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Die
Erfindung betrifft eine an einer Grundkonstruktion fixierbare Montageeinheit
mit einem wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweisenden Montageteil
und wenigstens einem Befestiger, der einen radial verbreiterten
Kopf und einen die Durchgangsöffnung
durchgreifenden und darin verliersicher sowie mit axialer Beweglichkeit
gehaltenen, an seinem kopffernen Ende einen Fixierabschnitt tragenden
Schaft aufweist. Derartige Montageeinheiten sind beispielsweise
aus
DE 196 54 848
C2 und
DE 296
20 397 U1 bekannt.
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Bei
der Montage wird ein solches Montageteil der Grundkonstruktion angenähert, wobei
die Fixierabschnitte, etwa bei einer Montage von oben her, schwerkraftbedingt
aus den Durchgangsöffnungen nach
unten herausragen. Wenn die Zuführung
des Montageteils im Wesentlichen parallel zur Mittellängsachse
der Befestiger erfolgt, werden diese bzw. ihre Fixierabschnitte
beim Auftreffen auf eine Montagefläche der Grundkonstruktion in
die Durchgangsöffnungen
zurückgeschoben.
In manchen Montagesituationen stören
jedoch die aus den Durchgangsöffnungen
herausragenden Fixierabschnitte, beispielsweise weil sie an Kanten
oder Vorsprüngen
der Grundkonstruktion hängen
bleiben können.
Bei einer Grundkonstruktion mit zwei zueinander geneigten Montageflächen und
einem Montageteil mit entsprechend gewinkelten Gegenflächen, werden
die Befestiger beim Auftreffen auf den Montageflächen mit einer schräg zu ihrer
Längserstreckung
verlaufenden Kraft beaufschlagt, was das Zurückschieben in die Durchgangsöffnung be-
oder gar verhindert.
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Dieses
Problem tritt auch auf, wenn z. B. aus Platzgründen die Montageeinheit an
die Grundkonstruktion mit einer schräg oder in einem geringen Abstand
parallele zu deren Montagefläche
verlaufenden Zuführrichtung
herangeführt
werden muss.
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Oft
besteht das Montageteil aus einem gegenüber der Grundkonstruktion relativ
nachgiebigen Material, z. B. Kunststoff. Aufgrund des elastischen Materials
des Montageteils kann die für
eine feste Verbindung erforderliche Vorspannkraft durch den Befestiger
nicht erreicht werden, weil sich dieser im Endmontagezustand nur
auf dem Montageteil abstützt.
Dieses würde
dadurch in nicht zulässiger
Weise komprimiert und deformiert werden.
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Davon
ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Montageeinheit
vorzuschlagen, die sich bei einfacher Handhabung insbesondere auch
zur Fixierung von Montageteilen aus relativ nachgiebigen Materialien
eignet.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Montageeinheit der eingangs genannten Art
durch die folgende weitere Ausgestaltung gelöst:
Im Bereich des Schafts
des Befestigers ist eine dessen Mittellängsachse umgreifende und von
dieser weg weisende Umfangsfläche
vorhanden, aus der zwei jeweils mit Axialabstand zum Kopf angeordnete und
einen Axialabstand zueinander aufweisende Anschlagelemente vorstehen,
nämlich
ein erstes Anschlagelement und ein einen geringeren Abstand zum
Kopf als dieses aufweisendes zweites Anschlagelement. Die Umfangsfläche kann
wie weiter unten noch näher
erläutert
wird, direkt am Schaft oder an einer diesen umgreifenden Hülse vorhanden
sein. Der Befestiger sowie gegebenenfalls eine seinen Schaft umgreifende
Hülse sind
axial beweglich in der Durchgriffsöffnung gehalten.
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Von
der Wand der Durchgangsöffnung
steht eine Axialsperre ab, deren Innendurchmesser kleiner ist als
der Außendurchmesser
der Anschlagelemente. Die Axialsperre und die Anschlagelemente sind nun
derart ausgestaltet, dass sie unter elastischer oder elastischer
und plastischer Verformung axial aneinander vorbei bewegbar sind.
Dies ist beispielsweise im Falle eines aus Kunststoff bestehenden
Montageteils und aus einem Metall bestehenden Anschlagelementen
gewährleistet.
Wird hier ein Anschlagelement an der Axialsperre, die etwa in Form
eines umlaufenden Ringvorsprungs ausgestaltet ist, vorbeibewegt,
ist nur ein relativ geringer Kraftaufwand erforderlich, um die Axialsperre
beim Durchgang des Anschlagelements in erster Linie elastisch zu
verformen. Die Axialsperre in der Durchgangsöffnung und das erste Anschlagelement
an der dem Befestigerschaft zugeordneten Umfangsfläche sind
jeweils an einer solchen Axialposition angeordnet, dass in einer Vormontagestellung,
bei der das zweite Anschlagelement an einer dem Kopf zugewandten
Anschlagfläche
der Axialsperre anliegt, der Fixierabschnitt des Befestigers in
einer bestimmten Axialposition zu der dem Kopf abgewandten Fläche des
Montageteils, dessen Montagefläche
angeordnet ist. In einem Endmontagezustand befindet sich das zweite
Anschlagelement auf der dem Kopf abgewandten Seite der Axialsperre.
