WO2000077411A1 - Befestigungselement und verfahren zur axialen sicherung und federung von zumindest einem bauteil in einer öffnung - Google Patents

Befestigungselement und verfahren zur axialen sicherung und federung von zumindest einem bauteil in einer öffnung Download PDF

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WO2000077411A1
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fastening element
opening
component
tool
stop edge
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PCT/DE2000/001852
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French (fr)
Inventor
Markus Schaumann
Reiner Schweinfurth
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/02—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with special provisions for engaging surfaces which are not perpendicular to a bolt axis or do not surround the bolt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B43/004—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with a radial cut in order to improve elasticity of the washer

Definitions

  • the invention is based on a fastening element for components in an opening or a method according to the preamble of claim 1 or claims 10 or 11.
  • the flow straightener has arrow-shaped latching hooks which protrude somewhat radially outwards from its outer surface and which can snap into a circumferential groove provided in the inner wall of the opening.
  • the Spring elements When inserting the flow straightener into the opening, the Spring elements are elastically deformed and exert a spring force on the flow straightener.
  • the latching hooks snap into the groove and hold the flow straightener permanently in the opening with the help of the spring force of the spring elements.
  • This has the disadvantages that the spring elements must be manufactured and attached individually, and a second element, namely that of the latching hook, is necessary in order to permanently fix the components.
  • the fastening element according to the invention and the method with the characterizing features of claim 1 or claims 10 or 11 therefore have the advantage that at least one component can be fastened in an opening in a particularly simple manner. Another advantage is that the use of a single element for fastening, ie for axial securing, which at the same time brings about axial compensation, for the at least one component which is completely accommodated in an opening of an air mass measuring device and the number of components Elements reduced from two to one. This reduces the manufacturing costs. Furthermore, the check for the presence and functionality of another element is omitted.
  • the compact design of the fastener enables easy assembly and therefore high
  • La-c show several arrangements of an opening with a stop for a component, with a stop edge for the fastening element and an internal component with a fastening element
  • 2 shows an air mass measuring device with two components and a fastening element according to the invention
  • FIGS. 3a-c show a first exemplary embodiment of the fastening element in a plan view, a side view and a spatial representation
  • FIGS. 6a-c show a top view, a side view and a spatial representation of a second exemplary embodiment of the fastening element
  • Fig. 7 is a schematic arrangement of a tool on a fastener for the second embodiment.
  • FIG. 1 a shows how, for example, a component 24 rests in an opening 10 with a wall 16 on a stop 15 and is fastened in the opening 10 by a fastening element 1, which rests in a groove 18 and on the component 24.
  • the groove 18 and the stop 15 are part of a single tube 28.
  • the stop 15 can not only be designed in the form of a shoulder, but can also be a surface that fills the opening 10.
  • the component 24 is in the opening 10 on the
  • the stop 15 can also be part of a second tube 29 which is connected, for example. With a thread 38 to the first tube 28.
  • Fig. Lc it is shown that the fastening element 1 not only in a groove but also on a stop edge 20th can rest, which protrudes into the opening 10.
  • component 24 is inserted into opening 10 of tube 28 on the opposite side of stop edge 20. Then the pipe 28 is connected to the pipe 29 so that the fastening element 1 can then be introduced.
  • the air mass measuring device 30 has a measuring part 31 which is inserted, for example, into an insertion opening which is recessed from a wall 16 of a measuring nozzle 32.
  • the construction of such a measuring part 31 with measuring element 35 is well known to the person skilled in the art, for example from DE-OS 44 07 209, the disclosure of which is to be part of the present patent application.
  • the wall 16 delimits a flow cross section which, for example, has a circular cross section, in the center of which a central axis 34 extends in the direction 33 of the flowing medium, parallel to the wall 16.
  • the direction of the flowing medium is indicated by corresponding arrows 33 and runs from left to right there.
  • a measuring element 35 is introduced with the measuring part 31 into the flowing medium.
  • a measuring channel 36 is formed in the measuring part 31 of the device 30, in which the measuring element 35 for measuring the medium flowing in the measuring nozzle 32 is accommodated.
  • a flow straightener 11 with a grating 13 is provided upstream of the measuring element 35.
  • a carrier ring 14 is provided downstream of the flow straightener 11 and supports the grille 13.
