DE102009007269B4 - Workpiece with mounting equipment - Google Patents

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Abstract

Werkstück (10), insbesondere Metall-Gussstück, mit einer Montageausrüstung, die mindestens ein in mindestens eine Bohrung (11) des Werkstückes (10) eingebrachtes Verbindungselement (20) umfasst, welches einen Schaft (21) mit einem Gewindeabschnitt (21.2) eines Durchmessers (d2) und mit einem an den Gewindeabschnitt (21.2) anschließenden gewindelosen Abschnitt (21.1) eines geringeren Durchmessers (d1) aufweist, der von einem erweiterten Kopf (22) begrenzt ist, wobei die Bohrung eine Einschnürung (11.1) eines Durchmesser (d3) besitzt, der größer als der Durchmesser (d1) des gewindelosen Abschnitts (21.1), aber kleiner als der Durchmesser (d2) des Gewindeabschnitts (21.2) ist, wobei die Bohrung (11) bezüglich des Verbindungselementes (20) einen einführseitig vor der Einschnürung (11.1) angeordneten Einführabschnitt (11.2) und/oder einen ausführseitig hinter der Einschnürung (11.1) liegenden Ausführabschnitt (11.3) aufweist und wobei der Durchmesser des Einführabschnittes (11.2) und/oder des Ausführabschnitts (11.3) größer als der Durchmesser (d2) des Gewindeabschnitts (21.2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Einführabschnitt (11.2) sich zur Einschnürung (11.1) hin zunehmend...Workpiece (10), in particular metal casting, with assembly equipment comprising at least one connecting element (20) introduced into at least one bore (11) of the workpiece (10), which has a shaft (21) with a threaded section (21.2) of a diameter (d2) and having a threadless section (21.1) of a smaller diameter (d1) adjoining the threaded section (21.2), which is delimited by an enlarged head (22), the bore constricting (11.1) a diameter (d3) which is larger than the diameter (d1) of the unthreaded section (21.1), but smaller than the diameter (d2) of the threaded section (21.2), the bore (11) with respect to the connecting element (20) one before the constriction ( 11.1) arranged insertion section (11.2) and / or an execution section (11.3) lying behind the constriction (11.1) and the diameter of the insertion section ( 11.2) and / or the lead-out section (11.3) is larger than the diameter (d2) of the threaded section (21.2), characterized in that at least the lead-in section (11.2) increasingly increases towards the constriction (11.1) ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkstück, insbesondere Metall-Gussstück, mit einer Montageausrüstung, die mindestens ein in mindestens eine Bohrung des Werkstückes eingebrachtes Verbindungselement umfasst, welches einen Schaft mit einem Gewindeabschnitt eines Durchmessers und mit einem an den Gewindeabschnitt anschließenden gewindelosen Abschnitt eines geringeren Durchmessers aufweist, der von einem erweiterten Kopf begrenzt ist, wobei die Bohrung eine Einschnürung eines Durchmessers besitzt, der größer als der Durchmesser des gewindelosen Abschnitts, aber kleiner als der Durchmesser des Gewindeabschnitts ist, wobei die Bohrung bezüglich des Verbindungselementes einen einführseitig vor der Einschnürung angeordneten Einführabschnitt und/oder einen ausführseitig hinter der Einschnürung liegenden Ausführabschnitt aufweist und wobei der Durchmesser des Einführabschnittes und/oder des Ausführabschnitts größer als der Durchmesser des Gewindeabschnitts ist.The invention relates to a workpiece, in particular metal casting, with an assembly equipment, which comprises at least one introduced into at least one bore of the workpiece connecting element, which has a shaft with a threaded portion of a diameter and with a subsequent thread section of the threadless section of a smaller diameter which is bounded by an enlarged head, wherein the bore has a constriction of a diameter which is greater than the diameter of the non-threaded portion, but smaller than the diameter of the threaded portion, wherein the bore with respect to the connecting element an insertion before the constriction arranged insertion and / or has an execution side lying behind the constriction Ausführabschnitt and wherein the diameter of the insertion and / or the Ausführabschnitts is greater than the diameter of the threaded portion.

