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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Verschraubungsanordnung für ein Kunststoffbauteil und ein Metallbauteil, insbesondere für ein Saugmodul und einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, eine Verwendung einer Verschraubungsanordnung sowie ein Kunststoffbauteil für eine solche Verschraubungsanordnung.
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Stand der Technik
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Schrägverschraubungen zur Verbindung von Bauteilen sind an sich bekannt. Schrägverschraubungen kommen beispielsweise zum Einsatz, wenn Bauraum für die Verschraubungsanordnung eingespart werden soll.
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DE 102007037461 A1 offenbart eine Verschraubungsanordnung mit Schrägverschraubung zur Verbindung eines Lagerdeckels mit einem Zylinderkurbelgehäuse.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige Verschraubungsanordnung zu schaffen, die insbesondere zur Verbindung eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil geeignet ist.
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Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung eines Kunststoffbauteils für eine solche Verschraubungsanordnung.
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Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer Verwendung einer Verschraubungsanordnung.
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Die vorgenannte Aufgabe wird mit nach einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Verschraubungsanordnung zum Verbinden eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil, insbesondere eines Saugmoduls mit einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Schraube mit einem auf einem Schraubenschaft angeordneten Außengewinde, welche verliersicher in einer Buchse geführt ist, wobei die Buchse sich wenigstens bereichsweise in einer Bohrung des Kunststoffbauteils und wenigstens bereichsweise in einer Bohrung des Metallbauteils erstreckt, welche unter einem Winkel ungleich Null Winkelgrad gegen eine Senkrechte auf Fügeflächen des Kunststoffbauteils und des Metallbauteils verlaufen, die im verschraubten Zustand aneinander grenzen, und wobei die Buchse beim Einschrauben der Schraube in das Metallbauteil aus dem Kunststoffbauteil ausfahrbar ausgebildet ist.
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Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Es wird eine Verschraubungsanordnung zum Verbinden eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil vorgeschlagen, insbesondere eines Saugmoduls mit einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Schraube mit einem auf einem Schraubenschaft angeordneten Außengewinde, welche verliersicher in einer Buchse geführt ist. Die Buchse erstreckt sich wenigstens bereichsweise in einer Bohrung des Kunststoffbauteils und wenigstens bereichsweise in einer Bohrung des Metallbauteils, welche unter einem Winkel ungleich Null Winkelgrad gegen eine Senkrechte auf Fügeflächen des Kunststoffbauteils und des Metallbauteils verlaufen, die im verschraubten Zustand aneinander grenzen. Die Buchse ist beim Einschrauben der Schraube in das Metallbauteil aus dem Kunststoffbauteil ausfahrbar ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Verschraubungsanordnung dient dem Verbinden eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil, wie beispielsweise einem Kunststoff-Saugmodul mit einem Zylinderkopf aus Metall einer Brennkraftmaschine und weist den Vorteil auf, dass die Verschraubungsanordnung im Kundendienstfall leicht lösbar ist. Durch die zweiteilige Verschraubungsanordnung mit einer Dünnschaftschraube und einer Buchse mit Innengewinde als Verliersicherung kann das Saugmodul ohne Hilfswerkzeuge montiert und demontiert werden. Erfindungsgemäß wird eine sichere Schrägverschraubung mittels Standardelementen vorgeschlagen ohne eine zusätzliche Klemmleiste. Weitere Vorteile sind eine geringere Anzahl von Bauteilen sowie ein besseres Toleranzverhalten als bei Verschraubungsanordnungen nach dem Stand der Technik.
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Die Verschraubungsanordnung sieht vor, dass in einer sogenannten Auslieferungsposition der Verschraubungsanordnung die Schraube mit der Buchse als eine Baugruppe verliersicher in dem Kunststoffbauteil angeordnet ist. Die Buchse steht nicht über eine Fügefläche des Kunststoffbauteils vor. Die Schraube kann im unverschraubten Zustand praktisch ohne Krafteinwirkung vollständig so in die Buchse zurückgeschoben werden, dass auch die Schraube nicht über die Fügefläche des Kunststoffbauteils hervorsteht. Die Schraube hängt günstigerweise lose, jedoch verliersicher in der Buchse.