  • the carrier ring 14 To assemble the grating 13, it is moved with the carrier ring 14 into one at the upstream end of the measuring nozzle 32 provided, for example circular opening 10 inserted until the support ring 14 abuts a stop 15. The flow straightener 11 can then be inserted into the opening 10 until it abuts the carrier ring 14.
  • a fastening element 1 designed according to the invention is used for the permanent fastening of the flow straightener 11 to the grating 13.
  • the fastening element 1 lies in a groove 18 and on its stop edge 20 (FIG. 5) and on the flow straightener 11.
  • FIGS. 3a to 3c A first exemplary embodiment of the fastening element 1 designed according to the invention is shown in FIGS. 3a to 3c.
  • the outer contour of the ring-like fastening element 1 has a circular shape in this example (FIG. 3a).
  • a normal 2 of the area spanned by the contour line emerges perpendicularly from the plane of the drawing, ie runs parallel to the center line of the fastening element 1.
  • the thickness of the fastening element 1 is, for example, 0.25 mm.
  • the outer diameter of the fastening element 1 corresponds approximately to the outer diameter of the flow straightener 11 and at most the inner diameter of the opening 10 in FIG. 5 at the level of an edge 19 which lies opposite the stop edge 20 (FIG. 5).
  • the inner diameter of the fastening element 1 is not restricted.
  • a larger inner diameter of the fastening element 1 in the installed state is advantageous compared to the inner diameter of the fastening ring 37 of the flow straightener 11 (FIG
  • the fastening element 1 in the direction of the normal 2nd is wavy.
  • the height difference between wave crest 3 and wave trough 8 is, for example, 5 mm.
  • Fig. 3c four wave crests 3 can be seen, which are offset by 90 °.
  • the execution of such a fastener is not limited to this number and even distribution of wave crest and valley.
  • the fastener 1 is advantageously made of plastic or metal.
  • Fig. 4 shows schematically such as with a
  • Tool 25 exerts a force F in the direction of arrows 22 on the spring washer and this is radially deformed in the direction of arrows 26 when a corresponding base such as the components resting on the stop 15 is present.
  • the tool 25 is here, for example, a tube.
  • the outer diameter of the tube 25 is at most as large as that of the fastening ring 37, the thickness of the tube not being wider than the width of the
  • Fastener 1 needs to be, but can also be thicker.
  • the fastening element 1 is mainly elastically deformed by the tool 25 so that it reaches the groove 18. Because of the larger outside diameter as a result, it now protrudes long enough into the groove 18 and engages the stop edge 20 (FIG. 5) and the flow straightener 11. The fastener 1 thus acts as a locking ring.
  • the difference between wave crest 3 and wave trough 8 has become smaller or not at all due to the deformation more available.
  • the original difference is such that after deformation of the fastening element 1, this difference plus the thickness of the fastening element 1 corresponds approximately to the distance between the stop edge 20 and the component end face 21 (FIG. 5), here flow straightener 11.
  • the wave-like design of the fastening element achieves a spring action in the direction of flow direction 33 and thereby acts as an axial compensating element.
  • a fastening element 1, as described in the first exemplary embodiment, can also be open, that is to say have a gap.
  • the width of this gap must be such that the two ends abut against one another due to the deformation during assembly, and the outer diameter then increases.
  • FIGS. 6a to 6c A second exemplary embodiment of a fastening element 4 designed according to the invention is shown in FIGS. 6a to 6c.
  • the outer contour of the ring-like fastening element 4 designed according to the invention is shown in FIGS. 6a to 6c.
  • the outer contour of the ring-like fastening element 4 designed according to the invention is shown in FIGS. 6a to 6c.
  • Fastening element 4 has an open circular shape in this example (FIG. 6a).
  • a normal 2 of the surface spanned by the contour line emerges perpendicularly from the plane of the drawing, that is to say runs parallel to the center line of the fastening element 4.
  • the outer edge 9 runs along the fastening element 4 from a point 9a located at the gap to an opposite point 9b and the length of the The outer edge is greater than 1 to 2 in relation to the diameter of the opening 10 at height 23 (FIG. 5) of the stop edge 20 of the flow straightener 11.
  • the cutting edges through the points 9a and 9b at the ends 6 of the fastening element 4 are parallel to one another here. However, this is not absolutely necessary.
  • the distance between these cutting edges is, for example, 25 mm. Near the ends, two holes 5 with engagement surfaces 42 with a diameter of, for example, 1.5 mm have been drilled in the fastening element 4, for example in the center.