Derartige Werkstücke, die insbesondere gießtechnisch oder alternativ durch spanabhebende Formgebung hergestellt sind, tragen zur nachträglichen Verbindung mit einem Montageteil als Verbindungselement beispielsweise eine oder mehrere Schrauben, um mit deren Verbindungsabschnitt eine einfache, stabile Verbindung mit dem Montageteil herstellen zu können, wie die US 3,018,127 zeigt. Bei diesem bekannten Werkstück ist das Verbindungselement in eine Bohrung eingebracht und besitzt einen Schaft mit einem Gewindeabschnitt und einem daran anschließenden gewindelosen Abschnitt mit geringerem Durchmesser als der Durchmesser des Gewindeabschnitts. Der gewindelose Abschnitt ist von einem erweiterten Kopf begrenzt. Die Bohrung besitzt eine Einschnürung mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser des gewindelosen Abschnitts, aber kleiner als der Durchmesser des Gewindeabschnittes ist. Der Bereich der Einschnürung hat zylindrische Form und besitzt ein Innengewinde, durch das das Verbindungselement mit seinem Gewindeabschnitt hindurch gedreht werden kann, so dass es unverlierbar gehalten ist. Der gewindelose Abschnitt ist von einer Schraubenfeder umgeben, die sich einerseits einführseitig an einem kreisringförmigen Rand des Einführabschnitts um die Einschnürung abstützt und andererseits unter dem erweiterten Kopf des Verbindungselements.Such workpieces, which are produced in particular by casting or alternatively by machining, carry for subsequent connection with a mounting part as a connecting element, for example, one or more screws to connect with their connecting portion a simple, stable connection with the mounting part, as the US 3,018,127 shows. In this known workpiece, the connecting element is introduced into a bore and has a shaft with a threaded portion and an adjoining non-threaded portion with a smaller diameter than the diameter of the threaded portion. The threadless section is bounded by an enlarged head. The bore has a constriction with a diameter that is larger than the diameter of the non-threaded portion but smaller than the diameter of the threaded portion. The area of the constriction has a cylindrical shape and has an internal thread, through which the connecting element can be rotated with its threaded portion, so that it is held captive. The threadless section is surrounded by a helical spring, which is supported on the one hand insertion on an annular edge of the insertion to the constriction and on the other hand under the extended head of the connecting element.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkstück der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das mit möglichst wenig Aufwand sicher montierbar ist.The invention has for its object to provide a workpiece of the type mentioned, which is safely mounted with the least possible effort.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass zumindest der Einführabschnitt sich zur Einschnürung hin zunehmend verjüngt und dass das Gewinde des Gewindeabschnittes selbstschneidend oder selbstfurchend ist.This object is achieved with the features of claim 1. In this case, it is provided that at least the insertion section increasingly tapers towards the constriction and that the thread of the threaded section is self-tapping or self-tapping.

Mit diesen Maßnahmen wird das Verbindungselement vermittels der Einschnürung in der Bohrung sicher gehalten, wobei zudem die Montageausrüstung geringen Herstellungsaufwand insbesondere bei Ausführung des Werkstücks als Gussstück erfordert. Bei der Herstellung der Montageausrüstung kann das Verbindungselement, insbesondere eine Schraube, in den Einführabschnitt leicht eingesetzt und anschließend vormontiert werden. Bei der nachfolgenden Montage kann die Schraube zunächst frei gedreht, dann eingeschraubt und festgezogen werden, soweit erforderlich, um eine Verbindung mit einem Montageteil herzustellen.With these measures, the connecting element is held securely by means of the constriction in the bore, in addition, the assembly equipment requires low production costs, especially when the workpiece is designed as a casting. In the manufacture of the assembly equipment, the connecting element, in particular a screw, can be easily inserted into the insertion section and subsequently preassembled. In the subsequent assembly, the screw can first be freely rotated, then screwed and tightened, if necessary, to connect to a mounting part.

Bei der Vormontage des Verbindungsteils ist eine Klemmwirkung erreichbar, wobei das Gewinde des Gewindeabschnittes selbstschneidend ist. Wenn das Gewinde des Gewindeabschnittes selbstfurchend ist, ergibt sich eine besonders sichere, unverlierbare Aufnahme des Verbindungselementes in dem Werkstück.In the pre-assembly of the connecting part, a clamping action can be achieved, wherein the thread of the threaded portion is self-tapping. If the thread of the threaded portion is self-tapping, results in a particularly secure, captive recording of the connecting element in the workpiece.

Für eine einfache Positionierung ist von Vorteil, dass zumindest der Einführabschnitt sich zur Einschnürung hin zunehmend verjüngt.For a simple positioning it is advantageous that at least the insertion section is increasingly tapering towards the constriction.

Der Ausführabschnitt muss nicht sich nach außen erweiternd ausgebildet sein, sondern es kann z. B. vorgesehen sein, dass der Ausführabschnitt zylindrisch z. B. mittels Bohrens ausgebildet ist. Beispielsweise kann auf diese Weise auch ein zylindrischer Abschnitt eines Montageteils definiert aufgenommen werden.The Ausführabschnitt need not be widening outwards, but it may, for. B. be provided that the Ausführabschnitt cylindrical z. B. is formed by drilling. For example, a cylindrical portion of a mounting member can be defined defined in this way.

Für eine Verbindung zwischen Werkstück und Montageteil kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Länge des Gewindeabschnittes größer ist als die Tiefe des Ausführabschnittes.For a connection between the workpiece and the mounting part may further be advantageous that the length of the threaded portion is greater than the depth of the Ausführabschnittes.