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Bei der Montage der Verschraubungsanordnung zieht die Schraube die Buchse in Position und erzeugt so eine sichere Verschraubung des Kunststoffbauteils mit dem Metallbauteil. Während des Einschraubvorganges wird die Buchse von der Auslieferungsposition in ihre Endposition axial verschoben. Die Buchse stützt sich in einer Stufenbohrung im Metallbauteil ab, der Schraubenkopf verpresst einen Kunststoffstutzen und gewährleistet so eine sichere Verschraubung und optional eine Verpressung einer Dichtung, welche zwischen der Fügefläche des Kunststoffbauteils und einer Fügefläche des Metallbauteils angeordnet sein kann. Die Buchse wird radial nur in dem Kunststoffstutzen geführt, im Metallbauteil hat die Buchse ein radiales Spiel zur Stufenbohrung. Die radiale Zentrierung des Saugrohrs kann günstigerweise über zusätzliche Zentrierpins erfolgen.
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In einer sogenannten Kundendienstposition der Verschraubungsanordnung, bei dem die beiden verschraubten Teile auseinandergebaut werden sollen, wird die Schraube aus dem Gewinde im Metallbauteil zurückgedreht und kann dann zusammen mit der Buchse in die Auslieferungsposition zurückgezogen werden, so dass das Kunststoffbauteil leicht von dem Metallbauteil abgehoben werden kann.
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Durch die Anordnung der Schraube schräg zu den Fügeflächen der Verschraubungspartner kann ein Verschraubungsflansch bauraumgünstig gestaltet werden. Außerdem findet so eine günstige Krafteinleitung durch die Schrägverschraubung statt, so dass eine besonders sichere und zuverlässige Verschraubung des Kunststoffbauteils mit dem Metallbauteil erfolgen kann. Ein Winkel der Schrägverschraubung zu einer Senkrechten auf der Fügefläche kann vorteilhaft kleiner 45 Winkelgrad betragen.
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Als Schraube kann vorteilhaft eine Standardschraube mit einer Finderspitze verwendet werden, welche bei der Verschraubung des Kunststoffbauteils mit dem Metallbauteil leicht in die Bohrung des Metallbauteils geführt werden kann. Die Buchse kann als Stahlbuchse ausgebildet sein. Das Kunststoffbauteil kann aus üblichem Kunststoff wie beispielsweise Polyamid, optional mit Glasfaserverstärkung, gebildet sein, beispielsweise Polyamid mit 35% Glasfaseranteil (PA 35) oder dergleichen.
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Mittels der erfindungsgemäßen Verschraubungsanordnung kann ein Kunststoffbauteil mit einem Metallbauteil so verbunden werden, dass eine Fluidverbindung zwischen den beiden Bauteilen besteht, wie beispielsweise für eine Luftversorgung eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine aus einem Saugmodul.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Buchse im unverschraubten Zustand bezogen auf die Fügefläche des Kunststoffbauteils in das Kunststoffbauteil eingetaucht vorgesehen sein. Dadurch lässt sich das Kunststoffbauteil auf günstige Weise auf dem Metallbauteil in eine gewünschte Montageposition bringen, ohne dass hervorstehende Buchsen und/oder Schrauben des Kunststoffbauteils auf dem Metallbauteil genau positioniert werden müssen.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann im unverschraubten Zustand ein an der Fügefläche aus der Buchse überstehendes Segment der wenigstens einen Schraube lose in der Buchse so angeordnet sein, dass die Schraube in axialer Richtung im Wesentlichen kraftlos in das Kunststoffbauteil einschiebbar ist. Da die Schraube durch ihr Außengewinde, das einen größeren Durchmesser hat als der Schraubenschaft zwischen dem Schraubenkopf und dem Außengewinde, in der Buchse gesichert ist und nicht herausfallen kann, kann der Schraubenschaft in einem Innengewinde der Buchse frei verschoben werden. So ist die Schraube in der Buchse frei beweglich und kann dadurch ohne Probleme in die Buchse voll eintauchen. