DE102006048694A1

DE102006048694A1 - Rotation angle controlling method for diesel fuel injector, involves rotating nozzle clamping nut and injector body against each other in release direction of rotation of bolt connection, and detecting facing of thread section by sensor

Info

Publication number: DE102006048694A1
Application number: DE200610048694
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Voigt; Udo Dr. Kreißig; René Böhm; Patrick Päßler; Ahmad Dr. Sbahi
Original assignee: Siemens VDO Mechatronic GmbH and Co KG
Current assignee: Continental Mechanical Components GmbH and Co KG
Priority date: 2006-10-14
Filing date: 2006-10-14
Publication date: 2008-04-17

Abstract

The method involves centering a nozzle clamping nut (10) and injector body (20) within a region related to threaded parts (14, 24) of internal and external threads (12, 22). The nut and body are rotated against each other in release direction of rotation (L) of a bolt connection. Facing of a thread section is detected by a sensor (32) during snapping of the nut on the body. Relative movement of the nut and body with each other is stopped, and a rotation angle control bolting is performed between the body and nut relative to each other in changing direction of rotation of the connection. An independent claim is also included for a device for producing a bolt connection of two components.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung aus zwei Bauteilen, wobei ein erstes Bauteil ein Innengewinde und ein zweites Bauteil ein Außengewinde aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen einer Verschraubung.The The invention relates to a method for producing a screw connection of two components, wherein a first component is an internal thread and a second component an external thread having. Furthermore, the invention relates to a corresponding device for Making a screw connection.

Schraubverbindungen haben die Aufgabe, zwei oder eine Mehrzahl von Teilen derart lösbar miteinander zu verbinden, dass die in den verbundenen Bauteilen wirkenden Betriebskräfte und Betriebsmomente zuverlässig aufgenommen werden können. Für die Zuverlässigkeit einer Schraubverbindung spielt – neben einer richtigen Auswahl der Verschrsaubungspartner – eine genaue Kenntnis der auftretenden Betriebskräfte und -momente, sowie die Wahl eines geeigneten Montageverfahrens eine wesentliche Rolle.screw have the task, two or a plurality of parts so detachable with each other to connect that acting in the connected components operating forces and Operating moments reliable can be included. For the reliability a screw connection plays - beside a proper selection of the dictionaries - a precise one Knowledge of the occurring operating forces and moments, as well as the Choosing a suitable assembly process an essential role.

Alle Montageverfahren für Schraubverbindungen dienen dazu, in der Schraubverbindung eine bestimmte Vorspannkraft bzw. eine sogenannte Mindestklemmkraft zu erzeugen, mit welcher auch nach einem Setzen der durch die Verschraubung verbundenen Bauteile unter Einwirkung von Betriebskräften und -momenten eine erforderliche Restklemmkraft zwischen den beiden Bauteilen erhalten bleibt. Das Erzeugen der Vorspannkraft erfolgt durch Beaufschlagung meist einer Mutter oder eines Schraubenkopfs mit einem Drehmoment durch manuelle oder motorische Verfahren. Durch das Anziehen der Verschraubung auf die erforderliche Vorspannkraft wird die Mutter bzw. die Schraube elastisch und abschnittweise auch geringfügig plastisch gelängt, wobei die miteinander verbundenen Bauteile elastisch zusammengepresst werden.All Assembly procedure for Screw connections are used in the screw a specific To generate prestressing force or a so-called minimum clamping force, with which even after a set of connected by the screw Components under the action of operating forces and moments a required Residual clamping force between the two components is maintained. The generating the biasing force is carried out by applying mostly a mother or a screw head with a torque by manual or motorized Method. By tightening the screw to the required Preload force is the mother or the screw elastic and sections also slightly lengthened plastically, wherein the interconnected components are elastically compressed become.

Eine (klein-)serienmäßig herzustellende Verschraubung bedient sich überwiegend motorischer Anziehverfahren, z. B. mittels Robotern. Bei diesen Verfahren gibt es erhebliche Unterschiede in Hinsicht auf eine Genauigkeit, mit welcher ein Vorspannkraftsollwert erreicht wird. So hat sich z. B. gezeigt, dass gleiche Schrauben bzw. gleiche Muttern nicht immer in einem gewünschten Maße angezogen sind, wenn sie auf das gleiche Drehmoment angezogen werden. Grund hierfür sind unter anderem schwankende Reibungsverhältnisse und mechanische Schwingungen, die während der Herstellung der Verschraubung von einem Schrauber ausgeübt werden. So nimmt beispielsweise bei einer zu starken Reibung das Drehmoment, welches zum Anziehen der Mutter bzw. der Schraube erforderlich ist, mit zunehmendem Drehwinkel übermäßig zu, sodass der vorgegebene Drehmomentwert zu früh erreicht wird. Ist andererseits eine Reibung gering, so wird der vorgesehene Drehmomentwert erst bei höheren Drehwinkeln erreicht, sodass die Mutter bzw. die Schraube einerseits zu stark angezogen ist, bzw. sich andererseits zusätzlich plastisch schon zu sehr gedehnt hat.A (small) standard to be produced Screwing uses mostly motorized tightening, z. B. by robots. In these procedures there are significant differences in terms of accuracy, with which a preload force setpoint is achieved. That's how it is z. B. shown that the same screws or the same nuts not always in a desired Dimensions tightened are when they are tightened to the same torque. reason therefor are fluctuating friction conditions and mechanical vibrations, among others while the preparation of the screw be exercised by a screwdriver. For example, if too much friction occurs, the torque which is required for tightening the nut or the screw, too much with increasing angle of rotation, so that the predetermined torque value is reached too early. On the other hand, is one Low friction, so the proposed torque value is only at higher Angle of rotation reaches, so that the nut or the screw on the one hand is too tight, or on the other hand additionally plastic already stretched too much.

So kommt es z. B. bei Kraftstoffinjektoren zu Ausfällen wegen Undichtigkeit und sich verändernder Einspritzmengen, die auf eine Verschraubung eines Düsenkörpers mit einem Injektorkörper mittels einer Düsenspannmutter zurückzuführen sind. Eine solche Verschraubung ruft unterschiedliche, dreiachsige Spannungszustände innerhalb des Kraftstoffinjektors hervor, welche zu einer Rückweisung der Kraftstoffinjektoren in der Endprüfung führen.So does it happen z. B. in fuel injectors to failures due to leakage and changing injection quantities, the screwed onto a nozzle body with an injector body by means of a nozzle retaining nut are attributed. Such a fitting causes different, three-axis stress states within of the fuel injector, resulting in a rejection lead the fuel injectors in the final test.

Ein herkömmlicher Verschraubvorgang bei der Montage von Common-Rail-Kraftstoffinjektoren wird in zwei zeitlich aufeinanderfolgende Schritte unterteilt. In einem ersten Schritt, wird eine entsprechende Mutter, z. B. eine Düsenspannmutter, angefädelt und auf ein konstantes Voranzugsmoment verschraubt. In einem zweiten Schritt wird die vorangezogene Mutter winkelgesteuert und momentenüberwacht angezogen. Durch unterschiedliche Reibmomente, welche aus verschiedenen Bau teilpaarungen (günstig/ungünstig) resultieren, kommt es nach dem Anfädeln zu unterschiedlichen Voranzugswinkeln. Diese werden durch den einen konstanten Endanzugswinkel aber nicht mehr korrigiert.One conventional Bolting process during the assembly of common rail fuel injectors is divided into two temporally successive steps. In one first step, a corresponding mother, z. B. a nozzle retaining nut, is threaded and bolted to a constant Voranzugsmoment. In a second Step, the previous mother is angle-controlled and torque-monitored dressed. By different friction moments, which consist of different Construction partial pairings (favorable / unfavorable) result, it comes after the threading to different Voranzugswinkeln. These are by the one constant final angle but not corrected.