Schließlich
ist am Befestiger noch eine rechtwinklig zu dessen Mittellängsachse
verlaufende Stützfläche vorhanden,
die im Endmontagezustand zur Abstützung des Befestigers an der
Grundkonstruktion dient.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in der Vormontagestellung
ein Teilbereich des Fixierabschnitts aus der Montagefläche hervorsteht,
was – wie
später
noch gezeigt wird – vorteilhaft
für die
Fixierung der Montageeinheit an der Grundkonstruktion ist. Der vorstehende
Teilbereich des Fixierabschnitts stellt in den oben genannten Fällen praktisch
keine Behinderung der Montage dar. Am Befestiger, d. h. am Schaft
selbst oder an der diesen umgreifenden Hülse, ist schließlich noch
eine rechtwinklig zur Mittellängsachse
des Schafts bzw. der Hülse
verlaufende Stützfläche vorhanden,
Im Endmontagezustand wird somit die zur Vorspannung des Befestigerschafts
erforderliche Vorspannkraft über
den Schaft oder die Hülse – und weniger über das
Montageteil in die Grundkonstruktion eingeleitet. Das Montageteil
kann daher aus einem relativ weichen und/oder elastischen, d. h.
nachgiebigen Material bestehen.
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Weitere
Vorteile der geschilderten Ausgestaltung und der in den Unteransprüchen angegebenen
Weiterbildungen gehen aus der folgenden, auf die beigefügten Zeichnungen
bezug nehmenden Beschreibung hervor. Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Montageeinheit in teils längs
geschnittener Darstellung, welche sich aus einem Montageteil, einem
als Schraube ausgebildeten Befestiger und einer den Schaft der Schraube
umgreifenden Hülse
zusammen setzt,
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2 die
Einzelteile der Montageeinheit von 1,
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3 bis 5 Abbildungen,
welche den Zusammenbau der Montageeinheit gem. 1 wiedergeben,
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6 bis 9 eine
die Fixierung einer Montageeinheit an einer Grundkonstruktion darstellende
Bildfolge,
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10 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Montageeinheit in zum Teil geschnittener Explosionsdarstellung,
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11 und 12 zwei
Abbildungen, welche den Zusammenbau der Montageeinheit von 10 zeigen,
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13 die
Montageeinheit von 12 mit aus dem Montageteil herausgerutschter
Hülse,
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14 ein
drittes Ausführungsbeispiel
einer Montageeinheit, welche im Wesentlichen jener von 12 entspricht,
wobei jedoch die Hülse
so ausgestaltet ist, dass ein Herausrutschen aus dem Montageteil
verhindert ist,
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15 eine
Abbildung, welche den Zusammenbau der in 14 gezeigten
Montageeinheit verdeutlicht,
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16 ein
viertes Ausführungsbeispiel
einer Montageeinheit,
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17 ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
einer Montageeinheit,
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18 die
Montageeinheit nach 17, verbunden mit einer Grundkonstruktion.
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Die
in den Abbildungen gezeigten Ausschnitte von Montageeinheiten 1 weisen
allesamt ein Montageteil 2 und wenigstens einen Befestiger 3 auf,
wobei letzterer bis auf das in 17 und 18 gezeigte
Ausführungsbeispiel
eine Hülse 4 umfasst.
In allen Ausführungsbeispielen
ist das Montageteil 2, das beispielsweise eine Zylinderkopfhaube
ist, von wenigstens einer Durchgangsöffnung 5 durchsetzt,
wobei diese wiederum vom Befestiger 3, sei es mit oder ohne
Hülse 4,
durchgriffen ist. Der Befestiger 3 ist eine Schraube mit
einem Schaft 6, dessen eines Ende einen Kopf 8 trägt, der
mit einem Flansch 7 den Schaft 6 radial überragt.
Am anderen Ende des Schafts 6 ist ein mit einem Gewinde 9 versehener
Fixierabschnitt 10 vorhanden. Zwischen dem Kopf 8 und
dem Fixierabschnitt 10 ist am Schaft 6 ein Ringwulst 13 angeordnet.
Der sich zwischen dem Ringwulst 13 und dem Kopf 8 erstreckende
Schaftabschnitt 14 ist gewindefrei. Der Außendurchmesser 15 (2)
des Ringwulstes 13 ist so bemessen, dass er sowohl den
Fixierabschnitt 10 als auch den gewindefreien Schaftabschnitt 14 radial überragt.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
gemäß 1 bis 16 umgreift
die im Wesentlichen zylinderförmige
Hülse 4 den
Schaft 6 des Befestigers 8 mit Radialabstand 17,
d. h. zwischen der Innenseite 16 der Hülse 4 und dem Schaft 6 ist – jedenfalls
bei koaxialer Ausrichtung der genannten Teile – ein Ringspalt vorhanden.
