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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abdecken von Schraubenauflageflächen an einem Flansch eines Getriebegehäuses. Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebegehäuse mit der Anordnung und ein Verfahren zur Montage der Anordnung an einem Getriebegehäuse.
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Aus der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass Getriebegehäuse an Flanschbereichen verschraubt werden. Hierbei ist darauf zu achten, dass sich die Verschraubungen an dem Getriebegehäuse nicht ungewollt lösen. Um Korrosion zu vermeiden, werden jedoch die Getriebegehäuse üblicherweise beschichtet bzw. lackiert. Bei der Beschichtung werden auch die Schraubenauflageflächen an dem Flansch z. B. mit Lack beschichtet. Im Gegensatz zum Grundmaterial des Getriebegehäuses neigen Beschichtungsmaterialien, wie Lacke oder dergleichen, zu messbaren Vorspannkraftverlusten an den Verschraubungen nach einer Krafteinleitung bzw. Temperaturerhöhung durch ein Wegfließen der Beschichtung im Bereich der Schraubenauflageflächen. Hierdurch wird die Vorspannkraft zumindest unerwünscht reduziert. Die Vorspannkraftverluste sind dabei von der Schichtdicke der Beschichtung abhängig. Durch den Vorspannkraftverlust besteht ein hohes Risiko, dass sich die Schraubverbindungen an dem Getriebegehäuse unerwünscht lösen. Demzufolge sollten die Schraubenauflageflächen an der Flanschverbindung beziehungsweise an dem Flansch entweder nur bis zu einer definierten Schichtdicke oder gänzlich nicht beschichtet werden.
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Zum Abdecken der Schraubauflageflächen ist es bekannt, Kunststoffstopfen zu verwenden, die in die jeweilige Verschraubungsbohrung an dem Flansch eingebracht werden und die Schraubenauflagefläche abdecken. Es hat sich gezeigt, dass diese Art der Abdeckung sehr arbeitsaufwändig ist und keine geeignete Prozesssicherheit bietet, da die Stopfen während der Lackierung verloren gehen können oder einzelne Bohrungen vergessen werden. Ebenso aufwändig wäre eine Abdeckung der Schraubenauflageflächen durch entsprechendes Abkleben. Auch bei dieser Art der Abdeckung ergeben sich ein hoher Arbeitsaufwand und eine geringe Prozesssicherheit.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches und kostengünstiges sowie prozesssicheres Abdecken der Schraubenauflageflächen an einem Flansch eines Getriebegehäuses zu realisieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beziehungsweise 15 beziehungsweise 16 gelöst, wobei sich vorteilhafte Weiterbildungen und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
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Somit wird zum besonders einfachen und prozesssicheren Abdecken von Schraubenauflagefläche an einem Flansch eines Getriebegehäuses vor einem Lackierprozess ein geteiltes Ringscheibenelement oder dergleichen mit Abdeckfingern zum Überdecken von zugeordneten Schraubenauflageflächen des Flansches vorgeschlagen.
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Durch die beanspruchte Anordnung mit dem Ringscheibenelement werden somit in vorteilhafter Weise lackfreie Schraubenauflageflächen an dem Flansch erzeugt, sodass ein Vorspannkraftverlust nach der Verschraubung des Getriebegehäuses verhindert wird. Das quasi als Lackierbrille ausgeführte Ringscheibenelement ermöglicht eine prozesssichere Abdeckung der Schraubenauflageflächen. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass das Ringscheibenelement der erfindungsgemäßen Anordnung wiederholt eingesetzt werden kann, um definiert lackfreie Oberflächen an dem Flansch im Bereich der Schraubenauflagefläche zu erzeugen. Durch die Teilung des Ringscheibenelements wird eine vorteilhaft einfache und schnelle Montage des Ringscheibenelements der vorgeschlagenen Anordnung an dem Flansch beziehungsweise an den Flanschflächen sichergestellt.
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Das geteilte Ringscheibenelement der vorgeschlagenen Anordnung kann beliebig ausgeführt sein. Beispielsweise ist es möglich, dass je nach Ausgestaltung des Flansches mit den entsprechend abzudeckenden Schraubenauflageflächen mehrere Teilungen an dem Ringscheibenelement vorgesehen werden. Eine bevorzugte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, dass das geteilte Ringscheibenelement einen ersten Teilring und einen zweiten Teilring aufweist, die miteinander lösbar verbunden beziehungsweise verbindbar sind. Hierbei ist vorgesehen, dass jeder Teilring quasi einen Halbring bildet. Somit können die miteinander verbundenen Halbringe eine über den gesamten Umfang des Flansches eines Getriebegehäuses vorgesehene Abdeckung der Schraubenauflageflächen realisieren.