Eine gute Handhabung bei der Montage wird dadurch erreicht, dass die Länge des gewindelosen Abschnitts größer ist als die Tiefe des Einführabschnittes.A good handling during assembly is achieved in that the length of the unthreaded portion is greater than the depth of the insertion.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 einen Ausschnitt eines Werkstücks, insbesondere Gussstücks, mit einem in eine besonders ausgestaltete Bohrung eingesetzten Verbindungsmittel, 1 a detail of a workpiece, in particular casting, with a connecting means used in a specially designed bore,

2 ausschnittsweise ein weiteres Werkstück mit in alternativ ausgestaltete Bohrungen eingesetzten Verbindungsmitteln, 2 fragmentary another workpiece with connecting means used in alternatively configured holes,

3 einen vergrößerten Ausschnittsbereich eines Werkstücks mit einer genaueren Darstellung einer Einschnürung zwischen einem Einführabschnitt und einem Ausführabschnitt bei eingesetztem Verbindungselement, 3 an enlarged cutout area of a workpiece with a more detailed representation of a constriction between an insertion section and an extension section with the connecting element inserted,

4 bis 13 verschiedene weitere Ausführungsbeispiele für verschieden ausgestaltete Bohrungen in dem Werkstück und 4 to 13 various other embodiments of differently configured holes in the workpiece and

14 und 15 weitere Ausgestaltungen von Bohrungen mit unterschiedlicher Kontur in Draufsicht. 14 and 15 further embodiments of holes with different contour in plan view.

1 zeigt ein Werkstück 10, das vorzugsweise gießtechnisch aus Metall hergestellt ist, alternativ aber durch spanabhebende Formgebung hergestellt sein kann und eine Montageausrüstung mit in eine Aufnahme bzw. Bohrung 11 eingesetztem Verbindungselement 20 aufweist. 1 shows a workpiece 10 , which is preferably produced by casting from metal, but may alternatively be made by machining and a mounting equipment with in a receptacle or bore 11 inserted connecting element 20 having.

Die Bohrung 11 weist einen konisch sich von der Einführseite des Verbindungselements 20 von der betreffenden Oberfläche aus nach innen sich verjüngenden Einführabschnitt 11.2 auf und erweitert sich nach einer Einschnürung 11.1 zu einem Ausführabschnitt 11.3. Das Verbindungselement 20, vorzugsweise ausgebildet als Schraube, besitzt einen Schaft 21 mit einem von einem Kopf 22 endseitig begrenzten gewindelosen Abschnitt 21.1 und einem an diesen anschließenden Gewindeabschnitt 21.2. Der Durchmesser des Ausführabschnittes 11.3 ist auch an seiner engsten Stelle (d4, vgl. 3) größer als der Durchmesser d2 des Gewindeabschnittes 21.2, der seinerseits größer ist als der Durchmesser d3 der Einschnürung 11.1 (Pferchkreisdurchmesser) zwischen dem Einführabschnitt 11.2 und dem Ausführabschnitt 11.3. Der Durchmesser d3 der Einschnürung ist kleiner als der Außendurchmesser d2 des Gewindeabschnitts 21.2, jedoch größer als der Durchmesser d1 des gewindelosen Abschnitts des Schaftes 21. Die Länge des gewindelosen Abschnitts 21.1 ist größer als der Abstand von der einführseitigen Oberfläche des Werkstückes 10 bis zum Rand der Einschnürung 11.1 auf der Seite des Ausführabschnittes 11.3, so dass das Verbindungselement 20 beim Durchdrehen des Gewindeabschnittes 21.2 durch die Einschnürung 11.1 lose, aber unverlierbar in der Bohrung 11 aufgenommen ist, wobei der erweiterte Kopf 22 ein vollständiges Durchschieben des Verbindungselementes 20 verhindert, wobei der Durchmesser d5 (vgl. 3) des Kopfes z. B. größer ist als der Durchmesser des Einführabschnittes im Bereich der Oberfläche. Ist dabei die Gesamtlänge des Schaftes 21 länger als die Stärke des Werkstückes 10, so kann ein an der ausführseitigen Oberfläche des Werkstückes 10 anliegendes Montageteil 30 beispielsweise durch Eindrehen des Gewindeabschnittes 21.2 in ein betreffendes Loch 31 desselben montiert werden. Dabei kann das Gewinde des Gewindeabschnittes 21.2 in der Wandung des Loches 31 selbst in Eingriff gebracht werden oder aber durch dieses hindurch geführt und mit z. B. einer Mutter zum Festspannen des Montageteils 30 in Eingriff gebracht werden.The hole 11 has a conical from the insertion side of the connecting element 20 from the surface in question inwardly tapered insertion section 11.2 and expands after a constriction 11.1 to an execution section 11.3 , The connecting element 20 , preferably designed as a screw, has a shaft 21 with one of a head 22 Endless threadless section 21.1 and a subsequent to this threaded portion 21.2 , The diameter of the Ausführabschnittes 11.3 is also at its narrowest point (d4, cf. 3 ) greater than the diameter d2 of the threaded portion 21.2 which in turn is larger than the diameter d3 of the constriction 11.1 (Pen circle diameter) between the insertion section 11.2 and the execution section 11.3 , The diameter d3 of the constriction is smaller than the outer diameter d2 of the threaded portion 21.2 but larger than the diameter d1 of the unthreaded portion of the shank 21 , The length of the threadless section 21.1 is greater than the distance from the insertion-side surface of the workpiece 10 to the edge of the constriction 11.1 on the side of the Ausführabschnittes 11.3 so that the connecting element 20 when turning the threaded section 21.2 through the constriction 11.1 loose but captive in the hole 11 is included, with the extended head 22 a complete push of the connecting element 20 prevented, wherein the diameter d5 (see. 3 ) of the head z. B. is greater than the diameter of the insertion in the region of the surface. Is this the total length of the shaft 21 longer than the thickness of the workpiece 10 so one can be on the working surface of the workpiece 10 fitting assembly part 30 for example, by screwing the threaded portion 21.2 into a hole in question 31 be mounted same. In this case, the thread of the threaded portion 21.2 in the wall of the hole 31 itself be brought into engagement or passed through this and z. B. a nut for tightening the mounting part 30 be engaged.