Die Innenseite 16 der Hülse 4 ist
im Wesentlichen zylinderförmig
und weist einen Innendurchmesser 18 auf, der größer ist
als der Außendurchmesser 15 des
Ringwulstes 13. Im Bereich der zum Kopf 8 weisenden
Stirnseite 19 der Hülse 4 sind über deren Umfang
verteilte, radial nach innen abstehende Vorsprünge 20 vorhanden.
Die dem Kopf 8 zugewandte Oberseite der Vorsprünge 20 fluchtet mit
der Stirnseite 19. Der Innendurchmesser 23 der Vorsprünge 20 bzw.
eines von diesen umfassten gedachten Inkreises ist kleiner als der
Außendurchmesser 15 des
Ringwulstes 13. Auf diese Weise ist die Hülse 4 in
einer vom Kopf 8 weg weisenden Axialrichtung 24 verliersicher
am Befestiger gehalten. In der Gegen-Axialrichtung 25 ist
die Hülse 4 durch
den Flansch 7 des Kopfes 8 gehalten, dessen Außendurchmesser 26 größer als
der Außendurchmesser 27 der
Hülse 4,
größer als
der Innendurchmesser 31 eines sich von der Oberseite 46 des
Montageteils 2 wegerstreckenden Abschnitts der Durchgangsöffnung 5 und
größer als
der maximale Innendurchmesser 21 eines sich an den genannten
Abschnitt anschließenden,
sich in die Oberseite 46 des Montageteils 2 öffnenden
Senkungskegels 3 ist. Aus der Umfangsfläche 28 der Hülse 4 stehen
zwei jeweils mit Axialabstand 29, 30 zur kopfnahen
Stirnseite 19 der Hülse 4 angeordnete
und einen Axialabstand 33 zueinander aufweisende Anschlagelemente,
nämlich ein
erstes Anschlagelement 34 und ein zweites Anschlagelement 35 vor.
Dabei ist der Axialabstand 29 des zweiten Anschlagelements 35 kleiner
als der Axialabstand 30 des ersten Anschlagelements 34.
Die genannten Anschlagelemente wirken mit einer von der Innenwand
der Durchgangsöffnung 5 radial
vorstehenden Axialsperre 36 zusammen. Diese ist als umlaufender
Ringvorsprung ausgebildet und weist einen Innendurchmesser 37 auf,
der kleiner ist als ein maximaler Außendurchmesser 38, 39 der
Anschlagelemente 34, 35 bzw. eines diese umgreifenden
gedachten Umkreises. Die Axialsperre 36 überragt
somit die Anschlagelemente 34, 35 in Radialrichtung, so
dass auf diese Weise ein in der einen oder der anderen Axialrichtung 24, 25 wirksamer
Formschluss zwischen der Hülse 4 und
dem Montageteil 2 bewerkstelligt ist.
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Das
erste Anschlagelement 34 dient zur verliersicheren Halterung
der Hülse 4 in
der Durchgangsöffnung 5 in
der Gegen-Axialrichtung 25.
Die Hülse 4 kann
in der genannten Richtung nur so weit aus der Durchgangsöffnung 5 entfernt
werden, bis das erste Anschlagelement 34 an der kopffernen
Seite 70 der Axialsperre 36 anliegt. Das zweite
Anschlagelement 35 dient zur Festlegung einer Vormontagestellung
(5) der Hülse 4 im
Montageteil 2. In dieser Stellung liegt das zweite Anschlagelement 35 auf einer
dem Kopf 8 des Befestigers 3 zugewandten Anschlagfläche 40 der
Axialsperre 36 auf. Die Axialposition der Axialsperre 36 in
der Durchgangsöffnung 5 und
jene des zweiten Anschlagelements 35 an der Hülse 4 sind
so gewählt,
dass in der Vormontagestellung nur ein Teilbereich 43 des
Befestigerschaftes 6 aus der dem Kopf 8 abgewandten
Montagefläche 44 des
Montageteils 2 hervorsteht. In der Vormontagestellung ragt
die Hülse 4 mit
einem Überstand 45 aus der
dem Kopf 8 zugewandten Oberseite 46 des Montageteils 2 heraus.
Ausgehend von der in 1 gezeigten Situation, bei der
der Kopf 8 mit seiner unterseitig am Flansch 7 vorhandenen
Auflagefläche 47 auf
der Oberseite 46 des Montageteils 2 aufliegt, kann
der aus der Durchgangsöffnung 5 vorstehende Fixierabschnitt 10 des
Befestigers 3 durch das Verschieben der Hülse 4 in
die Vormontagestellung um eine Strecke in die Durchgangsöffnung 5 hinein
bzw. gegenüber
dem Montageteil 2 verschoben werden, welche der Länge 48 des Überstandes 45 (5) entspricht.