Aus diesem Grund werden insbesondere bei nicht Nichtdehnmuttern und auch in anderen Bereichen z. B. bei Nichtdehnschrauben, unterschiedliche Axialkräfte in den Schraubverband eingebracht. Es ist jedoch wichtig, eine bestimmte Mindestaxialkraft durch die Verschraubung zu erzeugen, um bei den gegebenen Toleranzen des herzustellenden Teils die Betriebssicherheit über eine längere Zeit zu gewährleisten. Dabei darf die anzuziehende Mutter bzw. Schraube nicht zu stark angezogen werden, sodass insbesondere bei Nichtdehnmuttern und -schrauben, diese plastisch nicht zu sehr gedehnt werden.Out For this reason, especially in non-non-nut and also in other areas z. B. non-expansion screws, different axial forces in the Threaded band introduced. However, it is important to have a specific one Minimum axial force to produce by the screw to the given Tolerances of the part to be manufactured the reliability over a longer To ensure time. The tightening nut or screw should not be too strong be tightened, so that in particular Nichtdehnmuttern and screws, this plastically not be stretched too much.

Ähnliche Probleme wie Undichtigkeit und Betriebsausfälle existieren z. B. beim Verschrauben eines Lagers, einer Rohrverbindung, eines Zylinderkopfs mit einem Zylinderblock, oder beim Realisieren einer Dichtung.Similar Problems such as leaks and breakdowns exist for example. B. when screwing a bearing, a pipe joint, a cylinder head with a Cylinder block, or when realizing a seal.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen einer Schraubverbindung anzugeben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein drehwinkelgesteuertes Verfahren zum Verschrauben zweier Bauteile zu verbessern, und eine Vorrichtung dafür anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein drehmomentenüberwachtes bzw. drehmomentengesteuertes Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung mit einem drehwinkelgesteuerten Verfahren zum Verschrauben von Bauteilen zu verbessern, und eine Vorrichtung dafür anzugeben.It is an object of the invention, an improved method and a to provide improved device for producing a screw connection. In particular, it is an object of the invention to provide a rotational angle controlled Improve method for screwing two components, and a device to specify. Furthermore, it is an object of the invention, a torque-monitored or Torque-controlled method for producing a screw connection with a rotation angle controlled method for screwing components and to provide a device for it.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubverbindung aus wenigstens zwei Bauteilen gelöst, wobei ein Bauteil in einem Schrauber und ein anderes Bauteil in einer Aufnahme aufnehmbar ist, und die Vorrichtung eine Relativrotation, in eine Lösedrehrichtung und eine Anzugsdrehrichtung der herzustellenden Schraubverbindung, zwischen den beiden Bauteilen realisieren kann. Bei einer Relativrotation in die Lösedrehrichtung der beiden Bauteile ist durch einen Sensor ein Überschnappen des einen Bauteils am anderen Bauteil detektierbar.The The object of the invention is provided with a device for producing a screw connection of at least two components solved, wherein a component in a screwdriver and another component in one Receivable recording, and the device is a relative rotation, in a release direction and a tightening direction of rotation of the screw connection to be produced, between the two components can realize. In a relative rotation in the release direction The two components is by a sensor an over-snap of a component detectable on the other component.

Erfindungsgemäß ist der Sensor am Schrauber und/oder der Aufnahme und/oder in einem Bereich der herzustellenden Schraubverbindung vorgesehen, und als ein Beschleunigungssensor und/oder ein optischer und/oder akustischer Sensor ausgebildet.According to the invention Sensor on the screwdriver and / or the recording and / or in an area provided the screw to be manufactured, and as an acceleration sensor and / or an optical and / or acoustic sensor.

Bevorzugt ist der Sensor als Beschleunigungssensor ausgebildet, der am Schrauber sitzt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Beschleunigungssensor Beschleunigungen nur in eine Schraubrichtung der beiden zu verschraubenden Bauteile detektieren kann. Dies ist bevorzugt die Vertikalrichtung.Prefers the sensor is designed as an acceleration sensor, the screwdriver sitting. In this case, it is preferable if the acceleration sensor Accelerations only in one direction of screwing the two to be screwed Detect components. This is preferably the vertical direction.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist derart eingerichtet, das sie ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen kannThe inventive device is set up so that it is a method according to the invention carry out can

Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Verfahren zur anschnittsynchronen Verschraubung zweier Bauteile gelöst, wobei in einem ersten Schritt die beiden Bauteile zueinander oder aneinander angefädelt werden, und die beiden Bauteile in einem zeitlich nachfolgenden zweiten Schritt in eine Lösedrehrichtung relativ gegeneinander bezüglich einer Schraubachse gedreht werden. Beim Detektieren eines akustischen Signals bzw. eines Überschnappens des einen Bauteils am anderen Bauteil bzw. einer plötzlichen Bewegung eines der beiden Bauteile auf das andere bzw. der beiden Bauteile aufeinander zu, wird die Relativdrehung in Lösedrehrichtung gestoppt. In einem zeitlich nachfolgenden, optionalen dritten Schritt wird ein bevorzugt drehwinkelgesteuertes Anziehverfahren zwischen den beiden Bauteilen durchgeführt.Further The object of the invention with a method for aneinanderynchronen Screw connection of two components solved, in a first step the two components are threaded together or against each other, and the two components in a temporally subsequent second Step in a release direction relative to each other be rotated a screw axis. When detecting an acoustic Signal or an over-snap of a component on the other component or a sudden Movement of one of the two components on the other or the two Components towards each other, the relative rotation in the direction of release stopped. In a subsequent, optional third step is a preferred rotational angle controlled tightening between performed on the two components.

Dem Zentrieren der beiden Bauteile in ihren jeweiligen Gewindebereichen bzw. an ihren jeweiligen Gewindeenden oder -anfängen, folgt zunächst ein gegenläufiges Rotieren des einen Bauteils relativ zum anderen Bauteil, in eine der Anzugsrichtung der herzustellenden Verschraubung entgegengesetzten Drehrichtung. Durch den Sensor bzw. einen Detektor an der Schraubachse oder in der Nähe der entstehenden Verschraubung kann ein Gewindeanschnitt der beiden zu verschraubenden Gewinde hochgenau detektiert werden. Durch das Überschnappen bzw. ein Auftreffen des einen Bauteils im Gewindegrund des Verschraubungspartners, kommt es zu einem gut erfassbaren Beschleunigungs-, Bewegungs- oder Schallsignal, welches dann als Startpunkt) der eigentlichen Verschraubbewegung genutzt wird. Durch eine nachfolgende bevorzugt drehwinkelgesteuerte und bevorzugt auch momentenüberwachte Verschraubung sind sehr homogene und reproduzierbare Kräfte bis an die Streckgrenze einer Mutter bzw. einer Schraube im Verschraubverband realisierbar.the Center the two components in their respective threaded areas or at their respective threaded ends or beginnings, follows first counter-rotating Rotating the one component relative to the other component, in one the tightening direction of the screwing opposite direction of rotation. Through the sensor or a detector on the screw axis or in nearby The resulting screw can be a threaded portion of the two To be screwed thread to be detected with high accuracy. By snapping over or an impact of the one component in the thread root of the bolting partner, it comes to a well detectable acceleration, movement or Sound signal, which then as the starting point) of the actual Verschraubbewegung is being used. By a subsequent preferred rotational angle controlled and preferably also torque-monitored screwing are very homogeneous and reproducible forces up to the yield point a nut or a screw in Verschraubverband feasible.

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Verschraubung der Genauigkeitsklasse I (siehe hierzu VDI-Richtlinie 2230) reproduzierbar für eine Vielzahl von Anwendungen zur Verfügung zu stellen. Insbesondere wird eine Streuung eines Anzugwinkels bzw. eines Anzugsmoments, wie es im Stand der Technik durch das dort notwendige Voranzugsmoment realisiert wird, kompensiert, wodurch ein drehwinkelgesteuertes Verschraubverfahren mit einer schon beim Anfädeln vorliegenden, anschnittsynchronen Lage der beiden Bauteile bzw. Gewinde bzw. Gewindeanschnitte zueinander realisierbar ist.It is according to the invention possible, a screw connection of accuracy class I (see VDI guideline 2230) reproducible for to provide a variety of applications. Especially is a scatter of a tightening angle or a tightening torque, as in the prior art by the Voranzugsmoment necessary there is realized compensated, whereby a rotational angle controlled Verschraubverfahren with an already present during threading, aneinanderynchronen Position of the two components or thread or thread sections to each other is feasible.

