DD221804A1

DD221804A1 - GAS DENSITY SCREW CONNECTION

Info

Publication number: DD221804A1
Application number: DD25869683A
Authority: DD
Inventors: Klaus Schulze
Original assignee: Mertik Veb
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1985-05-02

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den dichtenden und loesbaren Verschluss von Gehaeusebohrungen in gasfuehrenden Regelarmaturen, wie sie etwa bei Haushaltgasgeraeten verwendet werden. Derartige, in den gasfuehrenden Bereich der Regelarmatur reichende Gehaeusebohrungen, die beispielsweise zur Druckmessung am fertig installierten Geraet erforderlich sind, muessen hochdicht verschlossen sein, um das Austreten toxischer Gase zu verhindern. Durch die Erfindung wird eine entsprechende Verschlussschraube nebst der zugehoerigen Gehaeusebohrung so gestaltet, dass ein Presssitz ausserhalb des fuer den Anzug erforderlichen Gewindes die Abdichtung besorgt, das Gewinde entlastet ist und nur geringe Anforderungen an die Genauigkeit der beteiligten Bauelemente gestellt werden muessen. Dazu ist an der Verschlussschraube ein mit einer Ausnehmung am Gehaeuse korrespondierender Dichtbund vorgesehen, der von einem vorhergehenden Einfuehrungsbund in die Ausnehmung gezogen wird. Die Erfindung ist fuer alle aehnlich gelagerten Verschlussaufgaben einsetzbar. FigurThe invention relates to the sealing and releasable closure of Gehaeusebohrungen in gasfuehrenden control valves, as used for household gas appliances. Such housing bores extending into the gas-conducting region of the control fitting, which are required, for example, for pressure measurement on the completely installed apparatus, must be sealed in a high-density manner in order to prevent the escape of toxic gases. By the invention, a corresponding screw together with the associated Gehaeusebohrung designed so that a press fit outside the thread required for the suit concerned the seal, the thread is relieved and only small demands on the accuracy of the components involved must be made. For this purpose, a sealing collar corresponding to a recess on the housing is provided on the locking screw, which is pulled into the recess by a preceding insertion collar. The invention can be used for all similarly mounted closure tasks. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine gasdichte Schraubverbindung zum lösbaren Verschließen einer von außen in den gasführenden Bereich einer Regelarmatur oder dgl. reichenden Gehäusebohrung, insbesondere bei Aluminium-Druckgußgehäusen, bestehend aus einem in der Gehäusebohrung vorgesehenen Muttergewinde und aus einer Verschlußschraube mit dem zugehörigen Bolzengewinde, die in das Muttergewinde einschraubbar ist und beim Anziehen ohne zusätzliche Dichtmittel die Abdichtung der Gehäusebohrung besorgt, wobei diese in Richtung auf die Verschlußschraube eine koaxiale zylindrische Ausnehmung besitzt, deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Muttergewindes ist.The invention relates to a gas-tight screw connection for releasably closing a housing bore extending from the outside into the gas-conducting region of a control fitting or the like, in particular in die-cast aluminum housings, consisting of a female thread provided in the housing bore and a closure screw with the associated bolt thread inserted into the Nut thread is screwed and when tightening without additional sealing means concerned the sealing of the housing bore, which has a coaxial cylindrical recess in the direction of the screw plug, whose diameter is greater than the outer diameter of the nut thread.

Characteristic of the known technical solutions

Schraubverbindungen dieser Art sind aus DE-OS 2622330 bekannt. Um über den Zweck der Schraubensicherung hinaus eine einwandfreie Abdichtung zu erreichen, ist außer der Abstützschulter des Schraubenkopfes noch zwischen dem Bolzengewinde und dem Schraubenkopf eine Dichtlippe vorgesehen, deren Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Ausnehmung ist und beim Einführen der Verschlußschraube in der Ausnehmung gequetscht wird, so daß eine metallische Dichtleiste entsteht. Voraussetzung für eine derartige Schraubverbindung ist aber, daß sich die Gehäusebohrung in einem Werkstoff befindet, der nicht weicher ist als derjenige der Verschlußschraube, weil sonst die Ausnehmung beschädigt wird. Für die Abdichtung von gasführenden Aluminium-Druckgußgehäusen ist die Schraubverbindung nicht geeignet.Screw connections of this type are known from DE-OS 2622330. In order to achieve a perfect seal beyond the purpose of the screw lock, a sealing lip is provided in addition to the support shoulder of the screw head between the bolt thread and the screw head, whose outer diameter is greater than the diameter of the recess and is crushed in the recess during insertion of the screw plug, so that a metallic sealing strip is formed. However, a prerequisite for such a screw is that the housing bore is located in a material which is not softer than that of the screw plug, because otherwise the recess is damaged. For the sealing of gas-carrying aluminum Druckgußgehäusen the screw connection is not suitable.