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann eine Zentriereinrichtung vorgesehen sein, um das Kunststoffbauteil auf dem Metallbauteil zu positionieren, insbesondere kann ein Zentrierelement vorgesehen sein, das in eine Zentrieraufnahme eingreift. Mit Hilfe der Zentriereinrichtung kann das Kunststoffbauteil auf dem Metallbauteil so positioniert werden, dass die Buchse mit der daran angeordneten Schraube in die entsprechende Bohrung in dem Metallbauteil eingeführt werden kann. Auf diese Weise kann die Verschraubung des Kunststoffbauteils mit dem Metallbauteil auf zuverlässige Art durchgeführt werden. Das Zentrierelement kann vorteilhaft radiale Kräfte beim Einschrauben aufnehmen.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Buchse wenigstens bereichsweise ein Innengewinde aufweisen, insbesondere kann das Innengewinde an der von der Fügefläche des Kunststoffbauteils abgewandten Seite der Buchse vorgesehen sein. Das Außengewinde der Schraube kann in das Innengewinde eingedreht werden, so dass die Buchse mit der Schraube verbunden ist und mit der Schraube in der Bohrung des Kunststoffbauteils und des Metallbauteils bewegt werden kann. Entfernt werden kann die Schraube aus der Buchse durch Herausschrauben aus dem Innengewinde der Buchse. Wird die Schraube mit ihrem Außengewinde in das Innengewinde der Buchse eingeschraubt, kann die Buchse in der Bohrung des Kunststoffbauteils so verschoben werden, so dass Schraube und Buchse nicht über die Fügefläche des Kunststoffbauteils hervorstehen.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann zum Lösen der Verschraubung zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil die Buchse aus der Bohrung des Metallbauteils herausziehbar ausgebildet sein, insbesondere kann die Buchse mittels der im Innengewinde der Buchse eingeschraubten Schraube herausziehbar sein. Das Innengewinde kann insbesondere so ausgeführt sein, dass es mit dem Außengewinde der Schraube günstig zusammenwirken kann und die Buchse so über das Innengewinde mittels der darin eingeschraubten Schraube aus der Bohrung des Metallbauteils und damit der montierten Position wieder herausgezogen werden kann. Auf diese Weise kann die Verschraubung auf einfache Art und Weise gelöst werden und die beiden Teile Kunststoffbauteil und Metallbauteil können voneinander entfernt werden.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Bohrung im Metallbauteil als Stufenbohrung ausgebildet sein. Eine Stufe der Stufenbohrung im Metallbauteil kann als Anschlag für die Buchse in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Längsachse von Schraube, Buchse und Bohrungen, dienen. Dadurch kann durch Auflage des Schraubenkopfes auf einem Stutzen der Buchse die Schraube fest angezogen werden und dadurch das Kunststoffbauteil mit dem Metallbauteil fest verschraubt sein.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Buchse im verschraubten Zustand der wenigstens einen Schraube zwischen einer Stufe der als Stufenbohrung ausgebildeten Bohrung im Metallbauteil und dem Schraubenkopf an der Bohrung des Kunststoffteils eingespannt sein. Eine Stufe der Stufenbohrung im Metallbauteil kann als Anschlag für die Buchse in axialer Richtung dienen. Dadurch kann durch Auflage des Schraubenkopfes auf einem Stutzen der Buchse die Schraube fest angezogen werden und dadurch das Kunststoffbauteil mit dem Metallbauteil fest verschraubt sein.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung können wenigstens zwei sich gegenüberliegend angeordnete Bohrungen im Kunststoffbauteil und im Metallbauteil vorgesehen sein, wobei wenigstens eine der Bohrungen auf die andere zu laufend vorgesehen sein kann. Zwei sich gegenüber liegende Bohrungen sind günstig für eine symmetrische Krafteinleitung in das Kunststoffbauteil und das Metallbauteil.
