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Die
Erfindung betrifft Durchführungs-Baugruppen
und insbesondere Durchführungs-Baugruppen
zur Verwendung bei Verbrennungsmotor-Baugruppen und -Unterbaugruppen.
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Gemäß herkömmlicher
Methodik ist es notwendig, um eine zusätzliche Niederhaltkraft von
einer Bolzen- und Durchführungs-Baugruppe
zu erhalten, den Aufbau zu modifizieren, oder eine zusätzliche
Bolzen- und Durchführungs-Baugruppe
hinzuzufügen.
Einfacher wird herkömmlicherweise,
falls es gewünscht
ist, einer Baugruppe eine Durchführung hinzuzufügen, ein
zusätzlicher
Bolzen entsprechend mit der Durchführung hinzugefügt.
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Zum
Beispiel können
Einzelbolzen- und Durchführungs-Baugruppen
verwendet werden, um eine Abdeckung niederzuhalten und eine geeignete Belastung
für eine
zwischen der Abdeckung und einem Baugruppenkörper angeordnete Dichtung bereitzustellen
und dadurch eine Abdichtung zu bilden. In einigen Fällen kann
eine Einzelbolzen- und Durchführungs-Baugruppe überlastet
sein, da die Durchführung
eine unzureichende Belastung für
eine große Spanne
einer Dichtung bereitstellt, da die Dichtung mehr Zwangsbelastung
erfordert, um eine Abdichtung bereitzustellen, als eine einzelne
Durchführung bereitstellen
kann, oder aus einem anderen Grund. In dem Fall, dass eine Einzelbolzen-
und Durchführungs-Baugruppe überlastet
ist, wird an dieser Stelle eine zusätzliche Durchführungsbelastung
benötigt.
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Herkömmlicherweise
würde man
den ersten Bolzen an einer anderen Stelle anordnen, und eine zusätzliche
Bolzen- oder Durchführungs-Baugruppe an dieser
Stelle anordnen, um die gewünschte
zusätzliche
Belastung bereitzustellen. Das Hinzufügen eines zweiten Bolzens kann
jedoch nicht durchführbar
sein. Das Hinzufügen
eines zweiten Bolzens kann einen Neuguss des Baugruppenkörpers, zusätzliche
Bohr- und Gewindebohrbearbeitungsschritte und möglicherweise eine neue Dichtung
und eine neu konstruierte Abdeckung erfordern. Daher würde das
Hinzufügen
einer zweiten Bolzen- und Durchführungs-Baugruppe,
um eine zusätzliche
Durchführungsbelastung
zu gewinnen, eine Neukonstruktion der umgebenden Struktur/en erfordern,
um zu ermöglichen,
dass sie einen zweiten Bolzen aufnehmen kann / können.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Durchführungsbrücken-Baugruppe zum Hinzufügen zusätzlicher
Durchführungen
zu einer Durchführungs- und Bolzen-Baugruppe
bereit, ohne die Notwendigkeit für
zusätzliche
Bolzen. Die Durchführungsbrücken-Baugruppe
ist wünschenswerter
als das Hinzufügen
einer zusätzlichen
Bolzen-Baugruppe, da sie keinen Neuguss des Baugruppenkörpers, einen
zusätzlichen
Bohr- und Gewindebohr-Bearbeitungsschritt,
eine neue Dichtung oder die Neukonstruktion der Abdeckung erfordert.
Die zusätzliche/n
Durchführung/en
reduziert/en den Effekt einer bleibenden Verformung für alle Durchführungen
an der Stelle, reduziert/en eine lokale Durchbiegung der Abdeckung und
reduzierten eine Spannung in dem Abdeckungsmaterial. Des Weiteren
kann eine Durchführungsbrücken-Baugruppe
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine verbesserte Geräuschisolation
als ein Ergebnis der geringeren erzielten Stauchung erzielen.
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Die
Durchführungsbrücken-Baugruppe
erlaubt das Belasten einer Vielzahl von Durchführungen mit einem einzelnen
Bolzen und erzielt eine zu sätzliche
Durchführungsbelastung
ohne Hinzufügen zusätzlicher
Bolzen. Eine Durchführungsbrücken-Baugruppe
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Durchführungsbrücke mit
zumindest einer eine Durchführung
aufnehmenden Öffnung,
die von einem Befestigungselement (wie z. B. einem Bolzen, einer
Schraube, Klammer oder einer anderen Niederhaltevorrichtung) beabstandet
ist, und eine Vielzahl von Durchführungen. Jede von den eine Durchführung aufnehmenden Öffnungen
ist derart geformt, dass sie zumindest mit einem Abschnitt einer
von den Durchführungen
in Eingriff stehen kann. Die Durchführungsbrücken-Baugruppe umfasst auch eine ein Befestigungselement
aufnehmende Öffnung und
ein verlängertes
Befestigungselement, das durch die ein Befestigungselement aufnehmende Öffnung der
Brücke
eingesetzt wird und durch eine von den Durchführungen (oder zwischen einem
Satz von Durchführungen)
eingesetzt wird. Zumindest ein Abschnitt eines jeden von den weiteren
Durchführungen
ist in jeder von den eine Durchführung
aufnehmenden Öffnungen
aufgenommen.
