DD201343A1

DD201343A1 - Verschlussmittel fuer gewindelose oeffnungen

Info

Publication number: DD201343A1
Application number: DD23396281A
Authority: DD
Inventors: Heinz Baum; Wolfgang Degenkolb
Original assignee: Heinz Baum; Wolfgang Degenkolb
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1983-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft gas- und fluessigkeitsdichte Verschlussmittel fuer gewindelose unter Druck stehende Oeffnungen kreisfoermigen Querschnittes, wobei das Verschlussmittel in die abzudichtende Oeffnung eingepresst und gegen Axialverschiebung gesichert ist, sowie Verfahrensschritte zum Einbringen des Verschlussmittels. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen in der Schaffung eines dichten Verschlusses gewindeloser Oeffnungen, der einfach gestaltet und oekonomisch herstellbar ist sowie mit geringem Materialaufwand und kleinem Bauraum eine sichere Fixierung des Verschlussmittels in der Oeffnung gewaehrleistet. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch ein Verschlussmittel (Kugel) geloest, welches in einer leicht kegeligen Oeffnung fest angeordnet ist, deren Aussenseite einen ringfoermigen der Sicherung des Verschlussmittels dienenden Bund aufweist. Verfahrensgemaess wird das Verschlussmittel von einem Werkzeug in die Oeffnung auf ein bestimmtes Mass eingedrueckt bei gleichzeitiger Herausformung einer ringfoermigen Eindrueckung am Auslauf dieser Oeffnung. Angewendet wird die Erfindung zum Verschliessen fuer unter Druck stehende Bohrungen in Gehaeuseteilen hydrostatischer Geraete. Fig. 1 u. 3

Description

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Titel der Erfindung

Verschlussmittel· für gewindelose Öffnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die -Erfindung betrifft gas- und flüssigkeitsdichte Verschlußmittel für gewindelose unter Druck stehende Öffnungen kreisförmigen- Querschnittes, beispielsweise Bohrungen-oder Kanäle in Gehäuseteilen hydrostatischer Geräte, wobei das Verschlußmittel in die abzudichtende Öffnung eingepreßt und gegen axiale Verschiebung gesichert ist, sowie Verfahrensschritte zum Einbringen des Verschlußmittels.

Charakteristik der bekannten technischen, lösungen

Bekannt ist eine Einrichtung zum gas- und flüssigkeitsdichten Verschließen unter Druck stehender Bohrungen mittels eingepreßter Kugel (DS-OS 1.525-720).

Die als Verschlußmittel dienende Kugel ist durch eine axial geschlitzte. Klemmhülse gesichert, welche Nuten mit sägezahnartigem. Querschnitt aufweist* Von diesen Nuten werden Schneidkanten gebildet, die eine Auswärtsbewegung der Klemmhülse hemmen und somit die Lage der Kugel bei Druckbeaufschlagung sichern.

Das Eindrücken der im Durchmesser größeren Kugel erfolgt mittels einer Presse, wodurch ein Preßsitz entsteht, dessen Lösen relativ große Kräfte erfordert. Die absolute Sicherung der Kugel erfolgt durch Schneidkanten der Klemmhülse, die in die Wand der Bohrung eingedrückt werden.

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Weiterhin ist ein Verschlußstück für Bohrungen und Kanäle hydraulischer Geräte bekannt (DE-OS 2-230.710), welches als zylindrischer Stift ausgebildet ist, der in einer Ringnut einen Dichtring aufnimmt. Auf dem Umfang dieses Stiftes, ist mindestens eine in Längsrichtung verlaufende Einkerbung vorhanden, welche vorzugsweise keilförmig verläuft» Durch diese Einkerbung wird die mechanische Sicherung des Stiftes in der Bohrung gewährleistet, während die Punktion der Abdichtung vom Dichtring wahrgenommen wird. Die Punktionen, Sicherung und Abdichtung werden somit getrennt realisiert»

Außerdem ist ein Verfahren zum gas- und flüssigkeitsdichten Verschließen von gewindelosen unter Druck stehenden Bohrungen, bspw. für Hydraulikventile bekannt (DE-OS 2.508.269), in die ein als Kugel ausgebildeter Dichtkörper eingepreßt wird. · Der Dichtkörper besteht dabei aus gehärtetem Stahl und besitzt gegenüber der aufnehmenden Bohrung ein Übermaß. Dieses ist so bemessen, daß sich die Wandung der Bohrung elastisch verformt.