Generell liegt eine Genauigkeit eines drehwinkelgesteuerten Anziehverfahrens über der eines entsprechenden Drehmomentenverfahrens, da der Einfluss der nur abschätzbaren Reibungskräfte über die Winkelgrade ausgeschaltet wird. Erfindungsgemäß wird ein drehwinkelgesteuertes Anziehverfahren jedoch dahingehend verbessert, dass dieses nicht erst in einem Voranzugszustand beginnt, sondern bei einer exakten Position der beiden zu verschraubenden Bauteile zueinander. Dies wird erfindungsgemäß durch ein verbessertes bzw. erweitertes Anfädelverfahren erreicht.As a general rule is an accuracy of a rotational angle controlled tightening over the a corresponding torque method, since the influence of only assessable Frictional forces over the Angle degrees is switched off. According to the invention, a rotational angle-controlled Dressing method, however, improved to the effect that this is not begins only in a pre-state, but at a precise Position of the two components to be screwed together. This is inventively achieved an improved or extended Anfädelverfahren.

Erfindungsgemäß kann es bei zu starker Streuung bei den Abmessungen der betreffenden Innen- und Außengewinde notwendig sein, eine entsprechende Gewindelänge bzw. eine entsprechende Schraubenspindellänge der aktuell vorliegenden Gewindepaarung mit zu berücksichtigen. D. h. eine Abweichung dieser Längen von einer bestimmten Normlänge kann sehr einfach in einen positiven oder negativen Winkelbetrag umgerechnet werden, mit welchem das drehwinkelgesteuerte Anziehverfahren modifiziert wird.According to the invention it can if there is too much variation in the dimensions of the interior and external thread be necessary, a corresponding thread length or a corresponding screw shaft length of currently existing thread pairing with account. Ie. a deviation of these lengths of a certain standard length can be very easy in a positive or negative angle amount be converted with which modifies the rotation angle controlled tightening process becomes.

Das erfindungsgemäß verbesserte Anfädelverfahren führt, nach einem Zentrieren und Aneinanderdrücken der beiden Bauteile an deren entsprechenden Stellen, eine unter einer Druckkraft ausgeübte Relativrotationsbewegung in eine Lösedrehrichtung der betreffenden Gewinde der beiden Bauteile durch. Eine exakte Position der beiden Bauteile zueinander wird dann eingenommen, wenn ein Anfang einer Schraubenspindel des einen Bauteils in einem Gewindegrund eines Gewindes des anderen Bauteils zu Liegen kommt. Diesem geht ein Überschnappen des einen Bauteils am anderen Bauteil voraus, was sich durch ein plötzliches Aufeinanderzubewegen der beiden Bauteile zeigt, die sich vorher mit einer bevorzugt konstanten Geschwindigkeit voneinander wegbewegt haben. Hierbei ist ein Klickton bzw. eine sprunghafte Beschleunigung der Schraubpartner wahrzunehmen. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zeitpunkt die Relativrotationsbewegung der beiden Bauteile zueinander so schnell wie möglich, also bevorzugt instantan, gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt liegen die jeweiligen Gewindeanschnitte der betreffenden Gewinde der beiden Bauteile gegenüber. Hierdurch lässt sich erfindungsgemäß bei drehwinkelgesteuerten Verschraubungen die entstehenden Verschraubungsfehler reduzieren.The inventively improved Anfädelverfahren performs, after centering and pressing together of the two components at their respective locations, a force exerted by a compressive force relative rotational movement in a direction of release of the respective thread of the two components. An exact position of the two components to each other is then assumed when a beginning of a screw of a component in a thread root of a thread of the other component to lie down. This is preceded by an over-snap of the one component on the other component, as evidenced by a sudden movement of the two components, which have previously moved away from each other at a preferably constant speed. Here, a clicking sound or a sudden acceleration of the screw is perceive. According to the relative rotational movement of the two components to each other as quickly as possible, so preferably instantaneously stopped at this time. At this time, the respective thread sections of the respective thread of the two components are opposite. As a result, the resulting screwing errors can be reduced according to the invention in the case of angle-controlled screwed connections.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet in Schritt drei zusätzlich zum drehwinkelgesteuerten Verschrauben auch noch ein momentenüberwachtes oder ein streckgrenzengesteuertes Verschrauben statt.In a preferred embodiment The invention finds in step three in addition to the rotation angle controlled Screw also a torque-monitored or a yield limit controlled Screwing instead.

Zum Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens – dass sich aus einem erfindungsgemäßen Anfädelverfahren und einem anschließenden optionalen drehwinkelgesteuerten Verschraubverfahren zusammensetzt – befindet sich das eine Bauteil in einem die Relativrotationsbewegung zur Verfügung stellenden Schrauber und das andere Bauteil in einer bevorzugt ortsfesten Aufnahme. Hierbei können sowohl der Schrauber als auch die Aufnahme eine gewisse Zug- und/oder Druckkraft auf die beiden Bauteile ausüben.To the Applying the method according to the invention - that from a threading process according to the invention and a subsequent optional composed of angle-controlled screwing - is the one component in a relative rotational movement to disposal adjusting screwdriver and the other component in a preferably stationary Admission. Here you can Both the screwdriver and the recording a certain train and / or Exert pressure on the two components.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf sämtliche Verschraubungen anwendbar. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren auf das Verschrauben einer Mutter mit einer Schraube, einer Düsenspannmutter mit einem Düsen- oder Injektorkörper, einem Zylinderblock mit einem Zylinderkopf unter Einsatz einer Zylinderkopfschraube, sowie auf Teile von Lagern, Dichtungen und Rohrverbindungen anwendbar.The inventive method is on all Fittings applicable. In particular, the method according to the invention to screwing a nut with a screw, a nozzle retaining nut with a nozzle or injector body, a cylinder block with a cylinder head using a cylinder head bolt, as well as parts of bearings, seals and pipe connections.

Zusätzliche Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen.additional embodiments The invention results from the remaining dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The The invention will be described below with reference to embodiments with reference on the attached Drawing closer explained. In the drawing show:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 1 a schematic representation of an apparatus for performing the method according to the invention; and

2 eine Blockdarstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a block diagram of the method according to the invention.

Folgende Ausführungen beziehen sich auf ein Verschrauben eines Injektorkörpers 20 mit einem Düsenkörper eines Diesel- Kraftstoffinjektors unter Zuhilfenahme einer Düsenspannmutter 10. D. h. die Düsenspannmutter 10 weist bevorzugt einen nach innen weisenden Bund auf, der an einem nach außen weisenden Bund des Düsenkörpers ansitzt, wobei anschließend ein Innengewinde 12 der Düsenspannmutter 10 mit einem Außengewinde 22 des Injektorkörpers 20 angefädelt und anschließend verschraubt wird. Hierbei können noch weitere Bestandteile des Kraftstoffinjektors (z. B. eine Ventil- und/oder Drosselplatte) zwischen dem Düsenkörper und dem Injektorkörper 20 zusammengespannt werden. Dies kann auch umgekehrt ausgeführt sein, d. h. der Düsenkörper weist das Außengewinde 22 auf und der Bund ist entsprechend am Injektorkörper 20 vorgesehen, wobei die Düsenspannmutter 10 mit dem Düsenkörper verschraubt wird.The following statements relate to a screwing of an injector body 20 with a nozzle body of a diesel fuel injector with the aid of a nozzle retaining nut 10 , Ie. the nozzle retaining nut 10 preferably has an inwardly facing collar, which sits on an outwardly facing collar of the nozzle body, wherein then an internal thread 12 the nozzle retaining nut 10 with an external thread 22 of the injector body 20 threaded and then bolted. In this case, further components of the fuel injector (eg a valve plate and / or throttle plate) can also be arranged between the nozzle body and the injector body 20 be clamped together. This can also be performed vice versa, ie the nozzle body has the external thread 22 on and the collar is corresponding to the injector body 20 provided, wherein the nozzle retaining nut 10 is screwed to the nozzle body.