Vorteilhaft ist das Gewinde des Gewindeabschnittes 21.2 selbstschneidend ausgebildet, wobei aber nicht völlig ausgeschlossen werden kann, dass ein zuvor durch die Einschnürung 11.1 gedrehtes Verbindungselement 20 bei einem Transport mit dem Gewindeabschnitt 21.2 zufällig den eingeschnittenen Gewindegang findet und verloren gehen kann. Daher kann die Ausbildung des Gewindeabschnittes 21.2 mit einem selbstfurchenden Gewinde von Vorteil sein, durch das ein zufälliges Zurückdrehen des Verbindungselements 20 durch die Einschnürung 11.1 praktisch ausgeschlossen ist.Advantageously, the thread of the threaded portion 21.2 formed self-tapping, but can not be completely ruled out that a previously by the constriction 11.1 turned connecting element 20 during transport with the threaded portion 21.2 accidentally finds the incised thread and can get lost. Therefore, the formation of the threaded portion 21.2 be advantageous with a self-tapping thread, by the accidental turning back of the connecting element 20 through the constriction 11.1 is practically excluded.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 sind sowohl der Einführabschnitt 11.2 als auch der Ausführabschnitt 11.3 zur Einschnürung 11.1 hin sich verjüngend ausgebildet, wodurch sich das Verbindungselement 20 zum einen in den Einführabschnitt 11.2 bei der Fertigung der Montageausrüstung leicht und definiert einbringen lässt und in weiten Grenzen im eingebrachten Zustand, in dem der gewindelose Abschnitt 21.1 im Bereich der Einschnürung 11.1 liegt, frei beweglich ist. Auch können die Länge L3 des Einführabschnittes 11.2, L1 des Ausführabschnittes 11.3, L4 des gewindelosen Abschnittes 21.1 und 12 des Gewindeabschnittes 21.2 der jeweiligen vorgesehenen Montage eines Montageteils entsprechend relativ zueinander dimensioniert werden. Beispiele hierfür zeigt 2, wobei in der linken Bildhälfte der Einführabschnitt 11.2 im Wesentlichen bis zur ausführseitigen Oberfläche des Werkstückes 10 oder in deren Nähe reicht und der gewindelose Abschnitt 21.1 demgemäß mindestens so lang ist wie die Stärke des Werkstückes 10 und die Einschnürung 11.1 nahe der ausführseitigen Oberfläche angeordnet ist. Bei der in der rechten Bildhälfte gezeigten Ausführung ist der Einführabschnitt 11.2 relativ kurz, so dass die Einschnürung 11.1 in der Nähe der einführseitigen Oberfläche liegt, wobei der Einführabschnitt 11.2 jedoch noch eine zentrierende Einführung für das Verbindungselement 20 bietet. Der Gewindeabschnitt 21.2 greift in ein auf der ausführseitigen Oberfläche des Werkstückes 10 angeordnetes Montageteil 30 ein.According to the embodiment 1 are both the introductory section 11.2 as well as the execution section 11.3 to constriction 11.1 formed tapering, whereby the connecting element 20 on the one hand in the introductory section 11.2 easily and in a defined manner during the manufacture of the assembly equipment and within wide limits in the inserted state, in which the threadless section 21.1 in the area of constriction 11.1 is lying, is free to move. Also, the length L3 of the insertion section 11.2 , L1 of the Ausführabschnittes 11.3 , L4 of the threadless section 21.1 and 12 of the threaded section 21.2 the respective intended mounting of a mounting part are dimensioned relative to each other accordingly. Examples of this show 2 , wherein in the left half of the insertion 11.2 essentially up to the delivery-side surface of the workpiece 10 or near them and the threadless section 21.1 Accordingly, at least as long as the thickness of the workpiece 10 and the constriction 11.1 is arranged near the delivery-side surface. In the embodiment shown in the right half of the figure is the insertion section 11.2 relatively short, so the constriction 11.1 is located near the insertion-side surface, wherein the insertion section 11.2 but still a centering introduction for the connecting element 20 offers. The threaded section 21.2 engages in on the operating surface of the workpiece 10 arranged mounting part 30 one.