Da die. Kugel, gehärtet und der Werkstoff des Gehäuses relativ weich ist, wird tatsächlich im wesentlichen die Bohrung verformt. Nach dem Einpressen der Kugel wird das Ende der Bohrung verformt, indem Gehäusematerial nach innen gedrückt und somit der Durchmesser der Bohrung verringert wird* Danach erfolgt eine JTitrierhärtung bei einer Temperatur zwischen und 600° G, wobei die Kugel einen Teil ihrer Härte und ein bestimmter Anteil der Vorspannung zwischen Kugel und Bohrung erhalten bleibt. Die Kugel ist somit in ihrer Lage fixiert und verschließt die Bohrung dicht.

Die als bekannt aufgeführten Verschlußmittel sind in zylindrischen Bohrungen angeordnet, wodurch die auftretenden Pertigungstoleranzen sich ungünstig auf den erforderlichen Preßsitz des Verschlußmittels auswirken. Die gezeigte' Art und Weise der Sicherung des Verschlußmittels durch Formschluß erfordert eine komplizierte konstruktive Ausbildung sowie hohen Pertigungsaufwand.

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Eine Sicherung mittels Klemmhülse erfordert darüber hinaus noch entsprechenden zusätzlichen Bauraum, während für eine Nitrierhärtung neben dem Kostenaufwand sehr viel Zeitaufwand für die Herstellung des Verschlusses anfällt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung gas- und flüssigkeits- · dichten Verschlusses gewindeloser Öffnungen, der bei einfachem konstruktivem Aufbau ökonomisch herstellbar ist und die Öffnung zuverlässig abdichtet,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein als Kugel ausgebildetes Verschlußmittel sowie ein Verfahren zur Einbringung desselben zu schaffen, daß mit geringem Materialaufwand und kleinem Bauraum einen zuverlässigen gas- und flüssigkeitsdichten Verschluß und eine !Fixierung des Verschlußmittels bei Druckbeaufschlagung in der Öffnung gewährleistet. Gemäß'der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das bekannterweise als Kugel ausgebildete Verschlußmittel in einer leicht kegelig ausgebildeten Öffnung des Gehäuses fest angeordnet ist, welche an ihrer äußeren Seite einen ringförmigen der Sicherung des Verschlußmittels dienenden Bund aufweist. Der Kegelwinkel der Öffnung im Gehäuse beträgt hierbei vorzugsweise 2° bis 4°.

In eingedrücktem Zustand wurde als Vorteil ermittelt, eine Oberkante des Verschlußmittels mit einer Oberkante der Öffnung des Gehäuseteiles annähernd gleich verlaufen zu lassen.

Zwischen dem Verschlußmittel und der Oberkante des Gehäuses ist eine ringförmige Eindrückung mit einer am Verschlußmittel bündig anliegenden ebenfalls ringförmigen Dichtlippe vorhanden, welche in Ausbildung des Bundes entsteht. Verfahrensgemäß wird das .Verschlußmittel von einem kombinierten Werkzeug in die kegelige Öffnung des Gehäuses auf ein bestimmtes Maß eingedrückt bei gleichzeitiger Herausformung einer ringförmigen Eindrückung am Auslauf dieser Öffnung, wodurch Werkstoff des Gehäuses umgeformt und zur Sicherung des Verschlußmittels an dieses unter Bildung eines Bundes angedrückt wird.

Im Gegensatz zu einer bekannten zylindrischen Bohrung, die aufgrund großer Oberflächenrauhigkeit eine Peinbearbeitung erfordert, kann die mittels Spiralsenker gefertigte leicht kegelige Bohrung mit größeren Toleranzen sowie Oberflächenrauhigkeiten auskommen·

Durch den Kegel wird in jedem Pail der Preßsitz des Verschlußmittels gewährleistet· Außerdem wird vermieden, das als Kugel ausgebildete Verschlußmittel durch die Öffnung hindurchzudrücken.