Eine besonders sichere Art der Verschraubung zwischen Kunststoffbauteil und Metallbauteil kann erreicht werden, wenn wenigstens eine der Bohrungen schräg auf eine andere Bohrung zuläuft.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine Bohrung senkrecht auf der Fügefläche des Bauteils ausgerichtet sein, während die andere Bohrung schräg auf die erste Bohrung zuläuft.
In einer anderen Ausführungsform können bezogen auf die Fügefläche des Bauteils zwei einander schräg gegenüber bzw. nebeneinander liegende Bohrungen aufeinander zulaufen. Vorteilhaft können je zwei Reihen von Schrauben sich gegenüberliegend angeordnet sein.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann ein Außengewinde der Schraube eine Länge aufweisen, die höchstens so groß ist wie eine innere freie Länge der Buchse. Dadurch ist es möglich, dass die Schraube mit ihrem Außengewinde und gegebenenfalls ihrer Finderspitze komplett in die Buchse eintauchen kann, wodurch die Schraube nicht mehr über Buchse und damit über die Fügefläche des Kunststoffbauteils hinausragt. Dadurch kann die Schraube, selbst mit Finderspitze, im unverschraubten Zustand mit dem Außengewinde ganz in das Innere der Buchse eintauchen. Auf diese Weise lässt sich das Kunststoffbauteil einfach auf dem Metallbauteil positionieren.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kunststoffbauteil, insbesondere Saugmodul für eine Brennkraftmaschine, zum Verschrauben mit einem Metallbauteil vorgeschlagen, insbesondere eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Schraube mit einem auf einem Schraubenschaft angeordneten Außengewinde, welche verliersicher in einer Buchse geführt ist. Die Buchse erstreckt sich wenigstens bereichsweise in einer Bohrung des Kunststoffbauteils, welche unter einem Winkel gegen eine Senkrechte auf einer Fügefläche verläuft, die im verschraubten Zustand an eine weitere Fügefläche angrenzt. Die Buchse ist beim Einschrauben der Schraube in das Metallbauteil aus dem Kunststoffbauteil ausfahrbar ausgebildet.
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Das erfindungsgemäße Kunststoffbauteil kann auf einfache Weise mit einem Metallbauteil verbunden werden, beispielsweise ein Kunststoff-Saugmodul mit einem Zylinderkopf aus Metall einer Brennkraftmaschine, und weist den Vorteil auf, dass die Verschraubungsanordnung im Kundendienstfall leicht lösbar ist. Durch die zweiteilige Verschraubungsanordnung mit einer Dünnschaftschraube und einer Buchse mit Innengewinde als Verliersicherung kann das Saugmodul ohne Hilfswerkzeuge montiert und demontiert werden. Erfindungsgemäß wird eine sichere Schrägverschraubung mittels Standardelementen vorgeschlagen ohne eine zusätzliche Klemmleiste. Weitere Vorteile sind eine geringere Anzahl von Bauteilen sowie ein besseres Toleranzverhalten als bei Verschraubungsanordnungen nach dem Stand der Technik.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung einer Verschraubungsanordnung zum Herstellen einer Schraubverbindung eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil vorgeschlagen, insbesondere eines Saugmoduls mit einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei das Saugmodul eine Fluidverbindung zu dem Zylinderkopf aufweist.