Bei einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Einführabschnitt 11.2 beim Gießprozess hergestellt wird, während der Ausführabschnitt 11.3 gebohrt wird und eine zylindrische Form besitzt. Die zylindrische Form kann zu einer axialen Führung genutzt werden, so dass ein Eingriff in ein Loch 31 des in Position gebrachten Montageteils 10 begünstigt wird. Entsprechend sind weitere Fertigungsmöglichkeiten der Bohrung 11 unter Einhaltung der die unverlierbare Sicherung des Verbindungselementes 20 bestimmenden Parameter möglich.In another embodiment, it may be provided that the insertion section 11.2 produced during the casting process, while the Ausführabschnitt 11.3 is drilled and has a cylindrical shape. The cylindrical shape can be used for axial guidance, allowing engagement in a hole 31 of the positioned mounting part 10 is favored. Accordingly, further production possibilities of the bore 11 under Compliance with the captive securing of the connecting element 20 determining parameters possible.

Weitere Ausführungsbeispiele für mit Aufnahmen in Form von Bohrungen 11 versehenen Werkstücken 10 zeigen die weiteren 3 bis 15, wobei in 3 ein vergrößerter Ausschnitt des Werkstücks 10 um die Einschnürung 11.1 dargestellt ist. Auch hierbei ist der Einführabschnitt 11.2 konisch in Einführrichtung bis zu der Einschnürung 11.1 verjüngt. Der Übergang von der Einschnürung 11.1 zu dem anschließenden Ausführabschnitt 11.3 ist mit einem ringförmigen flachen Absatz versehen, der in einer zur Achse der Bohrung 11 bzw. des Verbindungselementes 20 senkrechten Ebene liegt. Auch hierbei sind die vorstehend beschriebenen Beziehungen der Durchmesser d1 des gewindelosen Abschnitts 21.1, des Durchmessers d2 des Gewindeabschnittes 21.2 sowie des Durchmesser d3 der Einschnürung 11.1 relativ zueinander eingehalten, so dass das Verbindungselement 20, insbesondere Schraube, unverlierbar in dem Werkstück 10 gehalten ist. Dabei besitzt der Ausführabschnitt 11.3 einen kleinsten Durchmesser d4, der größer ist als der Durchmesser d2 des Gewindeabschnittes. Eine entsprechende Ausbildung des Werkstückes 10 mit der Bohrung 11 zeigt auch die 4.Other embodiments for with recordings in the form of holes 11 provided workpieces 10 show the others 3 to 15 , where in 3 an enlarged section of the workpiece 10 for the constriction 11.1 is shown. Again, this is the introduction section 11.2 conical in the insertion direction up to the constriction 11.1 rejuvenated. The transition from constriction 11.1 to the subsequent execution section 11.3 is provided with an annular flat shoulder, in one to the axis of the bore 11 or the connecting element 20 vertical plane lies. Again, the relationships described above are the diameter d1 of the unthreaded portion 21.1 , the diameter d2 of the threaded section 21.2 and the diameter d3 of the constriction 11.1 maintained relative to each other, so that the connecting element 20 , in particular screw, captive in the workpiece 10 is held. In this case has the Ausführabschnitt 11.3 a smallest diameter d4, which is greater than the diameter d2 of the threaded portion. An appropriate training of the workpiece 10 with the hole 11 also shows the 4 ,