Bei Gasarmaturen ist es allgemein bekannt, notwendigerweise lösbare Verschlüsse von Gehäusebohrungen mit einer Verschlußschraube dicht auszuführen, die zwischen dem Bolzengewinde und dem Schraubenkopf einen zylindrischen Zapfen besitzt, dessen Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Muttergewindes ist, während dieses mit einer kegeligen Absenkung versehen ist, wie das beispielsweise in der Lehrschautafel Gasventilkombination 398.40 des VEB MERTIK Quedlinburg, I.Ausgabe (07/82), Abb.3 und 4, gezeigt ist. Beim Anziehen der Verschlußschraube setzt die freie Kante des Zapfens als Dichtbund auf der Kegelfläche auf und dichtet die Gehäusebohrung tatsächlich ohne weitere Dichtmittel ab. Eine derartige Schraubverbindung weist ebenfalls eine Reihe.von Mängeln auf. Zunächst besteht die Gefahr, daß durch die kegelige Absenkung Lunker im Druckguß aufgerissen werden, weil bekanntlich die homogene, lunkerfreie Gußhautzone bei einem Druckgußteil nur den oberfläch'ennahen Bereich umfaßt. Ferner ist es ungünstig, daß die Dichtkraft allein vom Anzugsmoment der Verschlußschraube, das heißt aber von der aus Bolzen-und Muttergewinde gebildeten Gewindeverbindung, aufgebracht werden muß. Damit wird die Gewindeverbindung hoch belastet und ist, insbesondere bei mehrmaligem Lösen und Wiederanziehen, hohem Verschleiß ausgesetzt. Zudem ist es in der Massenfertigung nur sehr schwer zu erreichen, daß die kegelige Absenkung, die Gewindeverbindung und der Dichtbund des Zapfens stets genau fluchten; ist dies einmal nicht der Fall, dann ist eine Abdichtung oft nicht herstellbar, weil das Anzugsmoment für die Verschlußschraube begrenzt gehalten werden muß, um die Gewindeverbindung nicht zu zerstören. Es versteht sich von selbst, daß darüber hinaus eine hochdichte Schraubverbindung, wie sie etwa bei der Abdichtung gegen Stadtgas erforderlich ist, notwendigerweise hohe Ansprüche an die Oberflächenrauheit des Dichtbundes und der Absenkung stellt. Diese Mängel sind auch deshalb besonders schwerwiegend, weil eine nicht verwendbare Dichtfläche den Ausfall des gesamten Druckgußteiles nach sich zieht, daß eine Nacharbeit im allgemeinen nicht möglich ist. .In gas fittings, it is well known to perform necessarily detachable closures of housing bores with a screw plug, which has a cylindrical pin between the bolt thread and the screw head, whose diameter is greater than the outer diameter of the nut thread, while this is provided with a conical depression, such as which is shown, for example, in the textbook Gasventilkombination 398.40 of VEB MERTIK Quedlinburg, I. Edition (07/82), Fig.3 and 4. When tightening the screw plug sets the free edge of the pin as a sealing collar on the conical surface and seals the housing bore in fact without further sealant. Such a screw connection also has a number of defects. First, there is a risk that are blown up by the conical lowering blowholes in the die-casting, because, as is known, the homogeneous, voids-free Gußhautzone includes only the near surface area in a diecast part. Furthermore, it is unfavorable that the sealing force must be applied solely by the tightening torque of the screw plug, that is, but of the threaded connection formed from bolt and nut thread. Thus, the threaded connection is highly loaded and is exposed to high wear, especially in repeated loosening and re-tightening. In addition, it is very difficult to achieve in mass production that the tapered countersink, the threaded connection and the sealing collar of the pin are always exactly aligned; this is not the case, then a seal is often impossible to produce, because the tightening torque for the screw plug must be kept limited so as not to destroy the threaded connection. It goes without saying that, moreover, a high-density screw, as required for example in the seal against city gas, necessarily high demands on the surface roughness of the sealing collar and lowering. These deficiencies are also particularly serious because a non-usable sealing surface causes the failure of the entire die casting after that rework is generally not possible. ,