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Um das Anbringen des geteilte Ringscheibenelements beziehungsweise der beiden Teilringe möglichst einfach zu realisieren, ist vorgesehen, dass die einander zugewandten Enden des ersten Teilringes und des zweiten Teilringes eine Nut-Federverbindung mit einem Gelenk zum lösbaren und gelenkigen Verbinden bilden. Auf diese Weise werden die Teilringe durch ein drehbares bzw. schwenkbares Gelenk verbunden. Dadurch kann die vorgeschlagene Anordnung beziehungsweise die Lackierbrille bei der Montage ohne weiteres geöffnet beziehungsweise geschlossen werden. Die konstruktive Ausführung der lösbaren gelenkigen Verbindung kann neben einer Nut-Federverbindung auch durch andere Verbindungsmöglichkeiten realisiert werden, die einerseits eine lösbare und andererseits eine gelenkige Verbindung ermöglichen. Jedoch hat sich gezeigt, dass eine Nut-Federverbindung als Drehgelenk und gleichzeitig lösbare Verbindung konstruktiv einfach und kostengünstig ist.
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Die Form der vorgesehenen Abdeckfinger oder dergleichen zum Abdecken der Schraubenauflageflächen können an die konstruktive Ausführung des Flansches an dem Getriebegehäuse angepasst werden. Insbesondere bei etwa kreisförmig über den Umfang eines Flansches eines Getriebegehäuses verteilte Schraubenauflageflächen sind die Abdeckfinger an dem Ringscheibenelement beziehungsweise an den beiden Teilringen am Innendurchmesser radial nach innen gerichtet angeformt oder bilden separate an dem Ringscheibenelement befestigte Bauteile. Beispielsweise ist der jeweilige Anordnungswinkel jedes Abdeckfingers an dem Ringscheibenelement so gewählt, dass die freien Enden der Abdeckfinger auf einen durch das Ringscheibenelement bzw. durch die beiden Teilringe gebildeten Mittelpunkt gerichtet sind.
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Um eine fehlerhafte Montage des geteilten Ringscheibenelements beziehungsweise der Teilringe an einem Getriebegehäuse im Bereich des Flansches sicher zu verhindern, kann bei der vorgeschlagenen Anordnung vorgesehen sein, dass ein entsprechendes Konturmerkmal des Getriebegehäuse verwendet wird, um nur eine korrekte Montage der Teilringe an dem Getriebegehäuse zu zulassen. Dieses Konturmerkmal kann beispielsweise eine bestimmte Gehäuseform sein, welche eine bestimmte Ausrichtung eines Abdeckfingers erfordert, sodass zumindest einer der Abdeckfinger jedes Teilringes in einem anderen, an die Kontur des Flansches angepassten Anordnungswinkel zum Verhindern einer Fehlmontage an dem jeweiligen Teilring angeformt ist. Dieses Konturmerkmal kann beispielsweise durch eine konstruktiv erforderliche Rippenform oder dergleichen des Getriebegehäuses bedingt sein.
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Um die Montage weiter zu vereinfachen, ist bei der vorgeschlagenen Anordnung vorgesehen, dass Zentrierelemente verwendet werden, um die korrekte Position der Teilringe beziehungsweise des geteilten Ringscheibenelements auf dem Flanschbild sicherzustellen. Als Zentrierelemente können beispielsweise Zentrierstifte oder dergleichen eingesetzt werden, die in vorteilhafter Weise in die bereits vorhandenen Anschraubbohrungen des Flansches eingeführt werden und somit die Zentrierung ermöglichen. Beispielsweise können die Zentrierstifte an dem Abdeckbereich jedes oder zumindest eines Abdeckfingers vorgesehen sein. Hierfür ist eine Zentrierbohrung oder dergleichen an dem Abdeckbereich vorgesehen, wobei die Zentrierbohrung deckungsgleich mit der zugeordneten Flanschbohrung an der Schraubenauflagefläche ausgerichtet ist.
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Vorzugsweise ist der Abdeckbereich jedes Abdeckfingers an seinem radial nach innen gerichteten freien Ende vorgesehen, sodass der Abdeckbereich über der abzudeckenden Schraubenauflagefläche angeordnet ist. Um zu verhindern, dass bei der Lackierung Lack zwischen den Abdeckbereich und der zugeordneten Schraubenauflagefläche gelangt, ist vorgesehen, dass der Abdeckbereich hinsichtlich seiner axialen Dicke zumindest geringfügig kleiner als der weitere Bereich des Abdeckfingers ist. Auf diese Weise wird eine abgesetzte Kante an dem Abdeckfinger am Abdeckbereich realisiert, sodass diese Absatzkante einen möglichen Spalt zwischen den Abdeckfingern und dem Flansch entsprechend abschirmt und abdichtet. Dadurch kann das Aufbringen von Beschichtungsstoffen an den Kanten der lackierfreien Flächen verhindert werden.