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 erstreckt sich der Schaft 21 der Schraube 20 vollständig durch das Werkstück 10 und steht auf der dem Montageteil 30 zugekehrten Seite über das Werkstück 10 vor, wobei die Länge L4 des gewindelosen Abschnitts 21.1 größer ist als die Länge L3 des Einführabschnittes 11.2 und die Länge L2 des Gewindeabschnittes 21.2 größer ist als die Länge L1 des Ausführabschnittes 11.3, so dass der Gewindeabschnitt 21.2 auf der dem Montageteil 30 zugekehrten Außenseite des Werkstückes 10 vorsteht, während der Gewindeabschnitt 21.2 an die Einschnürung 11.1 angrenzt, und mit seinem freien Endabschnitt zum Befestigen des Montageteils 30 an dem Werkstück 10 in dem Loch 31 in Eingriff gebracht werden kann, wobei in der das Loch 31 umgebenden Wandung ein Innengewinde eingebracht ist.According to the embodiment 4 the shaft extends 21 the screw 20 completely through the workpiece 10 and stands on the mounting part 30 facing side over the workpiece 10 before, wherein the length L4 of the threadless section 21.1 is greater than the length L3 of the insertion section 11.2 and the length L2 of the threaded portion 21.2 is greater than the length L1 of the Ausführabschnittes 11.3 so that the threaded section 21.2 on the mounting part 30 facing outside of the workpiece 10 protrudes during the threaded section 21.2 to the constriction 11.1 adjoins, and with its free end portion for fixing the mounting part 30 on the workpiece 10 in the hole 31 can be engaged, in which the hole 31 surrounding wall an internal thread is introduced.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel entsprechend 4, wobei jedoch die Schraube 20 mit ihrem Schaftende noch innerhalb des Ausführabschnittes 11.3 liegt und mit ihrem Gewindeabschnitt 21.2 an der Einschnürung 11.1 gehalten ist, so dass sie nachträglich zur Montage leicht durch die Einschnürung 11.1 durchgedreht und in das Loch 31 des Montageteils 30 in Eingriff gebracht werden kann, wie 6 zeigt. 5 shows an embodiment accordingly 4 but with the screw 20 with its shaft end still within the Ausführabschnittes 11.3 lies and with its threaded section 21.2 at the constriction 11.1 is held so that they can be easily installed later by the constriction 11.1 twisted and into the hole 31 of the mounting part 30 can be engaged, as 6 shows.

Ähnliche Ausführungsbeispiele wie die 4 bis 6 zeigen auch die 7 und 8, wobei der Übergang zwischen dem gewindelosen Abschnitt 21.1 und dem Gewindeabschnitt 112 der Schraube 20 im Bereich der Einschnürung 11.1 positioniert ist und dabei das stirnseitige freie Ende des Gewindeabschnittes 21.2 noch innerhalb des Ausführabschnittes 11.3 liegt, während der Kopf 22 von der zugekehrten Oberfläche des Werkstückes 10 soweit beabstandet ist, dass die Schraube 20 mit ihrem Gewindeabschnitt 21.2 anschließend in das Montageteil 30 eingedreht werden kann, wie 8 erkennen lässt.Similar embodiments as the 4 to 6 also show the 7 and 8th , where the transition between the threadless section 21.1 and the threaded portion 112 the screw 20 in the area of constriction 11.1 is positioned, while the frontal free end of the threaded portion 21.2 still within the execution section 11.3 lies while the head 22 from the facing surface of the workpiece 10 so far apart that the screw 20 with its threaded section 21.2 then in the mounting part 30 can be screwed in, like 8th lets recognize.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 9 ist der Einführabschnitt 11.2 zylinderförmig ausgebildet, während der Ausführabschnitt 11.3 sich nach außen konisch erweitert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 10 sind sowohl der Einführabschnitt 11.2 als auch der Ausführabschnitt 11.3 zylinderförmig nach Art einer Stufenbohrung ausgestaltet. Die zylinderförmigen Abschnitte sind dabei beispielsweise bearbeitete Bohrungen.According to the embodiment 9 is the introductory section 11.2 cylindrical, while the Ausführabschnitt 11.3 flared outward. According to the embodiment 10 are both the introductory section 11.2 as well as the execution section 11.3 Cylindrically shaped in the manner of a stepped bore. The cylindrical sections are, for example, machined holes.

Bei den Ausgestaltungen nach den 11 und 12 ist die Einschnürung 11.1 als ringförmiger Haltewulst ausgeführt, wobei nach 11 sowohl der Einführabschnitt 11.2 als auch der Ausführabschnitt 11.3 konisch ausgestaltet sind und bei dem Ausführungsbeispiel nach 12 beide Abschnitte 11.2, 11.3 zylindrisch mit gleichem Durchmesser ausgeführt sind.In the embodiments according to the 11 and 12 is the constriction 11.1 designed as an annular retaining bead, wherein after 11 both the introductory section 11.2 as well as the execution section 11.3 tapered and according to the embodiment 12 both sections 11.2 . 11.3 are made cylindrical with the same diameter.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 13 erstreckt sich der Einführabschnitt 11.2 über die gesamte Dicke des Werkstückes 10, wobei die Einschnürung in dem Übergangsbereich der Bohrung 11 in die dem Montageteil 30 zugekehrte Außenfläche gebildet ist.According to the embodiment 13 extends the insertion section 11.2 over the entire thickness of the workpiece 10 , wherein the constriction in the transition region of the bore 11 in the mounting part 30 facing outer surface is formed.