  • Fastening element 4 is 0.8 mm, for example.
  • the largest or smallest radial extension limited by the open ring is referred to below as the outer diameter 40 or inner diameter 41 of the fastening element 4.
  • Fastening element 4 is larger than the outer diameter of the flow straightener 11 and thus also larger than the inner diameter of the opening 10 in FIG. 5 at the level of the edge 19 which lies opposite the stop edge 20.
  • the inner diameter 41 of the fastening element 4 is not restricted. It is advantageous if the inner diameter 41 of the fastening element 4 in the installed state is larger than the inner diameter of the fastening ring 37
  • Flow rectifier 11 is.
  • the wave crest 3 and wave trough 8 are, for example, 2.3 mm. In Fig. 6c four troughs 8 can be seen, which are offset by 90 °.
  • the design of the fastener 4 is not limited to this number or an even distribution of crest and
  • the cutout for making the gap for the open ring can be in any area of the fastener 4 are made. In this example, a wave crest has been removed.
  • the fastener 4 is suitably made of plastic or metal.
  • Air mass measuring device 30 corresponds to the arrangement described in the first embodiment.
  • FIG. 7 schematically shows a force F in the direction of, for example, with a suitable gripping tool 43
  • Arrows 27 are exerted on the fastening element 4 and this is deformed in the direction of the arrows 27.
  • the fastening element 4 is deformed by means of the gripping tool 43, which protrudes into the holes 5 and engages the engagement surfaces 42, by exerting a force such that the two ends 6 of the fastening element 4 in the direction of the arrows 27 be approximated. Characterized the fastener 4 is deformed so that its outer diameter becomes so much smaller that it in the opening 10 on the
  • the fastening element thereby snaps into the groove 18, as a result of which the outer diameter 40 of the Fastening element 4 enlarged again.
  • the fastening element 4 now protrudes long enough into the groove 18 and engages the stop edge 20 and the flow straightener 11, and thus acts as a locking ring.
  • the difference between wave crest 3 and wave trough 8 has become smaller or even no longer exists due to the deformation.
  • the original difference is such that after deformation of the fastening element 4, this difference plus the thickness of the fastening element 4 corresponds approximately to the distance between the stop edge 20 of the groove 18 and the component end face 21 (FIG. 5), here flow straightener 11.
  • the wave-like design of the fastening element achieves a spring action in the direction of flow direction 33 and thereby acts as an axial compensating element.

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Abstract

Zur Befestigung eines Strömungsgleichrichters (11) und eines Gitters (13) in einer Luftmassenmessvorrichtung (30) werden bisher zwei Elemente verwendet, das eine zur Federung, das andere zur Sicherung. Das neue Befestigungselement (1, 4) vereint beide Funktionen in einem Element. Das Befestigungselement (1, 4) ist wellenförmig ausgebildet und kann in radialer Erstreckung verformt werden.

Description

Befestiαungselement und Verfahren zur axialen Sicherung und Federung von zumindest einem Bauteil in einer Öffnung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Befestigungselement für Bauteile in einer Öffnung bzw. einem Verfahren nach der Gattung des Anspruches 1 bzw. der Ansprüche 10 oder 11.
Es ist bereits bekannt (DE 196 47 086 AI) , in einer Öffnung einer Luftmassenmeßvorrichtung, die zur Messung der Masse eines strömenden Mediums dient, Bauteile, einen Strömungsgleichrichter und ein Gitter, in einer Öffnung mit Rasthaken axial zu sichern und mit Federelementen einen axialen Ausgleich zu bewirken. Die Federelemente sind einstückig am Gitter ausgebildet und über einen an einem Außenrand des Gitters vorgesehenen schmalen Verbindungsbereich mit dem Gitter verbunden. Die Federelemente liegen in der Öffnung der
Luftmassenmeßvorrichtung auf einem Anschlag. Zur dauerhaften Befestigung und Sicherung der Bauteile in der Öffnung verfügt der Strömungsgleichrichter über von seiner Außenfläche etwas radial nach außen abstehende, pfeilformige Rasthaken, die in eine in der Innenwandung der Öffnung vorgesehene, umlaufende Nut einrasten können. Beim Einführen des Strömungsgleichrichters in die Öffnung werden die Federelemente elastisch verformt und üben eine Federkraft auf den Strömungsgleichrichter aus. Bei Erreichen der Einbaulage des Strömungsgleichrichters verrasten die Rasthaken in der Nut und halten mit Hilfe der Federkraft der Federelemente den Strömungsgleichrichter dauerhaft in der Öffnung. Hierbei ergeben sich die Nachteile, daß die Federelemente einzeln hergestellt und angebracht werden müssen, sowie ein zweites Element, nämlich das der Rasthaken, notwendig ist, um die Bauteile dauerhaft zu befestigen.
