Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Schraubverbindungen sind eine allgemein bekannte Maßnahme, zwei oder mehr Bauteile lösbar miteinander zu verbinden. Den Ausgangspunkt der Erfindung bilden solche Schraubverbindungen, bei denen die miteinander zu verbindenden Bauteile aneinander anliegen, wobei eine Durchsteckschraube durch Ausnehmungen an den zu verbindenden Bauteilen geführt ist und die Bauteile zwischen einem Kopf der Durchsteckschraube und einer auf die Durchsteckschraube aufgeschraubten Mutter festgelegt sind.

Vor allem Betriebsbedingungen, bei denen wechselnde Betriebskräfte oder Temperaturveränderungen auftreten, können zu Vorspan nverlus- ten und damit zum Lösen der Schraubverbindung führen. In diesen Fällen ist es neben der Verwendung von Dehnschrauben üblich, längere Starrschrauben in Verbindung mit einer Dehnhülse zu verwenden, wobei die Dehnhülse zwischen den mit der Schraube zu verbindenden Bauteilen und der auf der Schraube aufgeschraubten Mutter angeord- net ist. Ziel dieser Maßnahme, die sich in besonderem Maße bei der Verbindung von in Verbindungsrichtung vergleichsweise dünnen Bauteilen als sinnvoll erweist, ist es, in der Schraubverbindung auftretende Vorspannungsverluste durch eine größere Klemmlänge der Schraube und die damit einhergehende Möglichkeit einer größeren elastischen Dehnung der Schraube auszugleichen.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Insbesondere dann, wenn das Schraubenende, auf das die Dehnhülse aufgesetzt und anschließend die Mutter aufgeschraubt werden muss, schlecht zugänglich ist, erweist sich das Herstellen der Schraubverbin- dung im Allgemeinen als schwierig, da die Dehnhülse, nachdem sie auf das Schraubenende aufgesetzt worden ist, so lange von einer Person in dieser Position gehalten werden muss, bis auch die Mutter auf der Schraube sitzt. Unter Umständen kann es so erforderlich sein, dass zwei Personen zum Herstellen der Schraubverbindung benötigt werden.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Schraubverbindung der oben genannten Art bereitzustellen, die auch unter ungünstigen Montagebedingungen schnell und einfach herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Schraubverbindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Schraubverbindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Hierbei können die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale vorteilhaft in der angegebenen Kombination aber auch, soweit technisch sinnvoll, für sich oder in anderer Kombination zur Ausgestaltung der Erfindung beitragen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schraubverbindung von mindestens zwei aneinander anliegenden Bauteilen weist eine durch Ausnehmungen in den Bauteilen geführte Durchsteckschraube auf. Bei den an den miteinander zu verbindenden Bauteilen ausgebildeten Ausnehmungen handelt es sich bevorzugt um Durchgangslöcher, die in Ver- bindungsrichtung der Bauteile miteinander fluchten oder um von dem Außenrand der Bauteile ausgehende, miteinander fluchtende Schlitze. Die Durchsteckschraube ist vorzugsweise eine Starrschraube. In üblicher Weise liegt der Kopf der durch die Ausnehmungen der Bauteile geführten Durchsteckschraube direkt oder über ein Zwischenteil wie eine Scheibe oder Hülse indirekt an einem ersten Bauteil an. Mit einem Mutterbauteil, das zur Anlage an einer von dem ersten Bauteil abgewand- ten Seite eines zweiten Bauteils vorgesehen ist, ist die Durchsteckschraube verschraubt. Unter dem zweiten Bauteil ist bei Verbindung von mehr als zwei Bauteilen miteinander typischerweise das von dem ersten Bauteil entfernteste Bauteil des zu schaffenden Bauteilverbundes zu verstehen.

Gemäß der Erfindung weist das Mutterbauteil einen an das zweite Bauteil angrenzenden innenseitig erweiterten Abschnitt auf, der die Schraube mit Spiel umgibt. D. h. an dem Innenlumen des Mutterbauteils ist kein sich über die gesamte Länge des Innenlumens erstreckendes Gewinde ausgebildet. Stattdessen ist nur ein Teilabschnitt des Innenlumens des Mutterbauteils mit einem Gewinde versehen. Dieser Abschnitt des Mutterbauteils ist bei an dem zweiten Bauteil anliegendem Mutterbauteil axial von dem zweiten Bauteil beabstandet, wobei zwischen dem zweiten Bauteil und dem Gewindeabschnitt der erweiterte Ab- schnitt des Innenlumens angeordnet ist, in dem die Durchsteckschraube von der Innenwandung des Mutterbauteils beabstandet ist.