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, eine eingangs erwähnte gasdichte Schraubverbindung anzugeben, die eine hochdichte Abdichtung, auch gegen toxische Gase, gewährleistet.It is the object of the invention to provide a gas-tight screw connection mentioned above, which ensures a high-density seal, even against toxic gases.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat sich demgemäß die Aufgabe gestellt, die beschriebenen Mangel der bekannten Schraubverbindungen abzustellen; dabei sollen aber deren Vorteile, insbesondere die billige Herstellung der Gehäusebohrung und der— automatengerechteh — Verschlußschraube sowie der Verzicht auf ein gesondertes Dichtelement, beibehalten werden; es ist erwünscht, daß dabei die Dichtkraft erhöht werden kann, ohne die Gewindeverbindung zusätzlich zu belasten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich an das Bolzengewinde der Verschlußschraube in Richtung auf deren Schraubenkopf ein kegelstumpfförmiger, sich in Richtung auf das Bolzengewinde verjüngender Einführungsbund anschließt, dessen Neigungswinkel klein ist und vorzugsweise 15° bis 20° beträgt und dessen kleiner Durchmesser kleiner alsThe invention has accordingly set itself the task to turn off the described lack of known screw; but should their advantages, in particular the cheap production of the housing bore and the- automatatengerechteh - screw plug and the renunciation of a separate sealing element to be maintained; It is desirable that in this case the sealing force can be increased without burdening the threaded connection in addition. According to the invention, this object is achieved in that adjoins the bolt thread of the screw in the direction of the screw head a frusto-conical, tapering in the direction of the male thread lead-in collar, the inclination angle is small and preferably 15 ° to 20 ° and whose smaller diameter is less than

.- - -3- 2S8(sS6 5 .-- -3- 2S8 (sS6 5

der Durchmesser der Ausnehmung ist, daß sich an den Einführungsbund in Richtung auf den Schraubenkopf der ~, ' Verschlußschraube ein zylindrischer Dichtbund anschließt, dessen Durchmesser dem großen Durchmesser des Einführungsbundes gleich, jedoch etwas größer, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,4mm größer ist als der Durchmesser der Ausnehmung, und daß mindestens ein Teil des Dichtbundes in den Bereich der Ausnehmung ragt. Es ist vorteilhaft, wenn sich an den Dichtbund in Richtung auf den Schraubenkopf der Verschlußschraube ein kegelstumpfförrniger, sich in Richtung auf den Dichtbund verjüngender Anschlagbund anschließt, dessen Neigungswinkel größer ist als derjenige des Einführungsbundes und vorzugsweise 30° bis 45° beträgt, und wenn der kleine Durchmesser des Anschlagburides gleich oder kleiner als der Durchmesser des Dichtbundes ist.the diameter of the recess is that adjoins the introductory collar in the direction of the screw head of ~, 'screw plug a cylindrical sealing collar whose diameter equal to the large diameter of the Einführungsbundes, but slightly larger, preferably 0.1 mm to 0.4mm larger as the diameter of the recess, and that at least a part of the sealing collar projects into the region of the recess. It is advantageous if adjoins the sealing collar in the direction of the screw head of the screw plug a frustoconical, tapering in the direction of the sealing collar stop collar whose angle of inclination is greater than that of the introduction collar and preferably 30 ° to 45 °, and if the small Diameter of Anschlagburides equal to or smaller than the diameter of the sealing collar.