Aus der US 5,738,059 ist schon eine offene Form eines wellenförmig ausgebildeten Ringes für die Verwendung in einem Kupplungselement bekannt . Dort wird aber nur die Federwirkung des Ringes ausgenutzt.
Es ist allgemein bekannt, Bauteile mit einem Federring bzw. einer Federscheibe und einem Sprengring auf einer gegenüberliegenden Bauteilstirnseite in einer Öffnung zu befestigen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Befestigungselement und das Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. der Ansprüche 10 oder 11 hat demgebenüber den Vorteil, daß in besonders einfacher Art und Weise zumindest ein Bauteil in einer Öffnung befestigt werden kann. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Verwendung eines einzelnen Elementes zur Befestigung, d.h. zur axialen Sicherung, das zugleich einen axialen Ausgleich bewirkt, für das zumindest eine in einer Öffnung einer Luftmassenmeßvorrichtung vollständig untergebrachte und aufliegende Bauteil, die Anzahl der Elemente von zwei auf eins reduziert. Dadurch werden die Herstellungskosten gesenkt. Weiterhin entfällt die Prüfung auf Vorhandensein und Funktionalität eines weiteren Elementes. Die kompakte Bauweise des Befestigungselementes ermöglicht eine leichte Montage und dadurch einen hohen
Automatisierungsgrad. Dies führt zu einer weiteren Senkung der Montagezeiten und der Produktionskosten. Die zum Anbringen des Befestigungselementes notwendigen Werkzeuge sind zum Teil schon vorhanden oder sehr einfach und deshalb kostengünstig.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Befestigungselementes möglich. Vorteilhaft ist es, das Befestigungselement mit einer geschlossenen, ringartigen Form zu verwenden, da sich hierdurch eine leichte Handhabung bei der Montage ergibt. Vorteilhaft ist es ebenfalls, das Befestigungselement mit einer offenen ringartigen Form und einer bestimmten Außenkantenlänge zu verwenden, wodurch sich auch bei sehr hohen Schüttelbeanspruchungen eine sehr sichere Befestigung erzielen läßt.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. la-c mehrere Anordnungen einer Öffnung mit einem Anschlag für ein Bauteil, mit einer Anschlagkante für das Befestigungselement und einem innenliegenden Bauteil mit einem Befestigungselement, Fig.2 eine Luftmassenmeßvorrichtung mit zwei Bauteilen und einem erfindungsgemäßen Befestigungselement, Fig. 3a-c ein erstes Ausführungsbeispiel des Befestigungselementes in einer Draufsicht, einer Seitenansicht und einer räumlichen Darstellung,
Fig. 4 eine schematische Anordnung eines Werkzeuges an einem Befestigungselement ,
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2, Fig. 6a-c eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine räumliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles des Befestigungselementes und
Fig. 7 eine schematische Anordnung eines Werkzeuges an einem Befestigungselement für das zweite Ausführungsbeispiel .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. la zeigt, wie bspw. ein Bauteil 24 in einer Öffnung 10 mit einer Wandung 16 auf einem Anschlag 15 aufliegt und durch ein Befestigungselement 1, das in einer Nut 18 und an dem Bauteil 24 anliegt, in der Öffnung 10 befestigt ist. Die Nut 18 und der Anschlag 15 sind in diesem Beispiel Bestandteil eines einzelnen Rohres 28. Der Anschlag 15 kann nicht nur in Form eines Absatzes ausgebildet sein, sondern kann auch eine Fläche sein, die die Öffnung 10 ausfüllt. Zur Montage wird das Bauteil 24 in die Öffnung 10 auf den
Anschlag 15 und dann das Befestigungselement leingeführt. Eine genauere Beschreibung der Montage wird anhand Fig. 4 näher erläutert. In Fig. lb ist gezeigt, daß der Anschlag 15 auch Bestandteil eines zweiten Rohres 29 sein kann, das bspw. mit einem Gewinde 38 mit dem ersten Rohr 28 verbunden ist. In Fig. lc ist gezeigt, daß das Befestigungselement 1 nicht nur in einer Nut sondern auch an eine Anschlagkante 20 anliegen kann, die in die Öffnung 10 hineinragt. Zur Montage wird das Bauteil 24 in die Öffnung 10 des Rohres 28 an der gegenüberliegenden Seite der Anschlagkante 20 eingeführt. Dann wird das Rohr 28 mit dem Rohr 29 verbunden, so daß dann das Befestigungselement 1 eingebracht werden kann.