Die Erfindung soll jedoch nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt sein, sondern kann auf sämtliche Verschraubungen angewendet werden (Beispiele siehe oben). So ist die Erfindung z. B. insbesondere dort einsetzbar, wo es auf möglichst exakt reproduzierbare Verschraubungen ankommt.The However, the invention should not be restricted to such embodiments, but can on all Glands are used (examples see above). So is the invention z. B. especially where it is on as possible exactly reproducible glands arrives.

Ferner soll unter einem Innengewinde 12 insbesondere ein Gewinde verstanden werden, welches sich an einer Innenseite einer Zylinderausnehmung befindet. D. h. auch, dass sich in einem Innenbereich des Innengewindes 12 ein zusätzlicher Abschnitt eines Bauteils, z. B. ein Gestänge befinden kann. Analog soll unter einem Außengewinde 22 insbesondere ein Gewinde verstanden werden, welches sich an einer Außenseite eines Zylinderanschnitts befindet. D. h. auch, dass sich in einem Bereich außerhalb der Gewindegänge des Außengewindes 22 ein zusätzlicher Abschnitt eines Bauteils, z. B. ein umlaufender Bund befinden kann; also ein Außengewinde 22 ist nicht notwendigerweise dadurch gekennzeichnet, dass es sich an einer Außenseite eines Bauteils befindet.Furthermore, under an internal thread 12 in particular, a thread can be understood, which is located on an inner side of a cylinder recess. Ie. also that in an interior of the internal thread 12 an additional section of a component, e.g. B. can be a linkage. Analog should under an external thread 22 in particular, a thread can be understood, which is located on an outer side of a cylindrical section. Ie. Also, that is in an area outside the threads of the external thread 22 an additional section of a component, e.g. B. may be a circumferential collar; So an external thread 22 is not necessarily characterized in that it is located on an outer side of a component.

Kraftstoffinjektoren sind intern sehr hohen Drücken ausgesetzt. Um deren Funktionstüchtigkeit nicht zu beeinträchtigen, sind hohe Anforderungen an die Dichtigkeit des Kraftstoffinjektors zu stellen. Beim Verschrauben des Injektorkörpers 20 mit dem Düsenkörper unter zu Hilfenahme der Düsenspannmutter 10 ist zu gewährleisten, dass die dadurch gegeneinander verspannten Bauteile exakt aneinander anliegen, um die Dichtigkeit und die Funktionstüchtigkeit des Kraftstoffinjektors nicht nachteilig zu beeinflussen.Fuel injectors are internally exposed to very high pressures. In order not to impair their functionality, high demands are placed on the tightness of the fuel injector. When screwing the injector body 20 with the nozzle body with the help of the nozzle retaining nut 10 It must be ensured that the components clamped against each other are exactly in contact with each other so as not to adversely affect the tightness and functionality of the fuel injector.

Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch nicht auf eine solche Vorrichtung beschränkt, sondern kann auch von anderen Vorrichtungen übernommen werden, die Verschraubungen zwischen Bauteilen herstellen können. Insbesondere kommen hierfür Industrieroboter in Frage.The 1 shows a schematic representation of an apparatus for carrying out the method according to the invention. However, the application of the method according to the invention is not on such device may be limited but may be adopted by other devices that can make screw connections between components. In particular, this industrial robots come into question.

Die 1 zeigt die in einem Schrauber 30 aufgenommene Düsenspannmutter 10 und den in einer Aufnahme 40 aufgenommenen Injektorkörper 20. Der mit dem Injektorkörper 20 zu verbindende Düsenkörper und eventuell vorhandene Zusatzbestandteile des Kraftstoffinjektors sind in 1 nicht dargestellt. Der Schrauber 30 sowie die Aufnahme 40 können – je nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf andere Verschraubungen – entsprechend andere Bauteile 10, 20 aufnehmen. So ist es z. B. generell möglich, im Schrauber 30 ein Bauteil mit einem Innengewinde 12 oder einem Außengewinde 22 aufzunehmen. Entsprechend nimmt die Aufnahme 40 das zweite Bauteil mit einem Außengewinde 22 bzw. Innengewinde 12 auf.The 1 shows that in a screwdriver 30 recorded nozzle retaining nut 10 and in a recording 40 absorbed injector body 20 , The one with the injector body 20 to be connected nozzle body and possibly existing additional components of the fuel injector are in 1 not shown. The screwdriver 30 as well as the recording 40 can - depending on the application of the method according to the invention to other glands - according to other components 10 . 20 take up. So it is z. B. generally possible in the screwdriver 30 a component with an internal thread 12 or an external thread 22 take. Accordingly, the recording decreases 40 the second component with an external thread 22 or internal thread 12 on.

Der Schrauber 30 ist sowohl in eine Anzugsdrehrichtung A als auch in eine Lösedrehrichtung L der zu realisierenden Verschraubung aus dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 20 dreh- bzw. rotierbar. D. h. der Schrauber 30 vermag es, das erste Bauteil 10 gegenüber dem zweiten Bauteil 20 relativ bezüglich einer Schraubachse S zu drehen bzw. darum rotieren zu lassen.The screwdriver 30 is both in a tightening direction A and in a release direction L of the screw to be realized from the first component 10 and the second component 20 rotatable or rotatable. Ie. The screwdriver 30 can it, the first component 10 opposite the second component 20 to rotate relative to a screw axis S or to rotate about it.

Die Vorrichtung weist wenigstens einen Sensor 32, 34 auf, der ein Überschnappen bzw. ein Aufeinanderzubewegen bzw. ein entstehendes Geräusch zwischen der Düsenspannmutter 10 und dem Injektorkörper 20 detektieren kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dies ein am Schrauber 30 vorgesehener Beschleunigungssensor 32. In einer anderen Ausführungsform kann dies ein alternativer Sensor 34 sein, der z. B. als optischer oder akustischer Sensor ausgebildet ist. Hierbei detektiert der optische Sensor 34 ein plötzliches Aufeinanderzubewegen der Düsenspannmutter 10 bezüglich des Injektorkörpers 20 bzw. der akustische Sensor 34 ein aufgrund dieser plötzlichen Aufeinanderzubewegung entstehendes Klicken (siehe auch unten).The device has at least one sensor 32 . 34 on, the Überschnappen or a Aufeinanderzubewegen or a resulting noise between the nozzle retaining nut 10 and the injector body 20 can detect. In a preferred embodiment of the invention, this is a screwdriver 30 provided acceleration sensor 32 , In another embodiment, this may be an alternative sensor 34 be, the z. B. is designed as an optical or acoustic sensor. In this case, the optical sensor detects 34 a sudden movement of the nozzle retaining nut 10 with respect to the injector body 20 or the acoustic sensor 34 a click due to this sudden movement on top of each other (see below).

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann neben den beteiligten Gewichtskräften der Düsenspannmutter 10 (erstes Bauteil 10) bzw. des Injektorkörpers 20 (zweites Bauteil 20) eine Druckkraft F zwischen diesen beiden Bauteilen 10, 20 ausüben. Diese resultiert z. B. aus einer Gewichtkraft des Schraubers 30 bzw. der Aufnahme 40 (für den Fall, dass der Schrauber 30 unten angeordnet ist bzw. von unten schraubt). Darüber hinaus ist es möglich, eine zusätzliche, artifiziell erzeugte Kraft durch den Schrauber 30 bzw. die Aufnahme 40 auf die beiden Bauteile 10, 20 auszuüben. Dies ist natürlich auch umgekehrt möglich, sodass z. B. eine vom Schrauber 30 ausgeübte Kraft entgegen dessen Gewichtskraft auf die Düsenspannmutter 10 wirkt und die Druckkraft F zwischen Düsenspannmutter 10 und Injektorkörper teilweise entlastet.The device for carrying out the method according to the invention can, in addition to the weight forces involved, the nozzle retaining nut 10 (first component 10 ) or the injector body 20 (second component 20 ) a compressive force F between these two components 10 . 20 exercise. This results z. B. from a weight force of the screwdriver 30 or the recording 40 (in the event that the screwdriver 30 is arranged below or screwed from below). In addition, it is possible, an additional, artificially generated force by the screwdriver 30 or the recording 40 on the two components 10 . 20 exercise. Of course, this is also possible in reverse, so that z. As one of the screwdriver 30 applied force against its weight on the nozzle retaining nut 10 acts and the pressure force F between nozzle retaining nut 10 and partially relieved injector body.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich unter Bezug auf die 2 erläutert.In the following, the method according to the invention is additionally described with reference to FIGS 2 explained.