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Die erfindungsgemäße Verschraubungsanordnung dient vorteilhaft dem Verbinden eines Kunststoffbauteils mit einem Metallbauteil, wie beispielsweise einem Kunststoff-Saugmodul mit einem metallischen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine. Die Verschraubungsanordnung weist den Vorteil auf, dass die Verschraubungsanordnung im Kundendienstfall leicht lösbar ist. Durch die zweiteilige Verschraubungsanordnung mit einer Dünnschaftschraube und einer Buchse mit Innengewinde als Verliersicherung kann das Saugmodul ohne Hilfswerkzeuge montiert und demontiert werden. Erfindungsgemäß wird eine sichere Schrägverschraubung mittels Standardelementen vorgeschlagen ohne eine zusätzliche Klemmleiste. Weitere Vorteile sind eine geringere Anzahl von Bauteilen sowie ein besseres Toleranzverhalten als bei Verschraubungsanordnungen nach dem Stand der Technik.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Brennkraftmaschine mit einem Saugmodul und einem Zylinderkopf vorgeschlagen, wobei das Saugmodul über eine Verschraubungsanordnung mit dem Zylinderkopf verbunden ist. Mit der vorgeschlagenen Verschraubungsanordnung lässt sich über eine sichere Schrägverschraubung mittels Standardelementen ohne eine zusätzliche Klemmleiste eine zuverlässige Verbindung des Saugmoduls mit dem Zylinderkopf vorsehen. Auch ist es möglich, eine geringere Zahl an Bauteilen zu verwenden und ein besseres Toleranzverhalten zu gewährleisten.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:
- 1 eine isometrische Darstellung eines Saugmoduls gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mit Sicht auf eine Fügefläche;
- 2 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit auf einem Zylinderkopf montierten Saugmodul in isometrischer Ansicht;
- 3 einen Schnitt durch eine Verschraubungsanordnung der Brennkraftmaschine quer zu den Fügeflächen von Saugmodul und Zylinderkopf gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in einer Auslieferungsposition;
- 4 einen Schnitt durch eine Verschraubungsanordnung der Brennkraftmaschine gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in einer Endposition; und
- 5 einen Schnitt durch eine Verschraubungsanordnung der Brennkraftmaschine gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in einer Kundendienstposition.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
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1 zeigt eine isometrische Darstellung eines Saugmoduls 102 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mit Sicht auf eine Fügefläche 38 des Saugmoduls 102. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine 100 mit auf einem Zylinderkopf 108 montierten Saugmodul 102 in isometrischer Ansicht. Das Saugmodul 102 ist über eine Verschraubungsanordnung 10 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mit dem Zylinderkopf 108 verbunden. In 3 ist ein Schnitt durch die Verschraubungsanordnung 10 der Brennkraftmaschine 100 quer zu den Fügeflächen 38, 78 von Saugmodul 30 und Zylinderkopf 108 in einer sogenannten Auslieferungsposition dargestellt. In dieser Position kann das Saugmodul 102 beispielsweise angeliefert werden. Die Schrauben 12 stehen dabei nicht über die Fügefläche 38 des Saugmoduls 102 hervor.
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Das Kunststoffbauteil 30, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Saugmodul 102 für eine Brennkraftmaschine 100, ist zum Verschrauben mit einem Metallbauteil 70, insbesondere eines Zylinderkopfes 108 der Brennkraftmaschine 100 vorgesehen. Das Saugmodul 102 umfasst eine Reihe von Schrauben 12 mit einem auf einem Schraubenschaft 16 angeordneten Außengewinde 18, welche verliersicher in Buchsen 40 geführt sind. Die Buchsen 40 erstrecken sich wenigstens bereichsweise in Bohrungen 32 des Saugmoduls 102, welche unter einem Winkel α1, α2 gegen eine Senkrechte 50 auf einer Fügefläche 38 des Saugmoduls 102 verlaufen, die im verschraubten Zustand an eine weitere Fügefläche 78 des Zylinderkopfs 108 angrenzt. Die Buchsen 20 sind beim Einschrauben der Schrauben 12 in den Zylinderkopf 108 aus dem Saugmodul 102 ausfahrbar ausgebildet.
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Das Saugmodul 102 in 1 weist acht Schrauben 12 auf, welche in Buchsen 40 verliersicher geführt sind und in Bohrungen 32 des Saugmoduls 102 eingesteckt sind. Sechs Bohrungen 32 sind in dem Saugmodul 102 so angeordnet, dass sich jeweils zwei Bohrungen 32 gegenüber liegen, während zwei weitere Bohrungen 32 keinen direkt gegenüber liegenden Partner haben.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Bohrungen 32 als Schrägbohrungen dargestellt. Alternativ wäre auch möglich, nur eine Reihe von Bohrungen 32 schräg auszubilden und eine gegenüber liegende Reihe mit senkrechten Bohrungen 32 zu versehen. Möglich wäre auch nur eine Reihe von Bohrungen 32 oder auch nur eine Bohrung 32 schräg vorzusehen und gegenüber liegend einen Zapfen, wie beispielsweise ein Zentrierelement 52 als Widerlager vorzusehen.