In Fig. 2 ist im Querschnitt eine Luftmassenmeßvorrichtung 30 gezeigt. Die Luftmassenmeßvorrichtung 30 besitzt ein Meßteil 31, das in eine aus einer Wandung 16 eines Meßstutzens 32 ausgenommenen Einstecköffnung beispielsweise eingeführt ist. Der Aufbau eines derartigen Meßteils 31 mit Meßelement 35 ist dem Fachmann zum Beispiel aus der DE- OS 44 07 209 hinreichend bekannt, deren Offenbarung Bestandteil der hier vorliegenden Patentanmeldung sein soll. Die Wandung 16 begrenzt einen Strömungsquerschnitt, der zum Beispiel einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, in dessen Mitte sich in Richtung 33 des strömenden Mediums, parallel zur Wandung 16 eine Mittelachse 34 erstreckt. Die Richtung des strömenden Mediums ist durch entsprechende Pfeile 33 gekennzeichnet und verläuft dort von links nach rechts.
Ein Meßelement 35 ist mit dem Meßteil 31 in das strömende Medium eingebracht. In dem Meßteil 31 der Vorrichtung 30 ist ein Meßkanal 36 ausgebildet, in welchem das Meßelement 35 zur Messung des im Meßstutzen 32 strömenden Mediums untergebracht ist. Stromaufwärts des Meßelementes 35 ist ein Strömungsgleichrichter 11 mit einem Gitter 13 vorgesehen. Stromabwärts des Strömungsgleichrichters 11 ist ein Trägerring 14 vorgesehen, welcher das Gitter 13 trägt.
Zur Montage des Gitters 13 wird dieses mit dem Trägerring 14 in eine am stromaufwärts gelegenen Ende des Meßstutzens 32 vorgesehene, beispielsweise kreisförmige Öffnung 10 eingeführt, bis der Trägerring 14 an einem Anschlag 15 anliegt. Anschließend kann der Strömungsgleichrichter 11 in die Öffnung 10 eingesetzt werden, bis dieser an dem Trägerring 14 anliegt. Zur dauerhaften Befestigung des Strömungsgleichrichters 11 mit dem Gitter 13 wird ein erfindungsgemäß ausgebildetes Befestigungselement 1 verwendet. Das Befestigungselement 1 liegt in einer Nut 18 und an deren Anschlagkante 20 (Fig. 5) sowie an dem Strömungsgleichrichter 11 an.
Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Befestigungselementes 1 ist in den Figuren 3a bis 3c dargestellt. Die äußere Kontur des ringartigen Befestigungselementes 1 hat in diesem Beispiel (Fig. 3a) eine Kreisform. Eine Normale 2 der von der Konturlinie aufgespannten Fläche tritt senkrecht aus der Zeichnungsebene hervor, verläuft also parallel zur Mittellinie des Befestigungselementes 1. Die Dicke des Befestigungselementes 1 beträgt beispielsweise 0.25mm. Der Außendurchmesser des Befestigungselementes 1 entspricht ungefähr dem Außendurchmesser des Strömungsgleichrichters 11 und maximal dem Innendurchmesser der Öffnung 10 in Fig. 5 auf Höhe einer Kante 19, die der Anschlagkante 20 gegenüberliegt (Fig. 5). Der Innendurchmesser des Befestigungselementes 1 ist nicht beschränkt. Vorteilhaft ist ein größerer Innendurchmesser des Befestigungselementes 1 im eingebauten Zustand gegenüber dem Innendurchmesser des Befestigungsringes 37 des Strömungsgleichrichters 11 (Fig. 2) .