Aufgrund dieser Ausgestaltung ermöglicht das Mutterbauteil die Verwendung von Durchsteckschrauben mit größerer Klemmlänge zum Ausgleich von Vorspannungsverlusten, wobei die gewünschte Klemmlänge die axiale Abmessung des an das zweite Bauteil angrenzenden erweiterten Abschnitts des Mutterbauteils bestimmt. In vorteilhafter Weise vereint das Mutterbauteil der erfindungsgemäßen Schraubverbindung so die Funktionen der bislang benötigten Dehnhülse und Mutter in einem Teil, wodurch die Herstellung der Schraubverbindung gegenüber den bislang bekannten Schraubverbindungen dieser Art insbesondere bei ungünstigen Montagebedingungen in erheblichem Maße verein- facht wird, da nur noch zwei lose Teile, nämlich die Durchsteckschraube und das Mutterbauteil zur Herstellung der Schraubverbindung gehandhabt werden müssen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der .Erfindung greift ein dem zweiten Bauteil zugewandtes Ende des Mutterbauteils in eine an dem zweiten Bauteil zur Durchführung der Durchsteckschraube ausgebildete Ausnehmung ein. Hierbei weist die an dem zweiten Bauteil busgebildete Ausnehmung zumindest in dem Bereich, in den das Ende des Mut- terbauteils eingreift, zweck mäßig erweise einen mit dem Außenquerschnitt des Mutterbauteils in dessen Endabschnitt korrespondierenden Querschnitt auf. Durch den Eingriff des Mutterbauteils in die an dem zweiten Bauteil ausgebildete Ausnehmung wird das Herstellen der Schraubverbindung weiter vereinfacht, da das Mutterbauteil, bevor die Durchsteckschraube in die an den zu verbindenden Bauteilen ausgebildeten Ausnehmungen eingeführt wird, an dem zweiten Bauteil mühelos an der richtigen Stelle platziert werden kann, wobei durch das Eingreifen in die Ausnehmung des zweiten Bauteils eine Verschiebung des Mutterbauteils quer zur Verbindungsrichtung der Bauteile verhindert wird.

Das dem zweiten Bauteil zugewandte Ende des Mutterbauteils kann die an dem zweiten Bauteil ausgebildete Ausnehmung vollständig durchgreifen oder nur in einen Teilbereich der Ausnehmung eingreifen. Im letztgenannten Fall kann die Ausnehmung absatzförmig ausgebildet sein, wobei ihr Querschnitt in einem Außenbereich, in den das Ende des Mutterbauteils eingreift, einen mit dem Ende des Mutterbauteils korrespondierenden Querschnitt und daran anschließend einen kleineren Querschnitt aufweist. Durch den so gebildeten Absatz wird die Einbring- tiefe des Mutterbauteils in die Ausnehmung des zweiten Bauteils begrenzt. Beispielsweise dann, wenn die an dem zweiten Bauteil ausgebildete Ausnehmung, wie es bevorzugt vorgesehen ist, herstellungstechnisch einfacher durchgehend einen mit dem Außenquerschnitt des Mutterbauteils korrespondierenden Querschnitt aufweist, kann die Eingriffstiefe des Mutterbauteils in die Ausnehmung des zweiten Bauteils vorteilhaft dadurch begrenzt werden, dass an dem Mutterbauteil hierzu Anschlagmittel vorgesehen sind. Diese Anschlagmittel sind zweckmäßigerweise derart an dem Mutterbauteil angeordnet oder ausgebildet, dass sie bei dem in die Ausnehmung des zweiten Bauteils eingreifenden Mutterbauteil an dem Rand der Ausnehmung des zweiten Bauteils zur Anlage kommen.