Das erfindungsgemäße Verfahren gliedert sich in zwei Abschnitte, dem sogenannten Anfädeln und dem zeitlich nachfolgenden, optionalen Verschrauben der beiden Bauteile 10, 20. Erfindungsgemäß unterteilt sich der erste Abschnitt in zwei Schritte, sodass sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der Schraubverbindung grob in drei Schritte unterteilen lässt.The inventive method is divided into two sections, the so-called threading and the temporally subsequent, optional screwing of the two components 10 . 20 , According to the invention, the first section is subdivided into two steps, so that the method according to the invention for producing the screw connection can be roughly subdivided into three steps.

In einem ersten Schritt werden die beiden Bauteile 10, 20 in einer herkömmlichen Art und Weise angefädelt. D. h. im Bereich der jeweiligen Gewinde werden die beiden Bauteile 10, 20 einander angenähert, was in vorliegendem Fall dergestalt erfolgt, dass der Schrauber 30 die Düsenspannmutter 10 entlang der Schraubachse S auf den Injektorkörper 20 absenkt. Hierbei kommt ein Innengewindeende 14 der Düsenspannmutter 10 auf einem Außengewindeende 24 des Injektorkörpers 20 zu liegen. Das beim Anfädeln erfolgende zentrierte Aneinandersetzen der beiden Bauteile 10, 20 hat derart zentrisch bezüglich der Schraubachse S zu erfolgen, dass bei einer Drehbewegung des Schraubers 30 in die Anzugsdrehrichtung A ein Verschrauben der Düsenspannmutter 10 mit dem Injektorkörper 20 ermöglicht ist.In a first step, the two components 10 . 20 threaded in a conventional manner. Ie. in the area of the respective thread, the two components 10 . 20 approximated to each other, which in the present case takes place in such a way that the screwdriver 30 the nozzle retaining nut 10 along the screw axis S on the injector body 20 lowers. Here comes an inside thread end 14 the nozzle retaining nut 10 on an external thread end 24 of the injector body 20 to lie. The threading centered juxtaposition of the two components 10 . 20 has to take place so centrically with respect to the screw axis S that during a rotary movement of the screwdriver 30 in the tightening direction A screwing the nozzle lock nut 10 with the injector body 20 is possible.

Im aneinandergesetzten Zustand von Düsenspannmutter 10 und Injektorkörper 20 wird eine gewisse Druckkraft F zwischen diesen beiden Bauteilen 10, 20 ausgeübt. Die Druckkraft F kann aus einer Gewichtskraft einer der beiden Bauteile 10, (20) resultieren, die durch eine additive oder subtraktive Komponente aus einer weiteren Gewichtskraft aus der Vorrichtung oder einer künstlichen Kraft aus der Vorrichtung ergänzt oder weggenommen wird.In the juxtaposed state of nozzle retaining nut 10 and injector body 20 will have a certain compressive force F between these two components 10 . 20 exercised. The pressing force F can be calculated from a weight force of one of the two components 10 , ( 20 ) which is supplemented or removed from the device by an additive or subtractive component from a further weight force from the device or an artificial force.

Nun wird in einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens die Düsenspannmutter 10 nicht in die Anzugsdrehrichtung A, sondern erfindungsgemäß in die Lösedrehrichtung L gedreht. D. h. es findet eine Relativdrehbewegung zwischen der Düsenspannmutter 10 und dem Injektorkörper 20 in die Lösedrehrichtung L statt. Dabei findet – bis auf ein plötzliches Aufeinanderzubewegen (Überschnappen (siehe unten)) der beiden Bauteile 10, 20 bzw. der Düsenspannmutter 10 auf den Injektorkörper 20 – ein kontinuierliches Entfernen der Düsenspann mutter 10 vom Injektorkörper 20 statt. Ist die Drehzahl des Schraubers 30 konstant, so bewegt sich die Düsenspannmutter 10 mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit vom Injektorkörper 20 – bis auf die Rücksturzbewegung durch das Überschnappen – weg. D. h. bei mehrfachen vollständigen Umdrehungen des Schraubers 30 um die Schraubachse S vollzieht die Düsenspannmutter 10 ein periodische Sägezahnbewegung auf dem Injektorkörper 20. Das pro Umdrehung bevorzugt einmal stattfindende Zurückstürzen bzw. Aufeinanderzubewegen der Düsenspannmutter 10 auf den Injektorkörper 20 wird im Folgenden als Überschnappen bezeichnet. Beim Überschnappen liegen sich die jeweiligen Gewindeanschnitte der beiden Bauteile 10, 20 gegenüber. D. h. ein Anfang einer beginnenden Gewindeerhebung des einen Bauteils 10, 20 liegt bevorzugt direkt gegenüber eines Anfangs einer beginnenden Gewindevertiefung des anderen Bauteils 20, 10.Now, in a second step of the method according to the invention, the nozzle retaining nut 10 not in the direction of tightening A, but rotated according to the invention in the release direction L. Ie. There is a relative rotational movement between the nozzle retaining nut 10 and the injector body 20 in the release direction L instead. It finds - except for a sudden move to each other (snap over (see below)) of the two components 10 . 20 or the nozzle retaining nut 10 on the injector body 20 - A continuous removal of the nozzle clamping nut 10 from the injector body 20 instead of. Is the speed of the screwdriver 30 constant, so the nozzle retaining nut moves 10 with a continuous Geschwin from the injector body 20 - except for the backlash movement by the snap - away. Ie. at multiple complete turns of the screwdriver 30 around the screw axis S completes the nozzle lock nut 10 a periodic saw tooth movement on the injector body 20 , The per revolution preferably takes place once falling back or moving toward each other of the nozzle lock nut 10 on the injector body 20 is referred to as over-snapping in the following. When snapping over, the respective threaded sections of the two components are located 10 . 20 across from. Ie. a beginning of a beginning thread survey of a component 10 . 20 is preferably directly opposite a beginning of a starting threaded recess of the other component 20 . 10 ,

Erfindungsgemäß wird nun beim Überschnappen die Relativdrehung der beiden Bauteile 10, 20 in Löserichtung L instantan – d. h. so schnell wie möglich – beendet. D. h. bei einem nachfolgenden Verschrauben der beiden Bauteile 10, 20 findet sofort bzw. nahezu sofort ein Aufeinanderzubewegen der beiden Bauteile 10, 20 statt. D. h. erfindungsgemäß ist es möglich, die jeweiligen Gewindeanschnitte hochgenau zu detektieren und die beiden Bauteile 10, 20 in einer gewünschten Lage zueinander zu positionieren.According to the invention, the relative rotation of the two components is now when snapping over 10 . 20 in the release direction L instantaneously - ie as quickly as possible - ended. Ie. in a subsequent screwing the two components 10 . 20 takes place immediately or almost immediately to move toward each other of the two components 10 . 20 instead of. Ie. According to the invention, it is possible to detect the respective threaded sections with high precision and the two components 10 . 20 in a desired position to each other to position.