Mit dem kombinierten Werkzeug erfolgt das Einsetzen sowie die;" Sicherung des Verschlußelementes in nur einem Arbeitsgang· Außerdem gewährleistet der genau definierte Sitz des Verschlußelementes dessen sichere Arretierung in der Öffnung, ohne die Möglichkeit seine Lage zu verändern und die Sicherung in Form der ringförmigen Eindrückung zu überwinden. Das Wandern des Verschlußelementes wird insb. dadurch vermieden, daß dieses unmittelbar im Bereich der Eindrückung angeordnet ist und somit die Dichtlippe direkt anliegt.

Die Kugel selbst wird vom verdrängten Material des Gehäuses an ihrem Außendurchmesser voll eingebettet, wodurch hohe Sicherheit gegen deren Herausdrücken gegeben ist. Sine Bewegung des Verschlußelementes in die andere Richtung wird durch die Konizität der Öffnung vermieden. Die ringförmige Sindrückung wird mittels des kombinierten Werkzeuges in hoher Qualität bei guter Oberflächengüte realisiert, wodurch der Verschluß gratfrei und sehr sauber ausführbar ist. Möglichkeiten zur Verletzung oder zur Ansammlung von Schmutz werden mit dem erfindungsgemäßen Verschlußmittel vermieden.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Zeichnung folgendes darstellt:

Pig. 1 eine Gehäuseöffnung im Längsschnitt mit eingedrücktem Verschlußmittel

Pig« 2 einen vergrößerten Teilschnitt (Siüselhelt x) im Bereich des.Verschlußmittels einschließlich Werkzeug zum Einbringen desselben (teilweise Darstellung)

Pig. 3 eine Teildarstellung des Werkzeuges in Verbindung mit dem Verschlußmittel

Die Zeichnung gemäß Pig. 1 zeigt ein Gehäuse 1 eines hydrostatischen Gerätes, bspw. eine Zahnradpumpe, bei der aus fertigungstechnischen Gründen eine durch Querbohrung entstehende Öffnung 2 vorhanden ist«

Durch ein als Kugel ausgebildetes Verschlußmittel 3 wird diese Öffnung 2, welche unter Druck steht und gewindelos ausgebildet ist, gas- und flussigkeitsdicht' verschlossen« Der Werkstoff des Gehäuses 1 ist bspw. Aluminium, der des Verschlußmittels

3 Stahl.

Im Querschnitt ist die öffnung 2 kreisförmig, welche mittels bekannter Werkzeuge (Spiralsenker) kegelig gearbeitet wird. Erfahrungsgemäß wird der Kegelwinkel oC der Öffnung 2 mit 2 bis 4 ausgeführt, kann aber bei bestimmten Werkstoffpaarungen auch anders dimensioniert werden. Der Durchmesser, sowie die Kegeligkeit der öffnung 2 sind so auszuführen, daß eine Oberkante 4 des Verschlußmittels 3 in eingebrachtem Zustand mit einer durch die Außenseite des Gehäuses 1 gebildeten Oberkante 5 annähernd gleich ist. Aus Gründen dichten Verschließens der Öffnung 2 ist es zweckmäßig, daß die Oberkante

4 des Verschlußmittels 3 geringfügig über die Oberkante 5 des Gehäuses 1 hinausragt. -

Zum Zwecke des dichten Verschließens der.Öffnung 2 wird an der Oberkante 5 des Gehäuses 1 eine ringförmige Eindrückung 6 angebracht, welche eine Materialverformung des Gehäuses 1 sowie die Bildung eines ebenfalls ringförmigen Bundes 7 mit einer Dichtlippe 7¹ mit sich bringt. Genannte Dichtlippe 7¹ liegt allseitig bündig am Verschlußmittel 3 an und gewähr- . leistet eine dichte und lagestabile Anordnung des Verschlußmittels 3 in der Öffnung 2 des Gehäuses 1.