Besonders vorteilhaft erweist es sich weiter, wenn das dem zweiten Bauteil zugewandte Ende des Mutterbauteils von einem Absatz mit nicht rotationssymmetrischem Querschnitt gebildet wird, wobei der Querschnitt der an dem zweiten Bauteil ausgebildeten Ausnehmung mit dem Querschnitt des Absatzes korrespondiert. Hierbei ist anzumerken, dass die an dem zweiten Bauteil ausgebildete Ausnehmung aber nur in dem Bereich, in den das Ende des Mutterbauteils eingreift, einen nicht rotationssymmetrischen Querschnitt aufweisen muss und in dem übrigen Bereich lediglich die Durchführung der Durchsteckschraube ermöglichen muss. Vorzugsweise weist die an dem zweiten Bauteil ausgebildete Ausnehmung aber über ihre gesamte Länge einen mit dem Absatz des Mutterbauteils korrespondierenden Querschnitt auf. Auf- grund der nichtrotationssymmetrischen Querschnittsausgestaltung der Ausnehmung des zweiten Bauteils und des darin eingreifenden Endes des Mutterbauteils wird eine Verdrehung des Mutterbauteils relativ zu dem zweiten Bauteil verhindert, was es bei einer geeigneten Fixierung des Mutterbauteils in der Ausnehmung, z. B. mittels einer Verklebung, ermöglicht, die Schraubverbindung ohne Zuhilfenahme eines Haltewerkzeugs zum Halten des Mutterbauteils herzustellen. Hierbei kann die Fixierung des Mutterbauteils besonders vorteilhaft dann erfolgen, wenn das erste Bauteil bzw. die übrigen mit dem zweiten Bauteil zu verbindenden Bauteile noch nicht auf dem zweiten Bauteil aufliegen und die von diesen Bauteilen abgewandte Außenseite des zweiten Bauteils, zur Anordnung des Mutterbauteils noch gut zugänglich ist.

Bei nichtrotationssymmetrischer Ausgestaltung des Querschnitts der Ausnehmung des zweiten Bauteils und des darin eingreifenden Endes des Mutterbauteils sind die Querschnittsform der Ausnehmung und die Querschnittsform des an dem Mutterbauteil endseitig ausgebildeten Absatzes grundsätzlich beliebig, so lange sie von einer Kreisform abweichen. Herstellungstechnisch vergleichsweise günstig weist der Absatz des Mutterbauteils bevorzugt eine rechteckige Außenkontur lund korrespondierend hierzu die an dem zweiten Bauteil ausgebildete Ausnehmung eine rechteckige Innenkontur auf.

Die Art der zur Begrenzung der Eindringtiefe des Mutterbauteils in die Ausnehmung des zweiten Bauteils vorzugsweise vorgesehenen Anschlagmittel ist ebenfalls grundsätzlich beliebig. So kann als Anschlagmittel jeder an der Außenseite des Mutterbauteils quer zur Verbindungs- richtung der zu verbindenden Bauteile ausgerichteter Vorsprung dienen. Dieser Vorsprung kann integraler Bestandteil des Mutterbauteils sein oder von einem an dem Mutterbauteil angebrachten separaten Teil gebildet werden. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass das Mutterbauteil als Anschlagmittel eine an das von dem zweiten Bauteil ab- gewandte Ende des Absatzes angrenzende radial auskragende Ringschulter aufweist, welche sich zumindest teilweise in radialer Richtung über das Querschnittsprofil des Absatzes erstreckt.

Weiter bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Schraubverbindung in der an dem ersten Bauteil zur Durchführung der Durchsteckschraube ausgebildeten Ausnehmung eine Lagerbuchse für die Durchsteckschraube angeordnet, die an einem von dem zweiten Bauteil abge- wandten Außenrand der Ausnehmung formschlüssig anliegt. Dementsprechend weist die an dem ersten Bauteil ausgebildete Ausnehmung einen Querschnitt auf, der größer als der Querschnitt des Schaftes der Durchsteckschraube ist und mit dem Außenquerschnitt der Lagerhülse für die Durchsteckschraube korrespondiert, während an einem Ende der Lagerhülse vorzugsweise eine radial auskragende Ringschulter ausgebildet ist, welche an dem Außenrand der Ausnehm ung des ersten Bauteils zur Anlage kommt. Zweckmäßigerweise ist die Lagerbuchse vollständig in der an dem ersten Bauteil ausgebildeten Ausnehmung angeordnet. Zu diesem Zweck kann an der Ausnehmung an dem Ende, über das die Durchsteckschraube in die Ausnehmung bzw. in die dort angeordnete Lagerbuchse eingeführt wird, eine radiale Erweiterung ausgebildet sein, welche die an der Lagerbuchse ausgebildete Ringschulter vorteilhafterweise derart aufnimmt, dass eine Stirnseite der an der Lagerhülse ausgebildeten Ringschulter mit der Außenseite des ersten Bauteils fluchtet.