Der Schaft 6 bzw. dessen Fixierabschnitt 10 kann
aber noch weiter in der Gegen-Axialrichtung 25 also in
die Durchgangsöffnung 5 hinein
verschoben werden, nämlich
ausgehend von der in 5 gezeigten Situation um die
Strecke 49, d. h. so weit, bis der Ringwulst 13 des
Schaftes 6 an den im Bereich der kopfnahen Stirnseite 19 an
der Hülse 4 angeordneten
Vor sprängen 20 anschlägt. Insgesamt
ergibt sich also ein möglicher
Verschiebeweg des Befestigers 3, der sich aus der Länge 48 und
der Strecke 49 zusammensetzt. Durch die genannte Ausgestaltung kann
auch bei Montageteilen 2 mit geringer Dicke und/oder im
Falle von Befestigern mit sehr langen Fixierabschnitten 10' (siehe 5)
ein Eintauchen des Fixierabschnittes 10 in die Durchgangsöffnung 5 gewährleistet
werden.
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Wie
bereits erwähnt,
ist eine Verliersicherung der Hülse 4 am
Befestiger 3 in Axialrichtung 24 durch das Zusammenspiel
von Ringwulst 13 und Vorsprüngen 20 gegeben. Wenn
an der Hülse 4 kein weiteres
Anschlagelement vorhanden wäre,
würde die
Hülse,
ausgehend von der Situation in 1, weit aus
der Durchgangsöffnung 5 heraus
rutschen (siehe 13). Um dies zu verhindern ist
an der Hülse 4 ein aus
deren Umfangsfläche 28 radial
vorstehendes drittes Anschlagelement 50 vorhanden, wobei
dieses zwischen dem zweiten Anschlagelement 35 und der kopfnahen
Stirnseite 19 der Hülse 4 angeordnet
ist. Die Axialposition des dritten Anschlagelementes 50 ist
so gewählt,
dass die Hülse 4 nicht
oder nur mit einem geringen Überstand 53 aus
der Montagefläche 44 des
Montageteils 2 hervor steht.
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Bei
der Bestückung
eines Montageteils 2 mit Befestigern 3 werden
zunächst
Befestiger bereit gehalten, an denen die Hülse 4 bereits verliersicher
fixiert ist (3, oben). Ein derartiger Befestiger 3 wird dann
in die Durchgangsöffnung 5 von
der Oberseite 46 des Montageteils 2 her eingeführt. Dabei
müssen, damit
die Hälse 4 in
die in 1 gezeigte Position innerhalb der Durchgangsöffnung 5 gelangt,
beide Anschlagelemente 34, 35 an der Axialsperre 36 vorbei bewegt
werden. Damit dies mit einem nicht allzu hohen axialen Kraftaufwand
und ohne Zerstörung
der aneinander vorbei geführten
Elemente möglich ist, sind
die Anschlagelemente 34, 35 und die Axialsperre 36 entsprechend
ausgestaltet. Beispielsweise ist es denkbar, den Innendurchmesser 37 der
Axialsperre 36 so zu wählen,
dass er nur geringfügig
kleiner ist als die Außendurchmesser 38, 39 der
Anschlagelement 34, 35. Im Fall der vorliegenden
Ausführungsbeispiele
sind die Anschlagelemente 34 und 35 von mehreren über den
Hülsenumfang
verteilten Einzelvorsprüngen 54, 55 gebildet.
Die zum Vorbeibewegen der Anschlagelemente 34, 35 an
der Axialsperre 36 erforderliche Kraft ist dadurch verringert.
Natürlich ist
auch eine Ausgestaltung möglich,
bei der die Axialsperre 36 von Einzelvorsprüngen und
die Anschlagelemente 34, 35 jeweils von einem
umlaufenden Ringvorsprung gebildet sind.
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Bei
der Bestückung
des Montageteils 2 mit Befestigern 3 wird ein
solcher so weit in die Durchgangsöffnung 5 eingeführt, dass
er sich in der Vormontagestellung befindet, wobei das zweite Anschlagelement 35 an
der Anschlagfläche 40 der
Axialsperre 36 anliegt. Der Axialabstand 33 zwischen
den beiden Anschlagelementen 34, 35 ist zumindest
so groß,
dass die Axialsperre 36 dazwischen Platz findet. Der Zustand,
in dem eine mit Befestigern 3 vorkonfektionierte Montageeinheit 1 transportiert
und an ein Montageband angeliefert wird, ist der, bei dem sich der
Befestiger in der Vormontagestellung (5) befindet.
Die axiale Beweglichkeit der Hülse 4 in
der Durchgangsöffnung 5 ist
dabei durch den Axialabstand 33 zwischen den Anschlagelementen 34, 35,
reduziert um die Axialausdehnung der Axialsperre 36, gegeben.