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In
einer Ausführungsform
kann die Anzahl von Öffnungen
in der Durchführungsbrücke gleich der
Anzahl von Durchführungen
sein. Das Befestigungselement kann einen kreisringförmigen Flansch umfassen,
dessen Durchmesser größer als
jener der ein Befestigungselement aufnehmenden Öffnung in der Brücke ist.
Die Durchführungsbrücken-Baugruppe
kann auch drei Durchführungen
umfassen und die ein Befestigungselement aufnehmende Öffnung kann
zwischen zwei eine Durchführung
aufnehmenden Öffnungen
angeordnet sein. Die Durchführungen können derart
angeordnet sein, dass die Durchführung,
die das Befestigungselement aufnimmt, verkehrt relativ zu den anderen
Durchführungen
ist. Jede Durchführung
kann einen Stauchungsbegrenzer umfassen. Die Durchführungsbrücke kann
ein allgemein würfelförmiges blockförmiges Element sein und
die Öffnungen
in der Brücke
können
allgemein in einer Linie angeordnet sein.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen
beschrieben; in diesen zeigt:
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1 eine
Seitenansicht einer Durchführungsbrücken-Baugruppe
gemäß der vorliegenden Erfindung,
die eine Durchführungsbrücke im Querschnitt
zeigt, um deren inneren Aufbau zu veranschaulichen.
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2 eine
Draufsicht der Durchführungsbrücken-Baugruppe
von 1; und
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3 eine
isometrische bildliche Darstellung der Durchführungsbrücken-Baugruppe von 1.
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Unter
nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail bezeichnet
die Bezugsziffer 10 allgemein eine Durchführungsbrücken-Baugruppe gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 sorgt
für die
Belastung einer Vielzahl von Durchführungen mit einem einzelnen
Bolzen und erzielt eine zusätzliche
Durchführungsbelastung
ohne Hinzufügen
zusätzlicher
Bolzen, während
sie für
eine reduzierte Belastung auf den zusätzlichen Durchführungen
sorgt.
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Die
Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 umfasst
eine Durchführungsbrücke 12 mit
zumindest einer darin angeordneten eine Durchführung aufnehmenden Öffnung 14 und
eine Vielzahl von Durchführungen 16.
Jede von den eine Durchführung
aufnehmenden Öffnungen 14 ist
derart geformt, dass sie in der Lage ist, mit einem Endabschnitt 17 einer
von den Durchführungen 16 in
Eingriff zu treten, und sie zu positionieren. Die Durchführungsbrücke 12 kann aus
einem beliebigen geeigneten Material wie z. B. einem metallischen
Werkstoff, z. B. Stahl, aufgebaut sein. Die Durchführungen 16 können jeder
Typ von elastischer Durchführung
sein, der für
die gewünschte
Anwendung der Durchführungsbrücken-Baugruppe geeignet
ist. Die Durchführungen 16 können auch eine
Unterlegscheibe 18 und eine Stauchungsbegrenzerhülse 19 umfassen.
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Die
Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 umfasst
auch eine ein Befestigungselement aufnehmende Öffnung 20. Ein verlängertes
Befestigungselement 22 wird durch die eine Durchführung aufnehmende Öffnung 20 eingesetzt
und durch eine zusätzliche
von Durchführungen 16 eingesetzt.
In dem Fall, dass die Durchführung 16 eine
Stauchungsbegrenzerhülse 19 aufweist,
wird das Befestigungselement 22 auch durch die Begrenzerhülse 19 der
Durchführung 16 eingesetzt.
Die Endabschnitte 17 eines jeden von den verbleibenden
Durchführungen 16 sind
in den eine Durchführung
aufnehmenden Öffnungen 14 aufgenommen.