In diesem Zusammenhang ist weiter vorteilhaft vorgesehen, dass der Kopf der Durchsteckschraube in der Lagerbuchse versenkt ist, sodass sich auch nicht die Durchsteckschraube über die Außenseite des ersten Bauteils erhebt. Hierzu weist die Lagerbuchse zweckmäßigerweise an ihrem in Einführrichtung der Durchsteckschraube vorderen Ende eine Erweiterung zur Aufnahme des Schraubenkopfes auf. Zumindest bei einer Ausgestaltung, bei der das Mutterbauteil an ihrem dem zweiten Bauteil zugewandten Ende einen Absatz mit nichtrotationssymmetri- schem Querschnitt aufweist, der zur Verdrehsicherung des Mutterbauteils in eine korrespondierend ausgebildete Ausnehmung des zweiten Bauteils eingreift, ist der Kopf der Durchsteckschraube und vorzugsweise auch die an der Lagerbuchse ausgebildete Erweiterung rotationssymmetrisch ausgebildet. So kann die Durchsteckschraube z.B. einen Zylinderkopf aufweisen und die an der Lagerbuchse ausgebildete Erweite- rung zur Aufnahme des Schraubenkopfes hierzu korrespondierend zylindrisch ausgebildet sein.

Die erfindungsgemäße Schraubverbindung eignet sich in besonderem Maße zur Verbindung von Bauteilen, die wechselnden Betriebskräften oder Temperaturänderungen ausgesetzt sind. Solche Betriebsbedingungen treten beispielsweise während des Einsatzes militärischer Unterseeboote auf. Insofern ist es von Vorteil, gewisse Bauteile in Unterseebooten mit der erfindungsgemäßen Schraubverbindung lösbar zu ver- binden. Die Erfindung betrifft daher auch ein Unterseeboot, bei dem mindestens zwei Bauteile mit einer Schraubverbindung, wie oben beschrieben, verbunden sind.

Unterseeboote weisen üblicherweise einen Druckkörper und eine den Druckkörper zumindest teilweise außenseitig umgebende Außenhaut auf. Die Außenhaut wird üblicherweise von Verkleidungsteilen aus einem Faserverbundmaterial gebildet, die an Trägern, die an der Außenseite des Druckkörpers angeordnet sind, befestigt sind. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, die die Außenhaut bildenden Verkleidungsteile an den an der Außenseite des Druckkörpers angeordneten Trägem mit der erfindungsgemäßen Schraubverbindung zu befestigen.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung darge- stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt schematisch sehr stark vereinfacht und in unterschiedlichen Maßstäben: eine Schraubverbindung von zwei aneinander anliegend' Bauteilen in einer Draufsicht, Fig. 2 die Schraubverbindung nach Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 ,

Fig. 3 die Schraubverbindung nach Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung und

Fig. 4 ein Mutterbauteil der Schraubverbindung nach den Figuren 1 - 3 in perspektivischer Darstellung. Die in der Zeichnung dargestellte Schraubverbindung dient zum Verbinden eines Bauteils 2 mit einem Bauteil 4. Bei dem Bauteil 2 handelt es sich um ein Außenhautteil eines ansonsten nicht dargestellten Unterseeboots, das an einem außenseitig des Druckkörpers des Unterseeboots angeordneten Träger in Form des Bauteils 4 befestigt ist. In der Zeichnung sind vereinfacht von dem Außenhautteil bzw. Bauteil 2 und dem Träger bzw. Bauteil 4 lediglich jeweils ein rechteckiger Abschnitt im Bereich der Schraubverbindung dargestellt. Zur Verbindung des Bauteils 2 mit dem Bauteil 4 liegen die beiden Bauteile 2 und 4 flach aneinander an.

Das Bauteil 2 weist eine Ausnehmung 6 in Form eines Durchgangsloches auf, die sich in Verbindungsrichtung der Bauteile 2 und 4 durch das Bauteil 2 hindurch erstreckt. Die Ausnehmung 6 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei sie aber an die von dem Bauteil 4 abge- wandte Außenseite des Bauteils 2 angrenzend eine konische Erweiterung 8 aufweist.