Durch die Erfindung wird die Aufgabenstellung in überraschend einfacher Weise gelöst. Die Konstruktion der Verschlußschraube ist so gehalten, daß sie ohne weiteres vollautomatisch herstellbar ist. Außerdem ist auf eine kegelige Absenkung verzichtet; die zylindrische Ausnehmung ist in einem Zuge mit der Gehäusebohrung herstellbar. Die eigentlich Abdichtung erfolgt nun im Bereich der lunkerfreien Gußhaut, wo der Dichtbund eine Art Preßsitz mit der Ausnehmung bildet. Ist der Bereich der Mündung dieser Ausnehmung beschädigt oder abgenutzt, wird beim Anziehen der Verschlußschraube der Dichtbereich lediglich etwas in Richtung auf das Muttergewinde verschoben. Dabei wird die Gewindeverbindung stets nur wenig belastet; das eigentliche Dichtmoment wird von der Paarung Ausnehmung — Dichtbund aufgenommen, während die Gewindeverbindung nur die vom Einführungsbund verursachte Zugkraft aufnehmen muß; sein Neigungswinkel wird dementsprechend gewählt. Sollte schließlich nach oftmaligem Wechsel der Verschlußschraube zwischen dem Dichtbund und der Ausnehmung wegen dere Verschleiß ein dichtender Preßsitz nicht mehr Zustandekommen, dann springt der Anschlagbund ein; in vielen Fällen ist auch dann noch ein hochdichter Verschluß herstellbar.By the invention, the task is solved in a surprisingly simple manner. The construction of the screw plug is held so that it is easily produced fully automatically. In addition, a tapered lowering is omitted; the cylindrical recess can be produced in one go with the housing bore. The actual sealing now takes place in the area of the void-free casting skin, where the sealing collar forms a kind of press fit with the recess. If the area of the mouth of this recess is damaged or worn, the sealing area is only slightly displaced in the direction of the nut thread when tightening the screw plug. The threaded connection is always loaded only slightly; the actual sealing moment is absorbed by the mating recess - sealing collar, while the threaded connection only has to absorb the tensile force caused by the introduction collar; Its inclination angle is chosen accordingly. Finally, should after repeated change of the screw plug between the sealing collar and the recess due to ere wear a sealing interference fit no longer come about, then jumps the stop collar; In many cases, even a high-density closure can be produced.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnungzeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schraubverbindung.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing of an embodiment. The sole figure of the drawing shows a section through a screw connection according to the invention.

Eine Gehäusebohrung Tin einem Gehäuse 2 verbindet einen auf der Seite 3 des Gehäuses 2 befindlichen, gasführenden Raum mit der Umgebung der Seite 4 des Gehäuses 2. Zur Aufnahme einer Verschlußschraube 5 über deren Bolzengewinde 6 ist in der Gehäusebohrung 1 ein Muttergewinde 7 vorgesehen, das nach der Seite 4 zu in eine zylindrische Ausnehmung 8 mündet, deren Durchmesser d_A etwas größer ist als der Außendurchmesser D_a des Muttergewindes.A housing bore Tin a housing 2 connects a located on the side 3 of the housing 2, gas-conducting space with the environment of the side 4 of the housing 2. To accommodate a screw plug 5 on the bolt thread 6, a female thread 7 is provided in the housing bore 1, according to the side 4 opens into a cylindrical recess 8, whose diameter d _{A is} slightly larger than the outer diameter D _{a of} the nut thread.

Die Verschlußschraube 5 besitzt zwischen dem Bolzengewinde 6 und einem Schraubenkopf 9 einen Einführuhgsbund 10, einen Dichtbund 11 und einen Anschlagbund 12, sämtlich rotationssymmetrisch ausgeführt und in dieser Reihenfolge angeordnet.The closure screw 5 has between the bolt thread 6 and a screw head 9 a Einführuhgsbund 10, a sealing collar 11 and a stop collar 12, all rotationally symmetrical and arranged in this order.