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Zur
Fixierung der Montageeinheit 1 an einer Grundkonstruktion 57 (6–8)
wird diese zunächst
der Grundkonstruktion 57 genähert, wobei nur ein praktisch
nicht störender
Teilbereich 43 des Fixierabschnittes 10 des Befestigers 3 aus
der Montagefläche 44 des
Montageteils 2 heraus ragt (5). Wenn
die Montagefläche 44 plan
an der Gegen-Montagefläche 56 der
Grundkonstruktion 57 anliegt, wird ein gegebenenfalls noch
bestehender Achsversatz 58 einer Gewindebohrung 59 der
Grundkonstruktion 57 gegenüber der Mittellängsachse 71 der
Durchgangsöffnung 5 (6)
ausgeglichen, so dass der Fixierabschnitt 10 mit einer
Suchspitze 60 in die Gewindebohrung 59 hinein
rutschen oder in diese eingeführt
werden kann. Beim Auftreffen des Befestigerschaftes 6 auf
die Gegen-Montagefläche 56 der Grundkonstruktion 57 wird
der Befestiger 3 um eine Strecke 63 (6)
angehoben, welche der Länge 64 des
in der Vormontagestellung gem. 5 aus dem Montageteil 2 vorstehenden
Teilbereichs 43 entspricht. Dadurch, dass der Fixierabschnitt 10 mit
seiner Suchspitze 60 in der Gewindebohrung 59 einliegt,
verringert sich der Axialabstand zwischen dem Kopf 8 und
der Hülse 4,
so dass die im Zustand gemäß 6 vorhandene
Strecke 63 auf den Axialabstand 65 verringert
wird (7). Der Fixierabschnitt 10 kann nun um
eine dem Axialabstand 65 entsprechende Strecke in die Gewindebohrung 59 eingeschraubt
werden, bevor der Kopf 8 mit seiner Auflagefläche 47 auf
der Stirnseite 19 der Hülse 4 aufliegt. Erst
ab diesem Moment (8) wird durch weiteres Einschrauben
des Befestigers 3 in die Gewindebohrung 59 das
zweite Anschlagelement 35 an der Axialsperre 36 vorbei
bewegt. Im Zustand gemäß 8 ist
die Verankerung des Fixierabschnitts 10 in der Gewindebohrung 59 bereits
so weit fortgeschritten, dass sie den zum Überwinden der Axialsperre 36 erforderlichen
Axialkräften
standhält.
Falls ein vorstehender Teilbereich 43 nicht vorgesehen
ist, erfolgt die Überwindung
der Axialsperre 36 durch eine Beaufschlagung des Kopfes 8 des
Befestigers 3 mit einer Axialkraft.
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In
dem in 9 gezeigten Endmontagezustand stützt sich
die Hülse 4 mit
ihrer kopffernen Stirnseite als Stützfläche 66 auf der Gegen-Montagefläche 56 der
Grundkonstruktion 57 ab. Da das Montageteil 2 in
einem die Durchgangsöffnung 5 umgreifenden
Bereich 67 (2) ein gewisses Übermaß bzw. eine
Dicke 61, gegebenenfalls inkl. eines an der Montagefläche 44 vorhandenen
Dichtelements 68 (in 1 exemplarisch
gezeigt), gegenüber
der Länge 69 der
Hülse 4 aufweist,
wird das Montageteil 2 in dem vom Kopf 8 des Befestigers 3 beaufschlagten Überlappungsbereich 76 um
ein gewisses Maß axial komprimiert
und dadurch im Kraftnebenschuss an die Gegen-Montagefläche 56 der
Grundkonstruktion 57 gepresst. Der Krafthauptschluss erfolgt
dabei über
die sich mit ihrer Stützfläche 66 auf
der Gegen-Montagefläche 56 abstützende Hülse 4.
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Aufgrund
der unterschiedlichen Funktionen des ersten und zweiten Anschlagelementes 34, 35 sind
diese unterschiedlich derart gestaltet, dass die Axialkraft, mit
der das erste Anschlagelement 34 in der Gegen-Axialrichtung 25 an
der Axialsperre 36 vorbei bewegbar ist, größer ist
als die entsprechende Axialkraft im Falle des zweiten Axialelements 35.