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Zum lösbaren Befestigen der beiden Teilringe beziehungsweise des geteilten Ringscheibenelements an dem Getriebegehäuse kann zumindest eine Spannvorrichtung oder dergleichen vorgesehen werden. Die Spannvorrichtung ermöglicht ein lösbares Befestigen des Ringscheibenelements beziehungsweise der Teilringe durch Verspannen an dem Getriebegehäuse. Die vorgesehene Spannvorrichtung kann symmetrisch aufgebaut sein und eine zentrale Durchgangsbohrung zum Aufnehmen einer Befestigungsschraube zum lösbaren Befestigen an dem geteilten Ringscheibenelement beziehungsweise an den zugeordneten Teilringen aufweisen. Um eine Verspannung zu realisieren, kann eine Vorspannfeder oder dergleichen zwischen einem Schraubenkopf der Befestigungsschraube und einem Durchmesserabsatz in der Durchgangsbohrung vorgesehen sein, sodass die Spannvorrichtung gegen die Kraft der Vorspannfeder relativ zur Befestigungsschraube bewegbar ist. Bei dieser Ausführung ergibt sich der Vorteil, dass die Feder beziehungsweise die Vorspannfeder im Inneren der Spannvorrichtung angeordnet ist und somit bei der Lackierung nicht verunreinigt wird.
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Um eine besonders einfache Handhabung der Spannvorrichtung zu ermöglichen, ist an der dem geteilten Ringscheibenelement beziehungsweise den Teilringen abgewandten Seite der Spannvorrichtung ein Befestigungskragen zum getriebeseitigen Verklemmen vorgesehen. Dieser Befestigungskragen dient einerseits zum Verklemmen und andererseits als Spannfinger beziehungsweise Handgriff, um die Relativbewegung gegen die Federkraft zu ermöglichen und nach dem Loslassen das getriebegehäuseseitige Verklemmen zu realisieren. Es sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten denkbar, jedoch hat sich gezeigt, dass die vorgesehene Spannvorrichtung nicht nur besonders konstruktiv einfach, sondern auch besonders kostengünstig ist.
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Um eine Wiederverwendung ohne aufwändige Reinigung der vorgeschlagenen Anordnung zu realisieren, ist beispielsweise vorgesehen, dass das geteilte Ringscheibenelement beziehungsweise die Teilringe zumindest oberflächlich einen beschichtungsresistenten Werkstoff aufweisen. Als beschichtungsresistenter Werkstoff kann beispielsweise Polypropylen eingesetzt werden. Durch die Verwendung des beschichtungsresistenten Materials wird die Wiederverwendbarkeit der Anordnung sichergestellt, da das beschichtungsresistente Material keine Verbindung mit dem Beschichtungsmaterial, wie zum Beispiel Lack oder dergleichen eingeht, sodass eine leichte Reinigung möglich ist.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse mit einem Flansch mit der vorbeschriebenen Anordnung. Vorzugsweise wird die vorbeschriebene Anordnung bei sogenannten SAE-Flanschen an Getriebegehäusen verwendet. Des Weiteren sind derartige Anordnungen bzw. Abdeckungsvorrichtungen für jegliche Art von Flächen einsetzbar, die beschichtungsfrei beziehungsweise lackfrei gehalten werden müssen.