Der Einführungsbund 10 ist ein schlanker Kegelstumpf mit dem Neigungswinkel α, der sich in Einschraubverbindung verjüngt; sein kleiner Durchmesser d, ist kleiner, sein großer Durchmesser d₂ hingegen etwas größer als der Durchmesser d_A der Ausnehmung 8; da der Durchmesser d_D des Richtbundes 11 gleich dem Durchmesser d₂ ist, wird beim Einschrauben der Verschlußschraube 5 an der Mündung 13der Ausnehmng8deren Werkstoff teilweise weggedrückt, es entsteht ein Preßsitz zwischen der Ausnehmung 8 und jeweils einem Teil des Einführungsbundes 10 und des Dichtbundes 11. In der Zeichnung ist die ursprüngliche Form der Mündung 13 vor dem Einschrauben gestrichelt angedeutet, so daß die Werkstoffüberdeckung ohne weiteres zu erkennen ist.The introduction collar 10 is a slender truncated cone with the inclination angle α, which tapers in screwed connection; its small diameter d, is smaller, its large diameter d _2, however, slightly larger than the diameter d _{A of} the recess 8; since the diameter d _{D of} the directional waistband 11 is equal to the diameter d ₂ , the material is partially pushed away when screwing the screw plug 5 at the mouth 13 der Ausnehmng8 deren material, it creates a press fit between the recess 8 and in each case a part of the Einführbundes 10 and the sealing collar 11th In the drawing, the original shape of the mouth 13 is indicated by dashed lines before screwing, so that the material overlap is readily apparent.

Der Anschlagbund 12 ist ein sich nach dem Dichtbund 11 zu verjüngender Kegelstumpf mit einem Neigungswinkel β zwischen 30° und 45°. Sein kleiner Durchmesser d₃ ist höchstens gleich dem Durchmesser d_D des Dichtbundes 11 (in der Zeichnung ist er diesem gleich), so daß — insbesondere, wenn nach mehrmaligem Lösen der Verschlußschraube 5 sich die Ausnehmung 8 und der Dichtbund 11 immer mehr überdecken — ein endgültiger Anschlag der Verschlußschraube 5 an der Mündung 13 erfolgt, der dann ebenfalls die Abdichtung der Gehäusebohrung 1 zu besorgen vermag. Der Anschlagbund 12 geht zweckmäßigerweiseThe stop collar 12 is a truncated cone to be tapered after the sealing collar 11 with an angle of inclination β between 30 ° and 45 °. Its small diameter d ₃ is at most equal to the diameter d _{D of} the sealing collar 11 (in the drawing he is equal to this), so that - especially after repeated loosening of the screw plug 5, the recess 8 and the sealing collar 11 cover more and more - a final stop the screw plug 5 at the mouth 13, which is then also able to provide the seal of the housing bore 1. The stop collar 12 is expediently

gleich in der dargestellten Weise in den Schraubenkopf 9 der Verschlußschraube 5 über. ·equal in the illustrated manner in the screw head 9 of the screw plug 5 via. ·

Claims

-2-258 696 Invention claims:

1. Gas-tight screw for releasably closing a from the outside in the gas-conducting area of a control valve or the like. Ago! Gas devices reaching housing bore, especially in aluminum Druckgußgehäusen, consisting of a provided in the housing bore nut thread and a screw plug with the associated bolt thread, which is screwed into the female thread and when tightening without additional sealant concerned the sealing of the housing bore, this in the direction of the closure screw has a coaxial cylindrical recess whose diameter is greater than the outer diameter of the nut thread, characterized in that

, to the bolt thread (6) of the closure screw (5) in the direction of the screw head (9) is a frusto-conical, in the direction of the bolt thread (6) tapered lead-in collar (10) whose inclination angle (α) is small and preferably 15 ° to Is 20 ° and whose small diameter (d,) is smaller than the diameter (d _A ) of the recess (8), that at the introduction collar (10) in the direction of the screw head (9) of the closure screw (5) has a cylindrical sealing collar (11) whose diameter (d _D ) equal to the large diameter (d ₂ ) of the introduction collar (10), but slightly larger, preferably 0.1 mm to 0.4 mm is greater than the diameter (d _A ) of Recess (8), and that at least a part of the sealing collar (11) projects into the region of the recess (8).

2. Gas-tight screw connection according to item 1, characterized in that adjoins the sealing collar (11) in the direction of the screw head (9) of the screw plug (5) a frusto-conical, in the direction of the sealing collar (11) tapered stop collar (12) whose inclination angle (/ 3) is greater than that of the lead-in collar (10) and preferably 30 ° to 45 °, and that the small diameter (d ₃ ) of the stop collar (12) is equal to or less than the diameter (d ₀ ) of the Dichtbundes (11) is.

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