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In der Fügefläche 38 sind weiter Auslässe 110 für den Austritt von Luft aus dem Saugmodul 102 in den Zylinderkopf 108 zu erkennen. Der Eintritt der Luft in das Saugmodul 102 erfolgt über die Ansaugöffnung 104.
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In der Fügefläche 38 ist ferner eine Zentriereinrichtung vorgesehen, um das Saugmodul 102 auf dem Zylinderkopf 108 zu positionieren, wobei zwei Zentrierelemente 52 in Form einer Kreuzrippe vorgesehen sind, welche in eine Zentrieraufnahme 82 eingreifen, wie in 3 dargestellt. Die Kreuzrippen 52 ermöglichen eine Zentrierung von Saugmodul 102 zu Zylinderkopf 108 in Längsrichtung und Querrichtung der Fügeflächen 38, 78 zueinander. Das Saugmodul 102 wird mit auf dem Zylinderkopf 108 mittels der Zentrierelemente 52 in den Zentrieraufnahmen 82 positioniert, wobei die Buchsen 40 vollständig im Kunststoffbauteil 30 eingetaucht sind. Etwaig überstehende Schraubensegmente der Schrauben 12 werden beim Aufsetzen des Saugmoduls 102 auf den Zylinderkopf 108 praktisch kraftlos in die Buchsen 40 zurückgeschoben. Die Finderspitzen 20 der Schrauben finden leicht in die Bohrungen 72 im Zylinderkopf 108, worauf die Schrauben 12 in die Gewinde 74 der Bohrungen 72 eingeschraubt werden können.
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In 2 ist das Saugmodul 102 mit dem (schematisch dargestellten) Zylinderkopf 108 der Brennkraftmaschine 100 über die Schrauben 12 verschraubt. Die Schrauben 12 sind soweit eingedreht, dass die Schraubenköpfe 14 auf Stutzen 34 der Bohrungen 32 aufliegen.
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In 3 sind Details der Verschraubungsanordnung 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erkennen. Die Verschraubungsanordnung 10 dient zum Herstellen der Schraubverbindung des Saugmoduls 102 mit dem Zylinderkopf 108 der Brennkraftmaschine 100, und zwar so, dass das Saugmodul 102 eine Fluidverbindung zu dem Zylinderkopf 108 herstellen kann.
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In 3 ist die Auslieferungsposition der Verschraubungsanordnung 10 gezeigt, bei der die Buchse 40 im unverschraubten Zustand bezogen auf die Fügefläche 38 des Kunststoffbauteils 30 in das Kunststoffbauteil 30 eingetaucht vorgesehen ist, so dass die Buchsen 40 nicht über die Fügefläche 38 des Saugmoduls 102 überstehen. Im unverschraubten Zustand ist weiter ein an der Fügefläche 38 aus der Buchse 20 überstehendes Segment der Schraube 12 lose in der Buchse 20 so angeordnet, dass die Schraube 12 in axialer Richtung im Wesentlichen kraftlos in das Kunststoffbauteil 30 einschiebbar ist. Das Außengewinde 18 der Schraube 12 weist deshalb günstigerweise eine Länge auf, die höchstens so groß ist wie eine innere freie Länge der Buchse 40. Die Schraube 12 kann auf diese Weise leicht so weit zurückgeschoben werden, dass auch die Finderspitze 20 der Schraube hinter die Fügefläche 38 des Saugmoduls 102 zurücktritt.
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Die Buchse 40 weist wenigstens bereichsweise ein Innengewinde 42 auf, welches an der von der Fügefläche 38 des Kunststoffbauteils 30 abgewandten Seite der Buchse 40 angeordnet ist. Das Innengewinde 42 ist zum Eindrehen des Außengewindes 18 der Schraube 12 vorgesehen, während der Schraubenschaft 16 der Schraube aufgrund seines geringeren Durchmessers frei in dem Bereich des Innengewindes 42 verschiebbar ist.