Wie die 14 und 15 zeigen, kann die Bohrung 11 bzw. Aufnahme für das Verbindungselement 20 im Querschnitt auch von einer Kreisform abweichende Formen aufweisen, beispielsweise eine quadratische oder andere Vieleckform gemäß der in 14 gezeigten Draufsicht oder auch randseitig offen sein, wie die Draufsicht nach 15 zeigt. Auch hierbei ist die Dimensionierung der Querschnitte entsprechend den vorstehend gemachten Ausführugen zu wählen, so dass die Schraube bzw. das Verbindungselement 20 unverlierbar an dem Werkstück 10 gehalten wird. Nach 14 ist dementsprechend der Außendurchmesser d2 des Gewindeabschnittes 21.2 größer als die Seitenlänge der quadratischen Bohrung bzw. Aufnahme 11, während der Außendurchmesser d1 des gewindelosen Abschnittes 21.1 kleiner ist als die Seitenlänge der Bohrung 11. In entsprechender Weise wird das Verbindungselement 20 in der trapezförmigen Bohrung nach 15 gehalten, die entlang ihrer kurzen Seite zum Rand offen ist. Wie 15 zeigt, muss bei zum Rand offener Ausbildung der Bohrung bzw. Aufnahme 11 der Schaft 21 auch in seinem gewindelosen Bereich um mehr als 180° umschlossen werden, wobei die Öffnung geringer ist als der Durchmesser des gewindelosen Abschnittes 21.1. Die Öffnung kann fertig gegossen oder über Bearbeitung hergestellt werden.As the 14 and 15 can show the hole 11 or recording for the connecting element 20 have in cross-section also deviating from a circular shape, for example, a square or other polygonal shape according to the in 14 shown plan view or at the edge be open, as the top view 15 shows. Again, the dimensioning of the cross sections should be selected in accordance with the Ausführugen made above, so that the screw or the connecting element 20 captive on the workpiece 10 is held. To 14 is accordingly the outer diameter d2 of the threaded portion 21.2 larger than the side length of the square hole or recording 11 while the outer diameter d1 of the unthreaded portion 21.1 smaller than the side length of the hole 11 , In a corresponding manner, the connecting element 20 in the trapezoidal bore 15 held open along its short side to the edge. As 15 shows, must at the edge open training of the bore or recording 11 the shaft 21 be enclosed in its non-threaded portion by more than 180 °, wherein the opening is smaller than the diameter of the threadless section 21.1 , The opening can be finished cast or made by machining.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante besteht darin, dass das Verbindungselement 20 anstelle des Gewindeabschnittes 21.2 mit einem bajonettartigen Abschnitt versehen ist. Hierbei entspricht der Außendurchmesser d2 des Bajonetts dem vorstehend beschriebenen Durchmesser des Gewindes.A further embodiment variant is that the connecting element 20 instead of the threaded section 21.2 provided with a bayonet-like section. Here, the outer diameter d2 of the bayonet corresponds to the above-described diameter of the thread.

Der Umfang der Einschnürung 11.1 braucht nicht durchgehend zu sein, sondern kann einzelne verkleinernde Geometrieelemente aufweisen, um den Pferchkreisdurchmesser zu bilden.The extent of constriction 11.1 need not be continuous, but may have individual resizing geometry elements to form the pen diameter.

Beim Eindrehen des Verbindungselementes 20 bildet sich die Schraubenlinie des Verbindungselementes 22 teilweise oder vollständig spanabhebend und/oder durch elastisch/plastische Verformung in der Öffnung des Werkstückes, insbesondere Gussstücks ab. Wird der Verbindungsbereich des Verbindungselementes 20 vollständig über den kleinsten Durchmesser im Bereich der Einschnürung eingedreht, endet die Führung des Verbindungselementes 20 durch die Schraubenlinie und das Verbindungselement 20 liegt lose in der Bohrung, radial geführt vom Schaft 21 des Verbindungselementes 20. Die vom Verbindungsbereich abgebildete Schraubenlinie verkleinert sich dabei um ihren elastischen Anteil, der beim Eindrehen des Verbindungselementes verursachten Verformung. Diese Rückformung ist bereits ausreichend, um ein selbstständiges Herausdrehen des Verbindungselementes zu vermeiden. Ein axiales Herausfallen des Verbindungselementes 20 wird vermieden durch den größeren Durchmesser im Kopfbereich des Verbindungselements 20 und auf der durch die Schraubenlinie auf der anderen Seite des Schaftes 21 gebildeten Erweiterung des Verbindungselementes 20. Die durch die elastische Rückfederung der in der Aufnahmeöffnung abgebildeten Schraubenlinie ist in ihren Abmessungen so groß, dass hierbei ein Untermaß der Geometrie im Vergleich zu dem Verbindungselement 20 entsteht, wodurch sich das Verbindungselement 20 nicht selbstständig herausdrehen kann, wie Untersuchungen der Erfindergezeigt haben.When screwing in the connecting element 20 the helix of the connecting element is formed 22 partially or completely machined and / or by elastic / plastic deformation in the opening of the workpiece, in particular cast from. Will the connection area of the connection element 20 completely screwed over the smallest diameter in the region of the constriction, ends the leadership of the connecting element 20 through the helical line and the connecting element 20 lies loosely in the bore, guided radially by the shaft 21 of the connecting element 20 , The helical line depicted by the connection area is reduced by its elastic component, the deformation caused when the connecting element is screwed in. This recovery is already sufficient to prevent an independent unscrewing of the connecting element. An axial falling out of the connecting element 20 is avoided by the larger diameter in the head region of the connecting element 20 and on by the helix on the other side of the shaft 21 formed extension of the connecting element 20 , The helical line formed by the elastic springback of the helical line depicted in the receiving opening is so large in terms of dimensions that in this case an undersize of the geometry in comparison to the connecting element 20 arises, which causes the connecting element 20 can not independently turn out, as investigations of the inventors have shown.