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Ein nächster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage der vorbeschriebenen Anordnung vor einem Lackierprozess an einem Getriebegehäuse zum zeitweisen Abdecken von Schraubenauflageflächen an einem Flansch. Hierbei ergeben sich die bereits beschriebenen und weitere Vorteile.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf einen ersten Teilring einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Abdecken von Schraubenauflageflächen an einem Flansch eines Getriebegehäuses;
- 2 eine dreidimensionale schematische Ansicht des ersten Teilringes;
- 3 eine Draufsicht auf einen zweiten Teilring der erfindungsgemäßen Anordnung;
- 4 eine dreidimensionale schematische Ansicht des zweiten Teilringes;
- 5 eine dreidimensionale Ansicht eines Getriebegehäuses mit der montierten erfindungsgemäßen Anordnung zum Abdecken von Schraubenauflageflächen an einem Flansch;
- 6 eine weitere dreidimensionale Ansicht des Getriebegehäuses mit der erfindungsgemäßen Anordnung;
- 7 eine Seitenansicht des Getriebegehäuses mit der erfindungsgemäßen Anordnung;
- 8 eine geschnittene Ansicht des Getriebegehäuses entlang der Schnittlinie A-A gemäß 7;
- 9 eine Draufsicht auf einen Flanschbereich des Getriebegehäuses mit der erfindungsgemäßen Anordnung;
- 10 eine geschnittene Teilansicht des Getriebegehäuses entlang der Schnittlinie B-B gemäß 9;
- 11 eine Schnittansicht des Getriebegehäuses entlang der Schnittlinie C-C gemäß 9;
- 12 eine dreidimensionale Teilansicht eines Verbindungsbereiches zwischen den beiden Teilringen der Anordnung im verbundenen Zustand;
- 13 eine weitere dreidimensionale Teilansicht des Verbindungsbereiches zwischen den beiden Teilringen der Anordnung im nicht verbundenen Zustand;
- 14 eine geschnittene Teilansicht eines Abdeckfingers der Anordnung im Bereich des Abdeckbereichs an dem Flansch des Getriebegehäuses;
- 15 eine Teilansicht eines Teilringes der Anordnung an dem Flansch des Getriebegehäuses mit einem entsprechend eines Konturmerkmals ausgerichteten Abdeckfinger zur fehlerfreien Montage; und
- 16 eine geschnittene Ansicht einer Spannvorrichtung der Anordnung zum lösbaren Befestigen der Teilringen an dem Getriebegehäuse.
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In den 1 bis 16 sind verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Abdecken von Schraubenauflageflächen an einem Flansch eines Getriebegehäuses 1 sowie das Getriebegehäuse 1 mit der montierten Anordnung beispielhaft dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst zum Abdecken von Schraubenauflageflächen an dem Flansch des Getriebegehäuses 1 ein geteiltes Ringscheibenelement mit Abdeckfingern 2 zum Überdecken von zugeordneten Schraubenauflageflächen des Flansches. Das geteilte Ringscheibenelement ist als erster Teilring 3 und als zweiter Teilring 4 ausgeführt, wobei der erste Teilring 3 und der zweite Teilring 4 miteinander lösbar verbindbar sind.
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In den 1 und 2 ist der erste Teilring 3 beispielhaft dargestellt, während in den 3 und 4 der zweite Teilring 4 dargestellt ist. Die beiden Teilringe 3, 4 bilden als Halbringe das geteilte Ringscheibenelement der erfindungsgemäßen Anordnung. Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich ist, sind die Abdeckfinger 2 an den Innendurchmesser des jeweiligen Teilringes 3, 4 angeformt und nach radial innen gerichtet. Die Abdeckfinger 2 sind auf einen gedachten Mittelpunkt 5 der Teilringe 3, 4 ausgerichtet. Jeweils ein Abdeckfinger 2A der Abdeckfinger 2 jedes Teilringes 3, 4 ist in einem anderen, an die Kontur des Flansches des Getriebegehäuses 1 angepassten Anordnungswinkel zum Verhindern einer Fehlmontage an den jeweiligen Teilring 3, 4 angeformt. Eine entsprechende Detailansicht des Abdeckfingers 2A ist beispielhaft in 15 dargestellt.
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In den 5 bis 11 sind verschiedene Ansichten des Getriebegehäuses 1 mit dem Flanschbereich dargestellt, bei der die beiden Teilringe 3, 4 der erfindungsgemäßen Anordnung befestigt sind. Eine Öffnung des Getriebegehäuses 1 ist mit einem Deckel 6 verschlossen. Die durch die Teilringe 3, 4 zu überdeckenden Schraubenauflageflächen des Flansches sind an einem Flanschkragen an der dem Deckel 6 abgewandten Rückseite vorgesehen. Die beiden montierten Teilringe 3, 4 sind über eine Nut-Federverbindung mit einem Gelenk lösbar und gelenkig miteinander verbunden.
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Eine Detailansicht der Nut-Federverbindung ist in den 12 und 13 dargestellt. Die einander zugewandten Enden des ersten Teilringes 3 und des zweiten Teilringes 4 bilden die Nut-Federverbindung. Hierzu weist ein erstes Ende jedes Teilringes 3, 4 eine Nut 8 und ein zweites Ende jedes Teilringes 3, 4 eine in die Nut 8 passende Feder 9 auf. Die Nut 8 weist eine Bohrung 10 zum Aufnehmen eines Verbindungsstiftes 7 als Gelenk und die Feder 9 weist einen Schlitz 22 zum Einhaken des Verbindungsstiftes 7 auf.