Erfindungsgemäß ist es möglich, diese Position mit dem Sensor 32, 34 zu sensieren. Es ist z. B. möglich, die Aufeinanderzubewegung der Düsenspannmutter 10 auf den Injektorköper 20 mittels eines Beschleunigungssensors 32 zu detektieren. Dabei befindet sich der Beschleunigungssensor 32 bevorzugt am Schrauber 30. Es ist jedoch auch möglich, das Überschnappen durch einen Beschleunigungssensor 32 an der Aufnahme 40 zu detektieren, da durch das Überschnappen ein Impulsübertrag von der Düsenspannmutter 10 auf den Injektorkörper 20 stattfindet, der diesen an die Aufnahme 40 weitergibt.According to the invention, it is possible to use this position with the sensor 32 . 34 to sensate. It is Z. B. possible, the Aufeinanderzubewegung the nozzle retaining nut 10 on the Injektorköper 20 by means of an acceleration sensor 32 to detect. This is the acceleration sensor 32 preferred on the screwdriver 30 , However, it is also possible to snap over by an acceleration sensor 32 at the reception 40 to detect, as by the snap over a momentum transfer from the nozzle retaining nut 10 on the injector body 20 takes this to the recording 40 passes.

Ferner ist es möglich, mittels des optischen Sensors 34 (Optiksensor 34) die plötzlich einsetzende Aufeinanderzubewegung (Bewegung der Düsenspannmutter 10 nach unten in Bezug auf die 1) im Gegensatz zur kontinuierlichen Aufwärtsbewegung der Düsenspannmutter 10 am Injektorkörper 20 optisch zu detektieren. Darüber hinaus wird beim Überschnappen – also dem Aufschlagen der Düsenspannmutter 10 am Injektorkörper 20 (Rücksturzweg entspricht einer Steigung des betreffenden Gewindes) – ein Schallsignal erzeugt, das mit dem akustischen Sensor 34 detektierbar ist. Dieser Akustiksensor 34 kann auch am Schrauber 30 oder der Aufnahme 40 vorgesehen sein, da diese das Schallsignal als Körperschall weitervermitteln.Furthermore, it is possible by means of the optical sensor 34 (Optical sensor 34 ) the sudden onset movement (movement of the nozzle retaining nut 10 down in terms of the 1 ) in contrast to the continuous upward movement of the nozzle retaining nut 10 on the injector body 20 optically detect. In addition, when snapping over - so the impact of the nozzle lock nut 10 on the injector body 20 (Backlash path corresponds to a pitch of the relevant thread) - generates a sound signal, which with the acoustic sensor 34 is detectable. This acoustic sensor 34 can also be on the screwdriver 30 or the recording 40 Be provided because they convey the sound signal as structure-borne sound.

Nach dem Stoppen der Relativdrehung der beiden Bauteile 10, 20, also beim Erreichen einer erfindungsgemäßen Anziehposition der Verschraubung, in welcher die Gewindeanschnitte der beiden Gewinde 12, 22 einander direkt gegenüber liegen, findet in einem dritten Schritt des Verfahrens ein Verschrauben der beiden Bauteile 10, 20 statt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dies ein drehwinkelgesteuertes Verschrauben, wobei die Düsenspannmutter 10 in Anzugsdrehrichtung A auf den Injektorkörper 20 geschraubt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet dieses drehwinkelgesteuerte Verschrauben zusätzlich momentenüberwacht statt.After stopping the relative rotation of the two components 10 . 20 So when reaching a tightening position according to the invention the screw, in which the threaded sections of the two threads 12 . 22 lie directly opposite each other, in a third step of the process, a screwing of the two components 10 . 20 instead of. In a preferred embodiment of the invention, this is a rotational angle controlled screwing, wherein the nozzle retaining nut 10 in tightening direction A on the injector body 20 is screwed. In a preferred embodiment of the invention, this angle-controlled screwing additionally takes place monitored by the torque.

Bei dem drehwinkelgesteuerten Anziehverfahren wird die Vorspannkraft zwischen der Düsenspannmutter 10 und dem Injektorkörper 20 mit einer definierten Winkeldrehung (z. B. 1.000°) der Düsenspannmutter 10 erzeugt. Ausgangspunkt für die Winkeldrehung der Düsenspannmutter 10 ist die im zweiten Schritt der Erfindung erreichte relative Position der Düsenspannmutter 10 gegenüber dem Injektorkörper 20. Nun kann die Düsenspannmutter 10 durch das drehwinkelgesteuerte Anziehverfahren z. B. bis zu ihrer Streckgrenze auf den Injektorkörper 20 geschraubt werden. Dies kann natürlich bei einer Nichtdehnmut ter auch auf einen darunter liegenden Wert erfolgen. Eine Schädigung der Verbindung durch Anziehen bis an die Streckgrenze tritt auch bei einer gewissen Winkelstreuung nicht ein, da die Streckgrenze eine Reserve an plastischer Verformbarkeit zeigt. Die Genauigkeit des drehwinkelgesteuerten Anziehverfahrens liegt über der eines entsprechenden Drehmomentenverfahrens, da der Einfluss der nur abschätzbaren Kräfte des Drehmomentenverfahrens über das drehwinkelgesteuerte Anziehen ausgeschaltet ist.In the rotational angle controlled tightening method, the biasing force between the nozzle lock nut 10 and the injector body 20 with a defined angular rotation (eg 1,000 °) of the nozzle retaining nut 10 generated. Starting point for the angular rotation of the nozzle retaining nut 10 is the relative position of the nozzle retaining nut achieved in the second step of the invention 10 opposite the injector body 20 , Now the nozzle retaining nut 10 by the rotation angle controlled tightening z. B. up to its yield point on the injector body 20 be screwed. This can of course be done at a Nichtdehnmut ter to an underlying value. Damage to the compound by attraction to the yield point does not occur even with a certain angular spread, since the yield point shows a reserve of plastic deformability. The accuracy of the rotational angle-controlled tightening process is above that of a corresponding torque method, since the influence of the only assessable forces of the torque method over the rotational angle controlled tightening is turned off.

Erfindungsgemäß ist es nicht notwendig, das drehwinkelgesteuerte Anziehverfahren in einem einzigen Arbeitsschritt bis zu einem Endanzugswinkel durchzuführen. Dies kann auch diskontinuierlich geschehen. So werden, z. B. für eine Zylinderkopfverschraubung, zuerst alle Zylinderkopfschrauben (Dehnschrauben) mit einem bestimmten Voranzugswinkel eingeschraubt und dann der Reihe nach um einen bestimmten Winkelbetrag weitergedreht, bis der gewünschte Endanzugswinkel in Summe erreicht ist. Ist der Endanzugswinkel erreicht, haben sich die Zylinderkopfschrauben in ihrem schlanksten Bereich (Dehnabschnitt) plastisch gedehnt und alle Schrauben üben nahezu dieselbe Kraft auf den Zylinderkopf aus.It is according to the invention not necessary, the rotation angle controlled tightening in one perform a single operation up to a final tightening angle. This can also be done discontinuously. So are, for. B. for a cylinder head bolt, First, all cylinder head bolts (expansion bolts) with a specific Preload angle screwed in and then in turn by a certain Angle amount further rotated until the desired final angle in total is reached. Once the final tightening angle has been reached, the cylinder head bolts have become plastically stretched in its slenderest area (stretching section) and Practice all the screws almost the same force on the cylinder head.

Das erfindungsgemäße Anfädelverfahren ist mit einem drehwinkelgesteuerten einem drehmomentengesteuerten, einem drehimpulsgesteuerten, einem längendifferenzgesteuerten, einem vorspannkraftgesteuerten, einem hydraulikgesteuerten und/oder einem streckgrenzengesteuerten Anziehverfahren für Verschraubungen kombinierbar.The Threading method according to the invention is a torque controlled with a rotational angle controlled, a rotational-pulse-controlled, a length-difference-controlled one biasing force controlled, a hydraulically controlled and / or a yield limit controlled tightening method for screw joints can be combined.