Claims (4)

Werkstück (10), insbesondere Metall-Gussstück, mit einer Montageausrüstung, die mindestens ein in mindestens eine Bohrung (11) des Werkstückes (10) eingebrachtes Verbindungselement (20) umfasst, welches einen Schaft (21) mit einem Gewindeabschnitt (21.2) eines Durchmessers (d2) und mit einem an den Gewindeabschnitt (21.2) anschließenden gewindelosen Abschnitt (21.1) eines geringeren Durchmessers (d1) aufweist, der von einem erweiterten Kopf (22) begrenzt ist, wobei die Bohrung eine Einschnürung (11.1) eines Durchmesser (d3) besitzt, der größer als der Durchmesser (d1) des gewindelosen Abschnitts (21.1), aber kleiner als der Durchmesser (d2) des Gewindeabschnitts (21.2) ist, wobei die Bohrung (11) bezüglich des Verbindungselementes (20) einen einführseitig vor der Einschnürung (11.1) angeordneten Einführabschnitt (11.2) und/oder einen ausführseitig hinter der Einschnürung (11.1) liegenden Ausführabschnitt (11.3) aufweist und wobei der Durchmesser des Einführabschnittes (11.2) und/oder des Ausführabschnitts (11.3) größer als der Durchmesser (d2) des Gewindeabschnitts (21.2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Einführabschnitt (11.2) sich zur Einschnürung (11.1) hin zunehmend verjüngt und dass das Gewinde des Gewindeabschnittes (21.2) selbstschneidend oder selbstfurchend ist.Workpiece ( 10 ), in particular metal casting, with an assembly equipment, the at least one in at least one bore ( 11 ) of the workpiece ( 10 ) introduced connecting element ( 20 ) comprising a shaft ( 21 ) with a threaded portion ( 21.2 ) of a diameter (d2) and with a to the threaded portion ( 21.2 ) subsequent threadless section ( 21.1 ) of a smaller diameter (d1), which has an enlarged head ( 22 ), wherein the bore is a constriction ( 11.1 ) has a diameter (d3) greater than the diameter (d1) of the unthreaded portion (d1) 21.1 ), but smaller than the diameter (d2) of the threaded portion (FIG. 21.2 ), whereby the bore ( 11 ) with respect to the connecting element ( 20 ) an insertion before the constriction ( 11.1 ) arranged insertion section ( 11.2 ) and / or an embodiment behind the constriction ( 11.1 ) lying out ( 11.3 ) and wherein the diameter of the insertion section ( 11.2 ) and / or the execution section ( 11.3 ) greater than the diameter (d2) of the threaded portion ( 21.2 ), characterized in that at least the insertion section ( 11.2 ) to constrict ( 11.1 ) increasingly tapered and that the thread of the threaded portion ( 21.2 ) is self-tapping or self-tapping. Werkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausführabschnitt (11.3) oder der Einführabschnitt (11.2) zylindrisch z. B. mittels Bohrens ausgebildet ist.Workpiece according to claim 1, characterized in that the Ausführabschnitt ( 11.3 ) or the introduction section ( 11.2 ) cylindrical z. B. is formed by drilling. Werkstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Gewindeabschnittes (21.2) größer ist als die Tiefe des Ausführabschnittes (11.3).Workpiece according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the threaded portion ( 21.2 ) is greater than the depth of the Ausführabschnittes ( 11.3 ). Werkstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des gewindelosen Abschnitts (21.1) größer ist als die Tiefe des Einführabschnittes (11.2).Workpiece according to claim 3, characterized in that the length of the threadless section ( 21.1 ) is greater than the depth of the insertion section ( 11.2 ).
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DE102008020099A1 (en) * 2008-04-22 2009-12-10 Elringklinger Ag Plank or plate-formed component, particularly cylinder head cover, for fastening another component, has front surface turned towards and screw channel is vertically extended by component for passage of fastening screw

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