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Das
Befestigungselement 22 umfasst vorzugsweise einen kreisringförmigen Flansch 24,
dessen Durchmesser größer als
jener der ein Befestigungselement aufnehmenden Öffnung 20 ist. Das Befestigungselement 22 ist
vorzugsweise länger
als ein Befestigungselement, das in einer herkömmlichen Einzeldurchführungs-
und Befestigungselement-Baugruppe verwendet wird, da in der Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 das
Befestigungselement 22 zusätzlich zu einer der Durchführungen 16 durch
die Durchführungsbrücke 12 verlaufen
muss. Die Durchführungsbrücke 12 kann
ein allgemein würfelförmiges blockförmiges Element
sein und die Öffnungen 14, 23 in
der Brücke
können
allgemein in einer Linie angeordnet sein. Es können so viele Öffnungen 14, 23 in
der Durchführungsbrücke 12 sein wie
Durchführungen 16 vorhanden
sind. Im Speziellen kann die Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 drei
Durchführungen 16 umfassen,
wobei die ein Befestigungselement aufnehmende Öffnung 20 zwischen
zwei eine Durchführung
aufnehmenden Öffnungen 14 angeordnet
ist. Die Durchführungen 16 können derart
angeordnet sein, dass die Durchführung 16,
die das Befestigungselement 22 aufnimmt, verkehrt relativ
zu den anderen Durchführungen
ist.
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Alternativ
kann die Durchführungsbrücke 12 jede
beliebige Form aufweisen, die für
eine spezielle Anwendung der Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 geeignet ist,
wie z. B. x-förmig,
y-förmig,
quadratisch oder dergleichen. Des Weiteren kann die Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 eine
beliebige Anzahl von Durchführungen 16 und
eine beliebige Anzahl von eine Durchführung aufnehmenden Öffnungen 14 umfassen.
Das Befestigungselement 22 ist in der Lage, die Belastung
auf vielen Durchführungen 16 abzustützen. Es
kann jedoch wünschenswert sein,
ein symmetrisches Muster von Durchführungen 16 um das Befestigungselement
22 herum zu haben. Mit anderen Worten, es kann wünschenswert sein, ein zweidimensional
symmetrisches Muster von gleich belasteten Durchführungen 16 in
der Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 zu
haben, damit die Baugruppe an dem Befestigungselement 22 ausgeglichen
ist. Zum Beispiel ist eine lineare Anordnung von drei gleich beabstandeten
und belasteten Durchführungen 16 zweidimensional
symmetrisch; daher ist sie stabil und wünschenswert. Ein asymmetrisches
Muster von Durchführungen 16 kann
unerwünscht
sein, wenn es instabil ist, solche asymmetrischen Muster sind jedoch
von der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen.
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Wenn
die Vielzahl von Durchführungen 16 der
Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 in
Verwendung an einem Element einer Struktur sind, sorgen sie für eine zusätzliche
Durchführungsbelastung,
um das Element im Eingriff mit der Struktur zu halten. Des Weiteren
wird die Stauchung an jeder einzelnen Durchführung 16 im Vergleich mit einer
Einzeldurchführungs-
und Befestigungselement-Baugruppe reduziert. Das Befestigungselement 22 und
seine entsprechende Durchführung 16 können durch
ein Loch in dem für
eine Einzeldurchführungs-
und Befestigungselement-Baugruppe
verwendeten Element eingesetzt werden. Daher ist es nicht notwendig,
ein neues Loch zu bohren. Die zusätzlichen Durchführungen 16,
die in den Öffnungen 14 gehalten
sind, werden gegen die Fläche
des Elementes gestaucht, wodurch sie eine zusätzliche Belastung bereitstellen.
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In
einem speziellen Beispiel kann die Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 verwendet
werden, um ein hinteres Ende eines Ventildeckels eines Verbrennungsmotors
zu einem Zylinderkopf des Motors niederzuhalten. In einer herkömmlichen
Baugruppe würde
eine Einzeldurchführungs-
und Befestigungselement-Baugruppe das hintere Ende des Ventildeckels
niederhalten und einen hinteren Abschnitt einer Deckeldichtung zusammendrücken. Die
Einzeldurchführungs-
und Befestigungselement-Baugruppe kann jedoch überlastet sein, während die
Dichtung zwischen dem Ventildeckel und dem Zylinderkopf zu wenig
belastet sein kann. Dies kann bewirken, dass die Ventildeckeldichtung
ein Durchsickern von Öl
zulässt.
Um die Belastung zu ändern,
kann die Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 anstelle
der Einzeldurchführungs-
und Befestigungselement-Baugruppe verwendet werden.
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Das
Befestigungselement 22 der Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 und
seine entsprechende Durchführung 16 können durch
eine Öffnung
in dem hinteren Ende des Ventildeckels eingesetzt werden, die ursprünglich für eine den
gleichen Typ von Durchführung
verwendende Einzeldurchführungs- und
Befestigungselement-Baugruppe vorgesehen und dimensi oniert wurde.
Die zusätzlichen
Durchführungen 16,
die in den eine Brückendurchführung aufnehmenden Öffnungen 14 gehalten
sind, werden gegen die Außenfläche des
Ventildeckels zusammengedrückt.