In der Seitenansicht (Fig. 3b) ist deutlich zu erkennen, daß das Befestigungselement 1 in Richtung der Normalen 2 wellenförmig ausgebildet ist. Die Höhendifferenz zwischen Wellenberg 3 und Wellental 8 beträgt beispielsweise 5mm. In Fig. 3c sind vier Wellenberge 3 zu erkennen, die um jeweils 90° versetzt sind. Die Ausführung eines solchen Befestigungselementes ist nicht beschränkt auf diese Anzahl und gleichmäßige Verteilung von Wellenberg und -tal . Das Befestigungselement 1 ist zweckmäßig aus Kunststoff oder Metall gefertigt.
Fig. 4 zeigt schematisch wie beispielsweise mit einem
Werkzeug 25 eine Kraft F in Richtung der Pfeile 22 auf den Federring ausgeübt und dieser in Richtung der Pfeile 26 radial verformt wird, wenn eine entsprechende Unterlage wie die auf dem Anschlag 15 aufliegenden Bauteile vorhanden ist. Das Werkzeug 25 ist hier beispielsweise ein Rohr. Die
Kontakte des Werkzeuges 25 mit dem Befestigungselement 1 und daher die Angriffspunkte für die Kraft sind die Wellenberge 3. Der Außendurchmesser des Rohres 25 ist höchstens so groß wie der des Befestigungsringes 37, wobei die Dicke des Rohres nicht breiter als die Breite des
Befestigungselementes 1 zu sein braucht, aber auch dicker sein kann.
Das Befestigungselement 1 wird durch das Werkzeug 25 hauptsächlich so elastisch verformt, daß es in die Nut 18 gelangt . Aufgrund des dadurch größer gewordenen Außendurchmessers ragt es jetzt dauerhaft weit genug in die Nut 18 hinein und greift an die Anschlagkante 20 (Fig. 5) und an dem Strömungsgleichrichter 11 an. Das Befestigungselement 1 wirkt so als Sicherungsring.
Der Unterschied zwischen Wellenberg 3 und Wellental 8 ist durch die Verformung geringer geworden oder sogar gar nicht mehr vorhanden. Der ursprüngliche Unterschied ist jedoch so bemessen, daß nach Verformung des Befestigungselementes 1 dieser Unterschied zuzüglich der Dicke des Befestigungselementes 1 ungefähr dem Abstand zwischen Anschlagkante 20 und Bauteilstirnseite 21 (Fig. 5) , hier Strömungsgleichrichter 11, entspricht. Die wellenartige Ausbildung des Befestigungselementes erzielt eine Federwirkung in Richtung der Strömungsrichtung 33 und wirkt dadurch als axiales Ausgleichselement.
Ein Befestigungselement 1, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, kann auch offen sein, also einen Spalt haben. Dabei muß aber die Weite dieses Spaltes so bemessen sein, daß durch die Verformung bei der Montage die zwei Enden aneinanderstoßen und sich anschließend eine Vergrößerung des Außendurchmessers ergibt .
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Befestigungselementes 4 ist in den Figuren 6a bis 6c dargestellt. Die äußere Kontur des ringartigen
Befestigungselementes 4 hat in diesem Beispiel (Fig. 6a) eine offene Kreisform. Eine Normale 2 der von der Konturlinie aufgespannten Fläche tritt senkrecht aus der Zeichnungsebene hervor, verläuft also parallel zur Mittellinie des Befestigungselementes 4. Die Außenkante 9 verläuft entlang des Befestigungselementes 4 von einem sich am Spalt befindlichen Punkt 9a zu einem gegenüberliegenden Punkt 9b und die Länge der Außenkante ist im Verhältnis zum Durchmesser der Öffnung 10 auf Höhe 23 (Fig. 5) der Anschlagkante 20 des Strömungsgleichrichters 11 größer als 1 zu 2. Die Schneidkanten durch die Punkte 9a und 9b an den Enden 6 des Befestigungselementes 4 sind hier parallel zueinander. Dies ist aber nicht zwingend notwendig. Der Abstand zwischen diesen Schneidkanten beträgt bspw. 25mm. In Nähe der Enden sind in das Befestigungselement 4 beispielsweise mittig zwei Löcher 5 mit Angriffsflächen 42 mit einem Durchmesser von z.B. 1.5mm gebohrt worden. Die Dicke des
Befestigungselementes 4 beträgt beispielsweise 0.8mm. Die größte bzw. kleinste durch den offenen Ring beschränkte radiale Erstreckung wird im folgenden als Außendurchmesser 40 bzw. Innendurchmesser 41 des Befestigungselementes 4 bezeichnet. Der Außendurchmesser 40 des
Befestigungselementes 4 ist größer als der Außendurchmesser des Strömungsgleichrichters 11 und damit auch größer als der Innendurchmesser der Öffnung 10 in Fig. 5 auf Höhe der Kante 19, die der Anschlagkante 20 gegenüberliegt. Der Innendurchmesser 41 des Befestigungselementes 4 ist nicht beschränkt. Es ist vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser 41 des Befestigungselementes 4 im eingebauten Zustand größer als der Innendurchmesser des Befestigungsringes 37
Strömungsgleichrichters 11 ist.