Der Grund für
diese Ausgestaltung ist, dass während
des Transports und der Anlieferung zu einem Montageband der Befestiger 3 zuverlässig am
Montageteil 2 gehalten werden muss. Dies wird vorzugsweise
dadurch erreicht, dass das erste Anschlagelement 34 von
einer größeren Anzahl
von Einzelvorsprüngen 54 gebildet
ist, als das zweite Anschlagelement 35. Das bedeutet, dass
letzteres mit einem geringeren Kraftaufwand sowohl in der Axialrichtung 24 als
auch in der Gegenaxialrichtung 25 an der Axialsperre 36 vorbei
bewegbar ist. Dies ist z. B. bei der Montage der Montageeinheit 1 an
eine Grundkonstruktion 57 der Fall, bei der ausgehend von
der in 8 gezeigten Situation, das zweite Anschlagelement 35 die
Axialsperre 36 passieren muss. Im Falle des zweiten Anschlagelementes 35 ist
auch eine Passage der Axialsperre 36 in der Gegen-Axialrichtung 25 vorgesehen. Bei
Montageeinheiten 1, die gas- oder flüssigkeitsdicht an einer Grundkonstruktion 57 befestigt
werden sollen, wird nämlich
vor ihrer Auslieferung eine Dichtigkeitsprüfung vorgenommen. Dazu wird
die Montageeinheit 1 an einer Testapparatur auf die gleiche Weise
wie an einer Grundkonstruktion 57 angeschraubt oder über die
Befestigungselemente, d. h. den Befestiger 3 und die Hülse 4 an
die Testapparatur gedrückt.
Nach der Dichtigkeitsprüfung
wird die Montageeinheit 1 wieder von der Testapparatur
abgenommen und die Hülsen 4 in
die Vormontagestellung gemäß 5 gebracht,
wobei das zweite Anschlagelement 35 einer Hülse 4 die
Axialsperre 36 in der Gegen-Axialrichtung 25 passieren
muss. Es ist daher zweckmäßig, dass
im Falle des zweiten Anschlagelements 35 in beiden Axialrichtungen 24, 25 nur
ein relativ geringer Kraftaufwand zur Überwindung der Axialsperre 36 angewendet
werden muss. Um dies zu gewährleisten,
ist die Axialsperre 36 bzw. der sie bildende umlaufende
Ringvorsprung axialsymmetrisch ausgestaltet derart, dass die dem
Kopf 8 des Befestigers 3 abgewandte Seite 70 sowie
die bereits erwähnte,
dem Kopf 8 zugewandte Anschlagfläche 40 als Schrägflächen ausgebildet
sind, die jeweils mit der Mittellängsachse 71 der Durchgangsöffnung 5 etwa
den gleichen spitzen Winkel α einschließen. Falls
hier oder auch im Zusammenhang mit einem anderen Anschlagelement
in den beiden Axialrichtungen unterschiedliche Durchtrittskräfte zur Überwindung
des Hinterschnitts zwischen einem Anschlagelement 34, 35, 50 und
der Axialsperre 36 gewünscht
sind, kann die Axialsperre 36 unsymmetrisch ausgestaltet
werden, etwa indem deren mit einem Anschlagelement bei der Passage
zusammenwirkenden Flächen
unterschiedliche Schrägstellungen
hinsichtlich der Mittellängsachse 71 der
Durchgangsöffnung 5 einnehmen.
Eine unterschiedliche Durchtrittskraft zur Überwindung des in einer Axialrichtung
wirksamen Formschlusses zwischen einem Anschlagelement 34, 35 und
der Axialsperre 36 kann auch durch Variation des Innendurchmessers 37 der Axialsperre
und/oder des Außendurchmessers
eines Anschlagelements 34, 35, 50 sowie,
im Falle von aus Einzelvorsprüngen
gebildeten Anschlagelementen 34, 35, durch unterschiedliche
Ausdehnungen der Einzelvorsprünge
in Umfangsrichtung bewerkstelligt werden.
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Bei
dem in 10 bis 13 gezeigten
Ausführungsbeispiel
ist das erste Anschlagelement 34a ein am kopffernen Ende
der Hülse 4 angeformter, sich
radial nach außen
erstreckender Flansch 72. Dessen dem Kopf 8 abgewandte
Seite bildet die Stützfläche 66,
mit der sich im Endmontagezustand die Hülse 4 an der Gegen-Montagefläche 56 der Grundkonstruktion 57 abstützt. Der
Flansch 72 überragt
das zweite Anschlagelement 35 in Radialrichtung. Sein Außendurchmesser 73 ist
also größer als der
Außendurchmesser 39 des
zweiten Anschlagelementes 35. Dementsprechend hat der Flansch 72 einen
größeren Raumbedarf
in Radialrichtung, d. h. die Durchgangsöffnung 5 des Montageteils 2a muss
im Vergleich zu dem weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
einen größeren Durchmesser
aufweisen. Dies hätte
aber zur Folge, dass ein Befestiger 3 verwendet werden
müsste,
der einen entsprechend verbreiterten Kopf 8 aufweist, was
einen erhöhten
Materialaufwand bedeuten würde.
Um dies zu vermeiden ist nur der sich von der Axialsperre 36 in
Axialrichtung 24 weg erstreckende Längsabschnitt 74 der
Durchgangsöffnung 5 an
den Außendurchmesser 73 des
Flansches 72 angepasst. Der sich von der Axialsperre 36 in
der Gegen-Axialrichtung 25 weg erstreckende
Längsabschnitt 75 der
Durchgangsöffnung 5 ist
dagegen enger ausgestaltet, hat also einen kleineren Innendurchmesser 31.