An dem Bauteil 4 ist eine Ausnehmung 10 ausgebildet, die sich in Verbindungsrichtung der Bauteile 2 und 4 durch das Bauteil 4 hindurch er- streckt. Die Ausnehm ung 10 weist einen quadratischen Querschnitt auf und ist so angeordnet, dass die Mittelachsen A der Ausnehmungen 6 und 10 übereinstimmen. In die Ausnehmung 6 des ersten Bauteils 2 ist eine Lagerbuchse 12 für eine Durchsteckschraube 14 eingesetzt. Korrespondierend zur Ausgestaltung der Erweiterung 6 weist die Lagerbuchse 12 einen zylindrischen Grundkörper auf, an dessen von dem Bauteil 4 abgewandten Ende eine sich in Richtung zu der von dem Bauteil 4 abgewandten Außenseite des Bauteils 2 hin konisch erweiternde Ringschulter 16 ausgebildet ist. Mit der Ringschulter 16 liegt die Lagerbuchse 12 an der konischen Erweiterung 8 der Ausnehmung 6 des Bauteils 2 flächig an. Die Lager- buchse 12 ist vollständig in der Ausnehmung 6 versenkt, sodass die Stirnseite der Ringschulter 16 mit der von dem Bauteil 4 abgewandten Außenseite des Bauteils 2 fluchtet.

Die Durchsteckschraube 14 ist über die Lagerbuchse 12 durch die Aus- nehmung 6 des ersten Bauteils 2 und durch die Ausnehmung 10 des Bauteils 4 hindurchgeführt, wobei ein von einem Kopf 18 der Durchsteckschraube 14 abgewandter Endabschnitt der Durchsteckschraube 14 an der von dem Bauteil 2 abgewandten Außenseite des Bauteils 4 an dem Bauteil 4 herausragt. Der Kopf 18 der Durchsteckschraube 14 ist vollständig in einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Erweiterung des Innenlumens der Lagerbuchse 12 versenkt.

An dem aus dem Bauteil 4 herausragenden Endabschnitt der Durchsteckschraube 14 ist diese mit einem Mutterbauteil 20 verschraubt. Das Mutterbauteil 20 weist einen zylindrischen Grundkörper 22 auf. An einem Ende des Mutterbauteils 20 ist ein Absatz 24 mit einem quadratischen Außenquerschnitt ausgebildet. Die Außenquerschnittskontur des Absatzes 24 korrespondiert mit der Querschnittskontur der Ausnehm ung 10 des Bauteils 4 und ist dementsprechend quadratisch. Mit dem Ab- satz 24 greift das Mutterbauteil 20 in die Ausnehmung 10 ein. Zur Begrenzung der Bndringtiefe des Mutterbauteils 20 in die Ausnehmung 10 ist an dem Mutterbauteil 20 direkt an den Absatz 24 anschließend eine Ringschulter 26 ausgebildet, die bezogen auf den Grundkörper 22 des Mutterbauteils 20 radial auskragt. Der Durchmesser der Ringschulter 26 ist derart gemessen, dass sich die Ringschulter über das Querschnittsprofil des Absatzes 24 erstreckt. Mit diesen Ober den Absatz 24 hinausragenden Bereichen der Ringschulter 26 liegt diese an der von dem Bauteil 2 abgewandten Außenseite des Bauteils 4 an dem Rand der Ausnehmung 10 an und bildet so ein Anschlagmittel, das die Eindringtiefe des Mutterbauteils 20 in die Ausnehmung 10 begrenzt. An dem Innenlumen des Mutterbauteils 20 ist ein Gewinde 30 zur Ver- schraubung mit der Durchsteckschraube 14 ausgebildet. Dieses Gewinde 30 erstreckt sich aber nicht über die gesamte Länge des Innenlumens 28 des Mutterbauteils 20 sondern ist nur in einem von dem Absatz 24 abgewandten Endabschnitt 32 des Innenlumens 28 ausgebildet, wobei sich an diesem Endabschnitt 32 ein bis zur Stirnseite des Absatzes 24 erstreckender Abschnitt 34 anschließt, in dem der Querschnitt des Innenlumens 28 erweitert ist, sodass die Durchsteckschraube 14 hier ein radiales Spiel zu der das Innenlumen 28 radial begrenzenden Wandung aufweist.

Bezugszelc henllste

Bauteil

Bauteil

Ausnehmung

Erweiterung

Ausnehmung

Lagerbuchse

Durchsteckschraube

Ringschulter

Kopf

Mutterbauteil

Grund körper

Absatz

Ringschulter

Innenlumen

Gewinde

Endabschnitt

Abschnitt

Mittelachse