Verfahrensgemäß wird das Verschlußmittel 3 von einem kombinierten .Werkzeug 8 in die leicht kegelige Öffnung 2 des Gehäuses 1 auf ein genau bestimmtes Maß eingedrückt.

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Das Werkzeug 8 ist hierzu mit einer koaxialen Ausnehmung 9 zur Führung des Verschlußmittels 3 sowie mit einer Ringkante 10 ausgebildet, die zur Realisierung der ringförmigen Eindrückung 6 im Gehäuse 1 dient.

Gleichzeitig mit der Eindrückung des Verschlußmittels 3 wird von .der Ringkante 10 des Werkzeuges 8 die ringförmige Eindrückung 6 am äußeren Auslauf der Öffnung 2 herausgeformt· Hierbei wird Werkstoff des Gehäuses 1 umgeformt und zur Sicherung des Verschlußmittels 3 an dieses unter Bildung eines Bundes bzw. der Dichtlippe 7' angedrückt. Geführt und betätigt wird das Werkzeug 8 manuell: oder von einer bekannten Presse, bspw. einer Dornpresse. Das dargestellte Prinzip zum Verschließen von Öffnungen 2 findet vorzugsweise für Geräte Anwendung, die im Unter- und Niederdruckbereich arbeiten. Es beinhaltet das Eindrücken eines als Kugel ausgebildeten Verschlußmittels 3 in eine leicht kegelige Öffnung 2, wobei das Werkzeug 8 in einem Arbeitsgang neben dem Sindrücken gleichzeitig die Sicherung dieses Verschlußmittels 3 übernimmt. Zunächst bringt das Werkzeug 8 die Kugel.zum Pestsitz, während gleichzeitig der Rand der' Öffnung 2 so angestaucht wird, das das verdrängte Material die Kugel ringförmig von außen umschließt. Somit ist das als Kugel ausgebildete Verschlußmittel 3 gegen Herausdrücken gesichert.

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Claims

Erf indungsanspruch

1. Gas- und Plüssigkeitsdichtes Verschlußmittel für gewindelose unter Druck stehende kreisförmige Öffnungen, bspw. Bohrungen oder Kanäle in Gehäusen hydrostatischer Geräte, wobei das Verschlußmittel in die abzudichtende Öffnung eingepreßt und gegen axiale Verschiebung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kugel ausgebildete Verschlußmittel (3) in einer leicht kegeligen.Öffnung (2) des Gehäuses (T) fest angeordnet ist, welche an ihrer äußeren Seite einen ringförmigen der Sicherung des Verschlußmittels (3) dienenden Bund (7) aufweist.

2. Gas- und flüssigkeitsdichtes Verschlußmittel nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Kegelwinkel ( oL ) der Öffnung (2) vorzugsweise 2° bis 4° beträgt.

3. Gas- und flüssigkeitsdichtes Verschlußmittel nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberkante (4) des Verschlußmittels (3) in eingedrücktem Zustand mit einer Oberkante (5) der Öffnung (2) des Gehäuses (1) annähernd gleich ist.

4. Gas- und flüssigkeitsdichtes Verschlußmittel nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet,daß zwischen dem Verschlußmittel (3) und der Oberkante (5) der Öffnung (2) eine ringförmige Eindrückung (6) mit einer am Verschlußmittel (3) bündig anliegenden ringförmigen Dichtlippe (7¹) versehen ist, welche in Ausbildung des Bundes (7) entsteht*

5· Verfahren zum Einbringen des Verschlußmittels in gewindelose druckbelastete Öffnungen nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß das als Kugel ausgebildete Verschlußmittel (3) voneinem kombinierten Werkzeug (8). in die kegelige öffnung (2) des Gehäuses (1) auf ein bestimmtes Maß eingedrückt wird bei gleichzeitiger nachfolgender Herausformung einer ringförmigen Eindrückung (6) am Auslauf dieser Öffnung (2), wodurch Werkstoff des Gehäuses (1) umgeformt und zur Sicherung des Ver-

Schlußmittels (3) an dieses unter Bildung eines Bundes (7) angedrückt wird-

Hierzu 1 Blatt Zeichnung