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Die Bohrung 72 im Zylinderkopf 108 ist als Stufenbohrung mit einer Stufe 76 ausgebildet. Der Durchmesser der Bohrung 72 entspricht von der Fügefläche 78 des Zylinderkopfs 108 her bis zu der Stufe 76 dem Durchmesser der Buchse 40, so dass die Buchse 40 in der Bohrung 72 verschiebbar ist. Ab dieser Stufe 76 entspricht der Durchmesser der Bohrung 72 dem Durchmesser des Außengewindes 18 der Schraube 12 und ist mit einem Innengewinde 74 zum Eindrehen des Außengewindes 18 versehen.
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In dem Schnitt in 3 sind zwei sich gegenüber liegend angeordnete Bohrungen 32, 72 im Saugmodul 102 und im Zylinderkopf 108 zu erkennen, die schräg aufeinander zulaufen. Dadurch lässt sich durch die Verschraubungsanordnung 10 eine besonders sichere und zuverlässige Verbindung von Saugmodul 102 und Zylinderkopf 108 erreichen.
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4 zeigt einen Schnitt durch die Verschraubungsanordnung 10 der Brennkraftmaschine 100 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in der montierten Endposition, welche das Saugmodul 102 in dem mit dem Zylinderkopf 102 verschraubten Zustand darstellt. In der Endposition findet keine Bewegung der Schraube 12 mehr statt. Zum Verschrauben des Saugmoduls 102 mit dem Zylinderkopf 108 wird die Schraube 12 in die Bohrung 72 des Zylinderkopfs 108 so weit eingeschoben, bis das Außengewinde 18 der Schraube 12 in dem Innengewinde 74 der Bohrung 72 greift. Dann wird die Schraube 12 weiter eingedreht, wodurch die Buchse 40, sobald der Schraubenkopf 14 auf der Buchse 40 aufsitzt, in die Bohrung 72 eingeschoben wird, bis die Buchse 40 auf der Stufe 76 der Bohrung 72 aufsitzt. Die Buchse 40 ist demzufolge im verschraubten Zustand der Schraube 12 zwischen der Stufe 76 der als Stufenbohrung ausgebildeten Bohrung 72 im Zylinderkopf 108 und dem Schraubenkopf 14 an der Bohrung 32 des Kunststoffteils 30 eingespannt. Der Schraubenkopf 14 sitzt dann auf dem Stutzen 34 der Bohrung 32 im Saugmodul 102 auf. Auf diese Weise sind Saugmodul 102 und Zylinderkopf 108 fest und zuverlässig miteinander verschraubt.
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In 5 ist ein Schnitt durch die Verschraubungsanordnung 10 der Brennkraftmaschine 100 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in der sogenannten Kundendienstposition zu sehen. In dieser Position ist die Verschraubung so weit gelöst, dass das Saugmodul 102 von dem Zylinderkopf 108 abgehoben werden kann. Zum Lösen der Verschraubung zwischen Saugmodul 102 und Zylinderkopf 108 ist die Buchse 40 aus der Bohrung 72 des Zylinderkopfs 108 herausziehbar ausgebildet, indem die Buchse 40 mittels der im Innengewinde 42 der Buchse 40 eingeschraubten Schraube 12 herausziehbar ist. Die Schraube 12 wird aus dem Innengewinde 74 der Bohrung 72 des Zylinderkopfs 108 herausgedreht, bis die Schraube 12 sich lose in der Buchse 40 bewegen kann. Danach wird die Schraube 12 weiter herausgezogen, bis das Außengewinde 18 der Schraube 12 in das Innengewinde 42 der Buchse 40 greift. Das Außengewinde 18 wird in das wenige Gewindegänge aufweisende Innengewinde 42 eingedreht, so dass die Buchse 40 mittels der Schraube 12 aus der Bohrung 72 des Zylinderkopfs 108 herausgezogen werden kann. Dies erfolgt so weit, bis die Buchse 40 hinter die Fügefläche 38 des Saugmoduls 102 zurückgetreten ist. Damit kann das Saugmodul 102 von dem Zylinderkopf 108 auf einfache Weise abgehoben werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007037461 A1 [0003]