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Jeder Abdeckfinger 2 weist an seinem freien Ende einen Abdeckbereich 11 auf, der zum Abdecken der zugeordneten Schraubenauflagefläche an dem Flansch vorgesehen ist. In 14 ist eine Detailansicht des Abdeckbereiches 11 auf einer zugeordneten Schraubenauflagefläche des Flansches beispielhaft dargestellt.
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Um eine korrekte Ausrichtung bei der Montage der Teilringe 3, 4 sicherzustellen, ist vorgesehen, dass zumindest ein Abdeckbereich 11 jedes Teilringes 3, 4 eine axiale Zentrierbohrung 12 zum Aufnehmen eines in der zugeordneten Flanschbohrung 13 befestigten Zentrierstiftes 14 aufweist. Hinsichtlich der axialen Dicke jedes Abdeckbereiches 11 ist vorgesehen, dass die axiale Dicke zumindest geringfügig kleiner als der weitere Bereich des Abdeckfingers 2 ist. Demzufolge entsteht ein Überstand beziehungsweise eine abgesetzte Kante, sodass ein möglicher Spalt zwischen dem Abdeckbereich 11 und der Schraubenauflagefläche abgedichtet wird.
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Um die beiden miteinander verbundenen Teilringe 3, 4 an dem Getriebegehäuse 1 lösbar zu befestigen, ist vorgesehen, dass mehrere über den Umfang verteilt anordbare Spannvorrichtungen 15 an dem Flansch des Getriebegehäuses 1 zum Verspannen der Teilringe 3, 4 lösbar befestigt sind. Eine Detailansicht der Spannvorrichtung 15 ist in 16 dargestellt. Hieraus geht hervor, dass die Spannvorrichtung 15 eine zentrale Durchgangsbohrung 16 zum Aufnehmen einer Befestigungsschraube 17 zum lösbaren Befestigen an dem zugeordneten Teilring 3, 4 aufweist. Eine Vorspannfeder 18 ist zwischen einem Schraubenkopf 19 der Befestigungsschraube 17 und einem Durchmesserabsatz 20 in der Durchgangsbohrung 16 vorgesehen, sodass die Spannvorrichtung 15 gegen die Kraft der Vorspannfeder 18 relativ zur Befestigungsschraube 17 bewegbar ist. Um die Spannvorrichtung 15 an dem Getriebegehäuse 1 zu befestigen, ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung 15 an der dem zugeordneten Teilring 3, 4 abgewandten Seite einen Befestigungskragen 21 zum getriebegehäuseseitigen Verklemmen aufweist. Wie insbesondere aus den 10 und 11 hervorgeht, ist der Befestigungskragen 21 an dem Deckel 5 des Getriebegehäuses 1 verklemmt. Der Befestigungskragen 21 wird auch als Handgriff zum Spannen der Spannvorrichtung 15 verwendet.
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Insbesondere aus den 6 und 9 ist ersichtlich, dass über den Umfang der beiden Teilringe 3, 4 vier Spannvorrichtungen 15 vorgesehen sind, um die beiden miteinander verbundenen Teilringe 3, 4 an dem Getriebegehäuse 1 im Flanschbereich lösbar zu befestigen und somit eine Abdeckung der Schraubenauflageflächen durch die Abdeckbereiche 11 der Abdeckfinger 2 sicherzustellen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit die Teilringe 3, 4 der vorbeschriebenen Anordnung vor einem Lackierprozess an dem Getriebegehäuse 1 zum zeitweisen Abdecken der Schraubenauflageflächen an dem Flansch montiert. Hierzu werden die Teilringe 3, 4 über zumindest eine Spannvorrichtungen 15 zwischen dem Deckel 6 des Getriebegehäuses 1 und dem Flansch des Getriebegehäuses 1 lösbar verspannt und werden nach dem Lackierprozess wieder entfernt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebegehäuse
- 2, 2a
- Abdeckfinger
- 3
- erster Teilring
- 4
- zweiter Teilring
- 5
- Mittelpunkt
- 6
- Deckel
- 7
- Verbindungsstift
- 8
- Nut
- 9
- Feder
- 10
- Bohrung
- 11
- Abdeckbereich
- 12
- Zentrierbohrung
- 13
- Flanschbohrung
- 14
- Zentrierstift
- 15
- Spannvorrichtung
- 16
- Durchgangsbohrung
- 17
- Befestigungsschraube
- 18
- Vorspannfeder
- 19
- Schraubenkopf
- 20
- Durchmesserabsatz
- 21
- Befestigungskragen
- 22
- Schlitz