Somit kann auch bei einem Montageteil 2a der Befestiger 3 des
oben beschriebenen Ausführungsbeispiels,
bei gleichbleibendem Überlappungsbereich 76 (9)
zwischen dem Flansch 7 des Kopfes 8 und der Oberseite 46 des
Montageteils 2a, verwendet werden.
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Aufgrund
des relativ weit aus der Umfangsfläche 28 der Hülse 4 vorstehenden
ersten Anschlagelements 34a bzw. Flansches 72 ist
es kaum möglich,
einen bereits mit einer Hülse 4 bestückten Befestiger 3 auf
die oben beschriebene Weise, also von der Oberseite 46 des
Montageteils 2 her in die Durchgangsöffnung 5 einzuführen. Es
wird daher so vorgegangen, dass die Hülse 4 von der Montagefläche 44 her
und der Befestiger 3 von der anderen Seite des Montageteils 2a her
in die Durchgangsöffnung 5 eingeführt werden,
wobei dann erst die Verliersicherung zwischen der Hülse 4 und
dem Befestiger 3 hergestellt wird. Dabei werden, wie 10 zu
entnehmen ist, Hülsen 4 verwendet,
bei denen die kopfseitigen Vorsprünge 20 noch nicht
ihre spätere
radiale Ausrichtung haben, sondern sich schräg nach oben zur Mittellängsachse 77 der
Hülse 4 hin
erstrecken. Dabei ist der von den Vorsprüngen 20 umgrenzte
lichte Durchmesser 22 größer als der Außendurchmesser 15 des
am Schaft 6 vorhandenen Ringwulstes 13. Nachdem
die in 11 gezeigte Situation erreicht
ist, wird die Hülse 4 mit
einem geeigneten Gegenhaltewerkzeug (nicht gezeigt) in ihrer Position
gehalten und der Befestiger 3 mit einer Kraft in Axialrichtung 24 beaufschlagt.
Die Folge ist, dass die Vorsprünge durch
den Kopf 8 radial nach innen umgebogen werden und dann
der axial wirksame Hinterschnitt zwischen ihnen und dem Ringwulst 13 hergestellt
ist.
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Der
Transport und die Anlieferung der in Rede stehenden Montageeinheit 1a an
ein Montageband erfolgt ebenfalls so, dass sich die Hülse 4 in
der Vormontagestellung entsprechend 5 befindet. Der
in 13 gezeigte Zustand ist z. B. nach der oben beschriebenen
Dichtigkeitsprüfung
oder nach einer Demontage einer Montageeinheit 1a im Reparaturfall
gegeben. Die Hülse 4 der
Montageeinheit 1a kann, um ein Herausrutschen der Hülse 4 aus
der Durchgangsöffnung
entsprechend 13 zu verhindern, auch mit einem
dritten Anschlagelement 50 ausgestattet sein, so wie dies
bei dem in 14 und 15 gezeigten
Ausführungsbeispiel
einer Montageeinheit 1b gezeigt ist. Der Zusammenbau der
Montageeinheit 1b erfolgt auf die gleiche Weise wie bei der
Montageeinheit 1a (10 bis 13)
beschrieben.
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In 16 ist
eine Montageeinheit 1c gezeigt, die sich von der Montageeinheit 1b (14 und 15)
dadurch unterscheidet, dass der verengte Längsabschnitt 75 der
Durchgangsöffnung 5 des Montageteils 2c in
Axialrichtung 24 verlängert
ist, wobei die Axialsperre 36 in diesem Abschnitt angeordnet
ist. Erst mit einem Abstand zur Axialsperre 36 geht der
verengte Längsabschnitt 75 in
den erweiterten Längsabschnitt 74 mit
einer Radialschulter 78 über. Die Länge 79 des erweiterten
Längsabschnitts 74 bzw.
der Axialabstand 80 zwischen dem Flansch 72 und
dem zweiten Anschlagelement 35 ist so bemessen, dass die
Hülse 4 die
Vormontagestellung (5) einnehmen kann, ohne dass
dies durch den an der Radialschulter 78 anschlagenden Flansch 72 behindert
wäre.
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In 17 und 18 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer Montageeinheit 1d gezeigt, bei dem der Befestiger 3a keine
Hülse umfasst.
Das erste Anschlagelement 34' und
das zweite An schlagelement 35' sind hier an der Umfangsfläche 28' des Befestigerschafts 6 angeordnet.
Das erste Anschlagelement 34' ist
ein den Schaft 6 radial überragender Flansch 83.
