. 24 26, D-4040 Neuss - ist nämlich bekannt, daß bei Fugenbelastungen bezie hungsweise Relativbewegungen der Fugenflächen senkrecht zur Schraubenach se, insbesondere bei Schraubenverbindungen mit kleinen Klemmlängen, ein Losdrehvorgang eingeleitet wird.In particular when a screw connection according to the invention is subjected to torsional or shear loads, it is advantageous if the pressure-resistant, flat part of the contact elements 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 has a surface structure that increases the coefficient of friction. From the literature - e.g. BS 24 of the 20th edition of the brochure "Fatigue Fracture" from Bauer & Schaurte Karcher GmbH, Further Str. 24 26, D-4040 Neuss - is known that in the case of joint loads or relative movements of the joint surfaces perpendicular to the screw axis, in particular with Screw connections with small clamping lengths, a loosening process is initiated.

Durch Kontaktelemente mit einer besonders rauhen Oberfläche lassen sich die genannten Relativbewegungen und somit ein selbsttätiges Losdrehen der Schrauben mit großer Sicherheit vermeiden. Der Haftreibungskoeffizient von zwei gleichen derartigen Oberflächen soll im trockenen Zustand nicht klei ner als 0.15 sein und den Betrag von 0.3 möglichst überschreiten.Contact elements with a particularly rough surface can be used the relative movements mentioned and thus an automatic loosening of the Avoid screws with great certainty. The coefficient of static friction of two identical surfaces of this type should not be too small when dry be less than 0.15 and exceed the amount of 0.3 if possible.

Streifenförmige Kontaktelemente mit einem sehr hohen Reibungskoeffizienten ihrer Oberfläche können beispielsweise dieselbe Oberflächenstruktur auf weisen, wie die als "ETP-Semec" bezeichnete genoppte Reibplatte der Fa. Lenze GmbH & Co KG, Schänzle 8, D-7050 Waiblingen 1, und aus einer beid seitig entsprechend beschichteten Stahlplatte durch Laserstrahlschneiden mit anschließenden Biegevorgang hergestellt werden.Strip-shaped contact elements with a very high coefficient of friction their surface can have, for example, the same surface structure point out how the knobbed friction plate from the company known as "ETP-Semec" Lenze GmbH & Co KG, Schänzle 8, D-7050 Waiblingen 1, and from both steel plate coated on both sides by laser beam cutting with a subsequent bending process.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens können die drucksteifen ebenen Teile der Kontaktelemente 10, 12, 20, 21, 22, 30, 33, 34, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 92 auch auf einem drucksteifen ebenen Gegenstand in Gestalt einer Flachdichtung, insbesondere einem Metallblech, beispielswei se durch Kleben oder Schweißen fixiert oder integriert sein, so daß bei der Montage einer derartigen Schraubenverbindung nur ein einziges Bauteil in die Fuge eingebracht werden muß. In a further embodiment of the inventive concept, the pressure-resistant, flat parts of the contact elements 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 can also be on a pressure-resistant, flat object Shape of a flat gasket, in particular a metal sheet, for example se be fixed or integrated by gluing or welding, so that only a single component has to be introduced into the joint when assembling such a screw connection.

Bezugszeichenliste Reference symbol list

Claims

1. Screw connection of two components, arranged in the joint formed by them, acting as so-called contact elements, flat objects that cause a local concentration of the joint contact surfaces pressure in the sense of maximizing the static tensile rigidity of the screw connection, characterized in that at least one of the two joint surfaces has two screwed components for the joint essentially verti cal bores ( 4 , 63 , 64 , 74 ) and the contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) have the following features:

a pressure-resistant flat part which is arranged in the joint formed by the components screwed together,
- At least one pin-shaped part which is connected to the pressure-resistant, flat part and in the bore ( 4 , 63 , 64 , 74 ) one of which is arranged in the components.

2. Screw connection according to claim 1, characterized in that the contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) have the following features:

- The pressure-resistant flat part is designed as a thin disc ( 1 ), plate ( 31 , 41 51) or strips ( 61 , 71 , 81 ),
- The pin-shaped part is designed as a hollow pin ( 2 , 32 ), flat pin ( 42 , 52 , 62 , 72 , 82 ) or nail.

3. Screw connection according to claim 1, characterized in that at least one of the two joint surfaces for the joint has vertical threaded bores and the contact elements have the following features:

- The pressure-resistant flat part is designed as a thin disc ( 1 ),
- The pin-shaped part is designed as a threaded pin.

4. Screw connection according to claims 1 to 3, characterized in that the components screwed together are flange sheets ( 5 , 6 , 25 , 26 , 65 , 66 , 95 ).

5. Screw connection according to claims 1, 2 or 4, characterized in that the pin-shaped part by friction and / or material engagement in the bore ( 4 , 63 , 64 , 74 ) one of the screwed construction parts or a flange sheet ( 5th , 25 , 26 , 65 , 95 ) is fixed.

6. Screw connection according to claims 1 to 5, characterized in that in their joint contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) are arranged, the pressure-resistant ebe ne parts are dimensioned in such a thickness that when the optimum screw tightening torque is reached, the components or flange plates ( 5 , 6 , 25 , 26 , 65 , 66 , 95 ) loaded by the screw pressure forces are straight bend until they touch each other.

7. Screw connection according to claims 1 to 6, characterized in that by the contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) formed gap ( 11 ) with a sealing paste or another pasty curing mass is filled.

8. Screw connection according to claims 1 to 6, characterized in that in the through the contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) formed gap ( 11 ) in the power connection, a flat gasket, a pressure-elastic object in Ge shape of a flat gasket or a joint damper is arranged.

9. Screw connection according to claims 1 to 8, characterized in that the contact elements ( 90 , 92 ) are arranged at the maximum distance to the components or flange blades ( 95 ) connecting screws.

10. Screw connection according to claims 1 to 9, characterized in that the pressure-resistant flat part of the contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) has a surface with a coefficient of static friction that exceeds the amount of 0.15 compared to a similar, likewise dry surface.

11. Screw connection according to claim 10, characterized in that the pressure-resistant flat part of the contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) is coated with grains consisting preferably of metal.

12. Screw connection according to claims 1 and 2 and 4 to 11, characterized in that the pressure-resistant flat part of the contact elements ( 10 , 12 , 20 , 21 , 22 , 30 , 33 , 34 , 35 , 40 , 50 , 60 , 70 , 80 , 90 , 92 ) is fixed or integrated on a pressure-resistant object in the form of a flat gasket, in particular a metal sheet.