Die Verwendung der Durchführungsbrücken-Baugruppe 10,
um eine zusätzliche
Durchführungsbelastung
zu erhalten, ist wünschenswerter
als die Verwendung von zwei Einzeldurchführungs- / Befestigungselement-Baugruppen (ein „Zwei-Bolzen-Aufbau"), da ein Zwei-Bolzen-Aufbau
es erfordern würde,
den ersten Bolzen neu anzuordnen, ein zusätzliches Loch in den Ventildeckel
zu bohren und den Zylinderkopf neu zu gießen, gemeinsam mit einer weiteren
notwendigen Werkzeug-Umrüstung.
Da alle diese Aufbauten identische Durchführungen verwenden, erfordert
die Verwendung der Durchführungsbrücken-Baugruppe
nicht die Verwendung eines neuen oder unterschiedlichen Typs von
Durchführung.
Die Verwendung von identischen Durchführungen gemeinsam mit der Einzelbolzen-
und Durchführungs-Baugruppe
ist auf Grund der vorher bestehenden Werkzeugbestückung und
Belastungsdaten für
die Durchführung
wünschenswerter.
Sie ist jedoch kein erforderliches Merkmal der Erfindung.
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Im
Vergleich mit der Verwendung einer Einzeldurchführungs- und Befestigungselement-Baugruppe
wie auch der Verwendung eines Zwei-Bolzen-Aufbaus ist die Durchführungsbrücken-Baugruppe 10 so
viel wie wenn nicht mehr als eine Verbesserung gegenüber der
Einzeldurchführungs-
/ Befestigungselement-Baugruppe wie auch gegenüber dem Zwei-Bolzen-Aufbau. Die Stauchung
auf der einzelnen Durchführung
in der Einzeldurchführungs-
/ Befestigungselement-Baugruppe beträgt 37,9 %, während in
dem Zwei-Bolzen-Aufbau die Stauchung auf den einzelnen Durchführungen
30,6 % beträgt,
und in der Durchführungsbrücken-Baugruppe
beträgt
sie 30,8 %. Die Umlaufdichtungsstauchung an dem hinteren Ende der
Ventildeckelbaugruppe beträgt
12,5 % für
die Einzeldurchführungs-
/ Befestigungselement-Baugruppe, 17 % für den Zwei-Bolzen-Aufbau und
18,2 % für
die Durchführungsbrücken-Baugruppe.
Die Stauchung der hinteren Zündkerzendichtung in
der Ventildeckelbaugruppe beträgt
11,5 % für
die Einzeldurchführungs-
/ Befestigungselement-Baugruppe, 13,7 % für den Zwei-Bolzen-Aufbau und
13,7 % für
die Durchführungsbrücken-Baugruppe.
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Die
Durchführungsbrücken-Baugruppe
erhöht
die Belastung an dem hinteren Ende des Ventildeckels um 100 % und
verdoppelt die von einer Einzeldurchführungs- / Befestigungselement-Baugruppe
bereitgestellte Kraft. Durch Reduktion der Durchführungsbelastung
reduziert die Durchführungsbrücken-Baugruppe
auch die bleibende Verformung der Durchführung, was zu einer verbesserten
Geräuschisolierung
gegenüber
den anderen Aufbauten führt. Daher
ist die Durchführungsbrücken-Baugruppe
zumindest so wirksam wie der Zwei-Bolzen-Aufbau, was das Niederhalten
des Ventildeckels betrifft, ohne die zusätzlichen Baukosten, die für die Zwei-Bolzen-Modifikation
notwendig sind.
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Der
Ausdruck „eine
Durchführung
aufnehmende Öffnung/en" wie in der Beschreibung
und den Ansprüchen
verwendet, sollen Blind-Aussparungen und andere gleichwertige Öffnungen,
in die hinein Durchführungen
aufgenommen werden können,
umfassen.
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Zusammengefasst
betrifft die Erfindung eine Durchführungsbrücken-Baugruppe mit einer Durchführungsbrücke, die
zumindest eine darin angeordnete eine Durchführung aufnehmende Öffnung und eine
Vielzahl von Durchführungen
aufweist. Jede von den eine Durchführung aufnehmenden Öffnungen
ist derart geformt, dass sie mit zumindest einem Abschnitt einer
jeden von den Durchführungen
in Eingriff steht. Die Durchführungsbrücken-Baugruppe umfasst
auch eine ein Befestigungselement aufnehmende Öffnung und ein verlängertes
Befestigungselement, das durch die ein Befestigungselement aufnehmende Öffnung eingesetzt
wird, und durch einen von den Durchführungen eingesetzt wird. Zumindest ein
Abschnitt einer jeden von den weiteren Durchführungen ist in jeder von den
eine Durchführung
aufnehmenden Öffnungen
aufgenommen.