Dieser weist eine dem Kopf 8 abgewandte Seite auf, die
rechtwinklig zur Mittellängsachse 85 bzw.
in einer Radialebene verläuft
und welche die sich im Endmontagezustand an der Grundkonstruktion 57 abstützende Stützfläche 66a bildet.
Der Hauptkraftschluss erfolgt hier also nicht über eine Hülse, sondern über den
Schaft 6 genauer über
dessen Fixierabschnitt 10a und den Flansch 83.
Das zweite Anschlagelement 35' ist ein aus der Umfangsfläche 28' vorstehender
Ringwulst. Der Außendurchmesser 84 des
Flansches 83 entspricht dem Außendurchmesser 82 des
zweiten Anschlagelements 35'.
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Die
Durchgangsbohrung 5 ist, wie bei den oben beschriebenen
Ausführungsbeispielen
auch, im Wesentlichen zylinderförmig
und weist einen Innendurchmesser 31 auf. Auch steht von
der Innenwand der Durchgangsöffnung 5 eine
Axialsperre 36 vor. Diese ist jedoch kein umlaufender Ringvorsprung, wie
bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen,
sondern ist aus mehreren in Umfangsrichtung der Durchgangsöffnung 5 verteilten
Einzelvorsprüngen 92 gebildet.
Der von diesen umgrenzte lichte Innendurchmesser 37 ist
kleiner als der Außendurchmesser 82 des
zweiten Anschlagelements 35' und
kleiner als der Außendurchmesser 84 des
Flansches 83. Der sich zwischen dem ersten Anschlagelement 34' und dem zweiten
Anschlagelement 35' erstreckende
Schaftabschnitt 89 und der sich vom zweiten Anschlagelement 35' bis zum Kopf 8 erstreckende
Schaftabschnitt 14a weisen einen größeren Durchmesser 90 auf
als der Fixierabschnitt 10. Auf diese Weise ist die Herstellung
der Anschlagelemente etwa durch einen Walzvorgang erleichtert, da
die dabei radial nach außen
zur Bildung der genannten Elemente erforderliche Materialmenge geringer
ist als bei einem Schaft mit geringerer Dicke.
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Zur
Bestückung
eines Montageteils 2 mit einem Befestiger 3a wird
dieser von der Oberseite 46 her in die Durchgangsöffnung 5 eingeführt, wobei
zunächst
der Flansch 83 bzw. das erste Anschlagelement 34' auf die Axialsperre 36 auftrifft.
Damit ein Vorbeibewegen des Flansches 83 an der Axialsperre 36 mit
geringem Kraftaufwand möglich
ist, ist ein dem Kopf 8 abgewandter Längsabschnitt des Flansches 83 kegelförmig verjüngt, weist
also eine umlaufende Schrägfläche 86 auf,
welche mit der auf der dem Kopf 8 zugewandten Seite der
Axialsperre 36 vorhandenen, ebenfalls schräg verlaufenden
Anschlagfläche 40 zusammen
wirkt. Die dem Kopf 8 zugewandte Seite 87 des
Flansches 83 erstreckt sich rechtwinklig zur Mittellängsachse 85 des
Befestigers 3a. Diese Formgestaltung hat zur Folge, dass
ein erhöhter
Kraftaufwand erforderlich, um den Flansch 83 in der Gegen-Axialrichtung 25 an
der Axialsperre 36 vorbei zu bewegen. Dementsprechend ist
die Zuverlässigkeit der
Verliersicherung des Schaftes 3a am Montageteil 2 erhöht. Das
als Ringwulst ausgebildete zweite Anschlagelement 35' ist dagegen
axialsymmetrisch ausgestaltet, d. h. es weist zwei aufeinander zugeneigte
Schrägflächen 91 auf,
die unabhängig
von der jeweiligen Axialrichtung im gleichen Maße mit der Axialsperre 36 zusammenwirken.
Dementsprechend ist in beiden Axialrichtungen 24, 25 im
Wesentlichen die gleiche Kraft erforderlich, um das zweite Anschlagelement 35' an der Axialsperre 36 vorbei
zu bewegen. Zur Variation der Durchtrittskräfte in diesem Falle und auch
im Falle des Flansches 83 bzw. des ersten Anschlagelements 34' wird auf die
weiter oben beschriebenen Möglichkeiten
verwiesen.
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In
dem in 18 gezeigten Endmontagezustand
stützt
sich der Flansch 83 mit seiner Stützfläche 66a auf der Gegen-Montagefläche 56 der
Grundkonstruktion 57 ab. Der die Durchgangsöffnung 5 umgrenzende
Bereich 67 des Montageteils 2 hat eine Dicke 61,
die etwas größer ist
als der Axialabstand 88 zwischen der Stützfläche 66a und der Auflagefläche 47 des
Kopfes 8. Dementsprechend wird der vom Kopf 8 beaufschlagte
Bereich 76 im Endmontagezustand axial komprimiert und dabei
im Kraftnebenschluss gegen die Grundkonstruktion gepresst.