In der Seitenansicht (Fig. 6b) ist deutlich zu erkennen, daß das Befestigungselement 4 in Richtung der Normalen 2 wellenförmig ausgebildet ist. Die Differenz zwischen
Wellenberg 3 und Wellental 8 beträgt beispielsweise 2.3mm. In Fig. 6c sind vier Wellentäler 8 zu erkennen, die um jeweils 90° versetzt sind. Die Ausführung des Befestigungselementes 4 ist nicht beschränkt auf diese Anzahl oder eine gleichmäßige Verteilung von Wellenberg und
-tal. Der Ausschnitt zur Herstellung des Spaltes für den offenen Ring kann in jedem Bereich des Befestigungselementes 4 getätigt werden. In diesem Beispiel ist ein Wellenberg herausgenommen worden. Das Befestigungselement 4 ist zweckmäßig aus Kunststoff oder Metall gefertigt.
Die Anordnung des Befestigungselementes 4 in der
Luftmassenmeßvorrichtung 30 entspricht der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Anordnung.
Fig. 7 zeigt schematisch wie beispielsweise mit einem geeigneten Greifwerkzeug 43 eine Kraft F in Richtung der
Pfeile 27 auf das Befestigungselement 4 ausgeübt und dieses in Richtung der Pfeile 27 verformt wird. Zur Einbringung des Befestigungselementes 4 in die Luftmassenmeßvorrichtung 30 wird das Befestigungselement 4 mittels dem GreifWerkzeug 43, das in die Löcher 5 hineinragt und an die Angriffsflächen 42 angreift , durch eine Kraftausübung so verformt, daß die beiden Enden 6 des Befestigungselementes 4 in Richtung der Pfeile 27 angenähert werden. Dadurch wird das Befestigungselement 4 so verformt, daß sein Außendurchmesser um so viel kleiner wird, daß es in die Öffnung 10 auf der
Höhe der Anschlagkante 20 zum horizontalen Auflegen auf den Strömungsgleichrichter 11 eingebracht werden kann. Die Kraft auf das Greifwerkzeug 43 und damit auf das Befestigungselement 4 wird dann reduziert, wodurch sich das Befestigungselement 4 an die Wandung 16 andrückt. Mit einem Preßwerkzeug, ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, wird das Befestigungselement 4 so flach gedrückt, daß der Unterschied zwischen Wellental und Wellenberg gleich oder kleiner als der Unterschied zwischen der Bauteilstirnseite 21 und der Anschlagkante 20 in der
Öffnung ist. Das Befestigungselement rastet dadurch in die Nut 18 ein, wodurch sich der Außendurchmesser 40 des Befestigungselementes 4 wieder vergrößert. Nach Entfernen des Preßwerkzeuges ragt das Befestigungselement 4 jetzt dauerhaft weit genug in die Nut 18 hinein und greift an die Anschlagkante 20 und den Strömungsgleichrichter 11 an, und wirkt so als Sicherungsring.
Der Unterschied zwischen Wellenberg 3 und Wellental 8 ist durch die Verformung geringer geworden oder sogar gar nicht mehr vorhanden. Der ursprüngliche Unterschied ist jedoch so bemessen, daß nach Verformung des Befestigungselementes 4 dieser Unterschied zuzüglich der Dicke des Befestigungselementes 4 ungefähr dem Abstand zwischen der Anschlagkante 20 der Nut 18 und der Bauteilstirnseite 21 (Fig. 5), hier Strömungsgleichrichter 11, entspricht. Die wellenartige Ausbildung des Befestigungselementes erzielt eine Federwirkung in Richtung der Strömungsrichtung 33 und wirkt dadurch als axiales Ausgleichselement.