1010: erstes Bauteil, erstes zu verschraubendes Element, z. B. Mutter, Düsenspannmutter, Zylinderblockfirst Component, first element to be screwed, z. B. nut, nozzle retaining nut, cylinder block
1212: Innengewindeinner thread
1414: Ende/Anfang des Innengewindes 12, InnengewindeendeEnd / beginning of the internal thread 12 , Female thread end
2020: zweites Bauteil, zweites zu verschraubendes Element, z. B. Schraube, Injektor(fuß)körper/Fußkörper, Düsenkörper, Zylinderkopfschraubesecond Component, second element to be screwed, z. B. screw, injector (foot) body / foot, nozzle body, cylinder head screw
2222: Außengewindeexternal thread
2424: Ende/Anfang des Außengewindes 22, AußengewindeendeEnd / beginning of external thread 22 , Male thread end
3030: SchrauberScrewdrivers
3232: Beschleunigungssensoraccelerometer
3434: alternativer Sensor, z. B. optischer oder akustischer Sensoralternative Sensor, z. B. optical or acoustic sensor
4040: Aufnahmeadmission
FF: Kraft/Druckkraft mit welcher das erste 10 und das zweite Bauteil 20 beim Anfädeln (aneinander setzen und zentrieren) aneinander anliegen, z. B. Summe der Gewichtskräfte des ersten Bauteils 10 und des Schraubers 30 Force / pressure force with which the first 10 and the second component 20 when threading (put together and center) abut each other, z. B. Sum of the weight forces of the first component 10 and the screwdriver 30
SS: Schraubrichtung, Schraubachsescrewing, screw axis
AA: Anzugsrichtung der Schraubverbindung aus erstem 10 und zweitem Bauteil 20, AnzugsdrehrichtungTightening direction of the screw connection from the first 10 and second component 20 , Direction of rotation
LL: Löserichtung der Schraubverbindung aus erstem 10 und zweitem Bauteil 20, LösedrehrichtungRelease direction of the screw connection from the first 10 and second component 20 , Release direction

Claims

Drehwinkelgesteuertes Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung aus wenigstens zwei Bauteilen (10, 20), wobei ein erstes Bauteil (10) ein Innengewinde (12) und ein zweites Bauteil (20) ein Außengewinde (22) besitzt, wobei in einem ersten Schritt, die beiden Bauteile (10, 20) zueinander in einem Bereich betreffender Gewindeenden (14, 24) des Innen- (12) und Außengewindes (22) zentriert und mit einer Druckkraft (F) aneinandergedrückt werden, und in einem nachfolgenden zweiten Schritt die beiden Bauteile (10, 20) relativ gegeneinander in eine Lösedrehrichtung (L) der Schraubverbindung gedreht werden, wobei durch einen Sensor (32) bei einem Überschnappen eines Bauteils (10, 20) am anderen Bauteil (20, 10) ein Gegenüberliegen der jeweiligen Gewindeanschnitte detektiert und die Relativbewegung der beiden Bauteile (10, 20) zueinander gestoppt wird, und in einem nachfolgenden dritten Schritt ein drehwinkelgesteuertes Verschrauben zwischen den beiden Bauteilen (10, 20) relativ zueinander in eine Anzugsdrehrichtung (A) der Schraubverbindung durchgeführt wird.Angle-controlled method for producing a screw connection from at least two components ( 10 . 20 ), wherein a first component ( 10 ) an internal thread ( 12 ) and a second component ( 20 ) an external thread ( 22 ), wherein in a first step, the two components ( 10 . 20 ) to each other in a range of threaded ends ( 14 . 24 ) of indoor ( 12 ) and external thread ( 22 ) are centered and pressed together with a compressive force (F), and in a subsequent second step, the two components ( 10 . 20 ) are rotated relative to each other in a release direction (L) of the screw, wherein by a sensor ( 32 ) when a component is snapped over ( 10 . 20 ) on the other component ( 20 . 10 ) a opposite of the respective threaded sections detected and the relative movement of the two components ( 10 . 20 ) is stopped to each other, and in a subsequent third step, a rotational angle controlled screwing between the two components ( 10 . 20 ) relative to each other in a tightening direction of rotation (A) of the screw is performed.

Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei in Schritt eins die Druckkraft (F), mit welcher die beiden Bauteile (10, 20) aneinander ansitzen, von einer Gewichtskraft einer der beiden Bauteile (10, 20) ausgeübt wird.Method according to claim 1, wherein in step one the pressing force (F) with which the two components ( 10 . 20 ) abut one another, from a weight force of one of the two components ( 10 . 20 ) is exercised.

Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in Schritt eins die Druckkraft (F), mit welcher die beiden Bauteile (10, 20) aneinander ansitzen, von einer Aufnahme (40) oder einem Schrauber (30) ausgeübt wird, durch welchen die beiden Bauteile (10, 20) miteinander verschraubt werden.Method according to claim 1 or 2, wherein in step one the compressive force (F) with which the two components ( 10 . 20 ) abut each other, from a receptacle ( 40 ) or a screwdriver ( 30 ), through which the two components ( 10 . 20 ) are bolted together.

Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die von der Aufnahme (40) oder dem Schrauber (30) ausgeübte Druckkraft (F) von ei ner Gewichtskraft der Aufnahme (40) bzw. des Schraubers (30) ausgeübt wird.The method of claim 3, wherein the of the receptacle ( 40 ) or the screwdriver ( 30 ) exerted compressive force (F) of egg ner weight of the recording ( 40 ) or the screwdriver ( 30 ) is exercised.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei durch die Aufnahme (40) oder den Schrauber (30) aktiv eine additive oder subtraktive Kraft auf die beiden Bauteile (10, 20) ausgeübt wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the receptacle ( 40 ) or the screwdriver ( 30 ) actively applies an additive or subtractive force to the two components ( 10 . 20 ) is exercised.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich in Schritt zwei die beiden Bauteile (10, 20) zunächst von einander entfernen.Method according to one of claims 1 to 5, wherein in step two the two components ( 10 . 20 ) first remove from each other.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich in Schritt zwei beim Überschnappen des einen Bauteils (10, 20) am anderen Bauteil (20, 10), die beiden Bauteile (10, 20) plötzlich aufeinander zu bewegen.Method according to one of claims 1 to 6, wherein in step two when snapping over the one component ( 10 . 20 ) on the other component ( 20 . 10 ), the two components ( 10 . 20 ) suddenly move towards each other.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei im Schritt zwei beim Stoppen der Relativbewegung der beiden Bauteile (10, 20) in die Lösedrehrichtung (L) bzw. beim Gegenüberliegen der jeweiligen Gewindeanschnitte der beiden Bauteile (10, 20), ein freies Ende einer Gewindeerhebung des einen Bauteils (10, 20) einem freien Ende einer Gewindevertiefung des anderen Bauteils (20, 10) direkt gegenüberliegt.Method according to one of claims 1 to 7, wherein in step two when stopping the relative movement of the two components ( 10 . 20 ) in the release direction of rotation (L) or when facing the respective threaded sections of the two components ( 10 . 20 ), a free end of a threaded elevation of the one component ( 10 . 20 ) a free end of a threaded recess of the other component ( 20 . 10 ) directly opposite.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in Schritt drei zusätzlich oder anschließend zum drehwinkelgesteuerten Verschrauben, ein momentenüberwachtes und/oder ein streckgrenzengesteuertes Verschrauben zwischen den beiden Bauteilen (10, 20) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 8, wherein in step three, in addition to or subsequently to the rotational angle-controlled screwing, a torque-monitored and / or a yield-strength-controlled screwing between the two components ( 10 . 20 ) is carried out.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei durch den Schrauber (30) das zweites Bauteil (20) bzw., bevorzugt das erste Bauteil (10) aufgenommen wird.Method according to one of claims 1 to 9, wherein by the screwdriver ( 30 ) the second component ( 20 ) or, preferably, the first component ( 10 ) is recorded.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei durch die Aufnahme (40) das erste Bauteil (10) bzw., bevorzugt das zweites Bauteil (20) aufgenommen wird.Method according to one of claims 1 to 10, wherein the recording ( 40 ) the first component ( 10 ) or, preferably, the second component ( 20 ) is recorded.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Sensor (32) als Beschleunigungssensor (32) ausgebildet ist, der an der Aufnahme (40) bzw., bevorzugt am Schrauber (30) vorgesehen ist.Method according to one of claims 1 to 11, wherein the sensor ( 32 ) as an acceleration sensor ( 32 ) formed on the receptacle ( 40 ) or, preferably on the screwdriver ( 30 ) is provided.

Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei durch den Sensor (32) ausschließlich Beschleunigungen in eine Schraubrichtung (S) der beiden Bauteile (10, 20), bevorzugt ausschließlich Vertikalbeschleunigungen detektiert werden.Method according to claim 12, wherein the sensor ( 32 ) only accelerations in a screwing direction (S) of the two components ( 10 . 20 ), preferably only vertical accelerations are detected.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Sensor (32) als akustischer oder als optischer Sensor (34) ausgebildet ist, durch den ein Klickton bzw. eine Relativbewegung der beiden Bauteile (10, 20) aufeinander zu detektiert wird.Method according to one of claims 1 to 11, wherein the sensor ( 32 ) as an acoustic or optical sensor ( 34 ) is formed, through which a Klickton or a relative movement of the two components ( 10 . 20 ) is detected to each other.

Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der akustische oder optische Sensor (34) am Bereich der betreffenden Gewindeenden (14, 24) des Innen- (12) und Außengewindes (22) angeordnet ist.Method according to claim 14, wherein the acoustic or optical sensor ( 34 ) at the area of the respective threaded ends ( 14 . 24 ) of indoor ( 12 ) and external thread ( 22 ) is arranged.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Bauteil (10) mit Innengewinde (12) eine Mutter und das Bauteil (20) mit Außengewinde (22) eine Schraube, ein Bolzen oder ein Gewindestift ist.Method according to one of claims 1 to 15, wherein the component ( 10 ) with internal thread ( 12 ) a nut and the component ( 20 ) with external thread ( 22 ) is a screw, a bolt or a threaded pin.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Bauteil (10) mit Innengewinde (12) eine Düsenspannmutter (10) und das Bauteil (20) mit Außengewinde (22) ein Düsen- oder Injektorkörper (20) ist.Method according to one of claims 1 to 15, wherein the component ( 10 ) with internal thread ( 12 ) a nozzle retaining nut ( 10 ) and the component ( 20 ) with external thread ( 22 ) a nozzle or injector body ( 20 ).

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Bauteil (10) mit Innengewinde (12) ein Zylinderblock und das Bauteil (20) mit Außengewinde (22) eine Zylinderkopfschraube ist.Method according to one of claims 1 to 15, wherein the component ( 10 ) with internal thread ( 12 ) a cylinder block and the component ( 20 ) with external thread ( 22 ) is a cylinder head screw.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Bauteil (10) mit Innengewinde (12) und das Bauteil (20) mit Außengewinde (22) Teile eines Lagers, einer Dichtung oder einer Rohrverbindung sind.Method according to one of claims 1 to 15, wherein the component ( 10 ) with internal thread ( 12 ) and the component ( 20 ) with external thread ( 22 ) Are parts of a bearing, a seal or a pipe connection.

Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubverbindung aus zwei Bauteilen (10, 20), wobei das erste Bauteil (10) in einem Schrauber (30) und das zweite Bauteil (20) in einer Aufnahme (40) aufnehmbar ist, und durch den Schrauber (30) oder die Aufnahme (40) eine Relativrotation, in eine Lösedrehrichtung (L) und eine Anzugsdrehrichtung (A) der herzustellenden Schraubverbindung, zwischen dem ersten Bauteil (10) und dem zweiten Bauteil (20) realisierbar ist, und die Vorrichtung einen Sensor (32, 34) aufweist, mittels welchem ein Überschnappen des einen Bauteils (10, 20) am anderen Bauteil (20, 10) detektierbar ist.Device for producing a screw connection from two components ( 10 . 20 ), the first component ( 10 ) in a screwdriver ( 30 ) and the second component ( 20 ) in a recording ( 40 ) is receivable, and by the screwdriver ( 30 ) or the recording ( 40 ) a relative rotation, in a release direction of rotation (L) and a tightening direction of rotation (A) of the screw connection to be produced, between the first component ( 10 ) and the second component ( 20 ), and the device is a sensor ( 32 . 34 ), by means of which an over-snap of the one component ( 10 . 20 ) on the other component ( 20 . 10 ) is detectable.

Vorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei durch den Sensor (32, 34) das Überschnappen des einen Bauteils (10, 20) am anderen Bauteil (20, 10) bei einer Bewegung des Schraubers (30) oder der Aufnahme (40) in die Lösedrehrichtung (L) detektierbar ist.Device according to claim 20, characterized by the sensor ( 32 . 34 ) the snap-over of the one component ( 10 . 20 ) on the other component ( 20 . 10 ) during a movement of the screwdriver ( 30 ) or recording ( 40 ) is detectable in the release direction (L).

Vorrichtung gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei der Sensor (32, 34) am Schrauber und/oder der Aufnahme (40) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 20 or 21, wherein the sensor ( 32 . 34 ) on the screwdriver and / or the receptacle ( 40 ) is provided.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei der Sensor (32, 34) in einem Bereich der herzustellenden Schraubverbindung angeordnet ist.Device according to one of claims 20 to 22, wherein the sensor ( 32 . 34 ) is arranged in a region of the screw connection to be produced.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei der Sensor (32) ein Beschleunigungssensor (32) ist.Device according to one of claims 20 to 23, wherein the sensor ( 32 ) an acceleration sensor ( 32 ).

Vorrichtung Anspruch 24, wobei durch den Beschleunigungssensor (32) nur Beschleunigungen in eine Schraubrichtung (S) der beiden Bauteile (10, 20), bevorzugt ausschließlich Vertikalbeschleunigungen, detektierbar sind.Apparatus according to claim 24, wherein the acceleration sensor ( 32 ) only accelerations in a screwing direction (S) of the two components ( 10 . 20 ), preferably exclusively vertical accelerations, are detectable.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der Sensor (34) ein optischer und/oder akustischer Sensor (34) ist.Device according to one of claims 20 to 25, wherein the sensor ( 34 ) an optical and / or acoustic sensor ( 34 ).

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 26, wobei durch die Vorrichtung die beiden zu verschraubenden Bauteile (10, 20) in einem Bereich betreffender Gewindeenden (14, 24) zentrierbar sind.Device according to one of claims 20 to 26, wherein by the device, the two components to be screwed ( 10 . 20 ) in a range of threaded ends ( 14 . 24 ) are centered.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 27, wobei durch die Vorrichtung eine Druckkraft (f) zwischen den beiden zu verschraubenden Bauteilen (10, 20) ausübbar ist.Device according to one of claims 20 to 27, wherein by the device a compressive force (f) between the two components to be screwed ( 10 . 20 ) is exercisable.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 28, wobei durch die Vorrichtung die beiden zu verschraubenden Bauteile (10, 20) zueinander anfädelbar sind.Device according to one of claims 20 to 28, wherein by the device, the two components to be screwed ( 10 . 20 ) Are each other anfädelbar.

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 29, wobei die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass sie ein drehwinkelgesteuertes Verschrauben der beiden Bauteile (10, 20) ermöglicht.Device according to one of claims 20 to 29, wherein the device is set up in such a way that it permits a rotational angle-controlled screwing of the two components ( 10 . 20 ).

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 30, wobei die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass sie ein momentenüberwachtes und/oder streckgrenzengesteuertes Verschrauben der beiden Bauteile (10, 20) ermöglicht.Device according to one of claims 20 to 30, wherein the device is arranged such that it a torque-monitored and / or yield strength controlled screwing of the two components ( 10 . 20 ).

Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 31, wobei die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass sie ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 durchführen kann.Device according to one of claims 20 to 31, wherein the device is arranged such that it has a method for producing a screw connection according to one of claims 1 to 19 can perform.