Claims

Ansprüche
1. Befestigungselement für zumindest ein in einer Öffnung vollständig untergebrachtes und aufliegendes Bauteil, das in der Öffnung axial gefedert und axial gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zur axialen Sicherung und axialen Federung dienende Befestigungselement (1,4) eine ringartige Form aufweist und zur axialen Federung in Richtung einer der Normalen (2) der durch die ringartige Form aufgespannten Fläche wellenförmig ausgebildet ist sowie zur axialen Sicherung an dem zumindest einen innerhalb der Öffnung (10) untergebrachten Bauteil (11,13) und an einer sich darin befindlichen Anschlagkante (20) angreift.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (1) eine geschlossene ringartige Form aufweist.
3. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (4) eine offene ringartige Form aufweist.
4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung des Befestigungselementes (1) so geschaffen ist, daß es ohne äußere Krafteinwirkung vollständig auf zumindest ein in der Öffnung (10) untergebrachtes Bauteil (11, 24) gelegt werden kann.
5. Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung des Befestigungselementes so geschaffen ist, daß es nur mit äußerer Krafteinwirkung vollständig auf zumindest ein in der Öffnung (10) untergebrachtes Bauteil (11, 24) gelegt werden kann .
6. Befestigungselement nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Befestigungselement (4) zumindest zwei Angriffsflächen (42) für das Angreifen mit einem GreifWerkzeug (43) vorgesehen sind mittels dem durch eine Kraftausübung die beiden Enden (6) des Befestigungselementes (4) annäherbar sind, wodurch das Befestigungselement (4) so verformbar ist, daß es in die Öffnung (10) zum vollständigen Auflegen auf das zumindest eine Bauteil (11, 24) eingebracht werden kann.
7. Befestigungselement nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge einer Außenkante (9) des Befestigungselementes (4) zum Umfang der Öffnung (10) mit dem kleineren Durchmesser auf Höhe der Anschlagkante (20) etwa eins zu zwei oder größer ist.
8. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10) in einer Luftmassenmeßvorrichtung (30) ausgebildet ist.
9. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (24) ein Strömungsgleichrichter (11) und ein Gitter (13) auf einem Trägerring (14) sind.
10. Verfahren zur axialen Sicherung und axialen Federung für zumindest ein in einer Öffnung vollständig untergebrachtes und aufliegendes Bauteil mittels eines
Befestigungselementes, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 oder 8, 9, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das zumindest eine Bauteil (11, 13, 24) in die Öffnung (10) eingebracht wird, dann das Befestigungselement (1) an das Bauteil (11, 24) gelegt wird, dann an das Befestigungselement (1) ein Werkzeug (25) angesetzt wird, danach das Werkzeug (25) solange in Richtung zum Bauteil (11, 24) verschoben wird, bis die radiale Erstreckung des Befestigungselementes (1) durch Verformung derart vergrößert ist, daß das Befestigungselement (1) an eine in der Öffnung (10) vorhandenen Anschlagkante (20) und das Bauteil (11, 24) dauerhaft angreift, und abschließend das Werkzeug (25) aus der Öffnung (10) entfernt wird.
11. Verfahren zur axialen Sicherung und axialen Federung für zumindest ein in einer Öffnung vollständig untergebrachtes und aufliegendes Bauteil mittels eines Befestigungselementes, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 3 oder 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zustächst das zumindest eine Bauteil (11,13, 24) in die Öffnung (10) eingebracht wird, dann das Befestigungselement (4) durch Krafteinwirkung mittels eines GreifWerkzeuges (43) so verformt und in die Öffnung (10) auf Höhe einer
Anschlagkante (20) und des Bauteils (11, 24) eingebracht wird, dann die Krafteinwirkung des GreifWerkzeuges (43) auf das Befestigungselement (4) verringert wird und das Greifwerkzeug (43) aus der Öffnung (10) entfernt wird, so daß das Befestigungselement (4) sich an die Wandung (16) der Öffnung (10) andrückt, dann mittels einem Preßwerkzeug das Befestigungselement (4) in Richtung des Bauteiles (11, 24) soweit gedrückt wird, daß es zwischen Bauteil (11, 24) und Anschlagkante (20) einrastet, wodurch die radiale Erstreckung des Befestigungselementes (4) sich wieder vergrößert, und abschließend das Preßwerkzeug entfernt wird, wodurch das Befestigungselement (4) dauerhaft an der Anschlagkante (20) und dem Bauteil (11, 24) angreift.
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