DE10257741A1 - Screw has screw head which on bearing face has captively fitted, compressible, annular sealing element locating in concentrically formed annular groove in bearing face and axially protruding beyond bearing face - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schraube mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Schraube.The invention relates to a screw with the features of the preamble of claim 1. Furthermore The invention relates to a method for producing a screw.
An die Dichtheit von Schraubverbindungen werden in vielen Einsatzgebieten hohe Anforderungen gestellt. So ist es beispielsweise bei der Montage einer Zylinderkopfhaube eines Verbrennungsmotors erforderlich, die Schraubverbindung gegen den Durchtritt von Gasen bzw. Flüssigkeiten abzudichten. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Dichtungsmethoden zur Abdichtung von Schraubverbindungen bekannt. Lediglich beispielhaft sei hierzu auf die Verwendung von Schrauben verwiesen, deren Schraubengewinde zur Erzielung einer Abdichtung vollständig mit Kunststoff beschichtet sind. Hierbei ist jedoch von Nachteil, dass bei derartigen Schrauben eine Nachjustierung ohne Dichtungsverlust nicht möglich ist.The tightness of screw connections high demands in many areas of application. That's the way it is required, for example, when installing a cylinder head cover of an internal combustion engine, the screw connection against the passage of gases or liquids seal. Various sealing methods are from the prior art known for sealing screw connections. By way of example only please refer to the use of screws, their screw threads completely coated with plastic to achieve a seal are. However, it is disadvantageous that with such screws a Readjustment without loss of seal is not possible.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine demgegenüber verbesserte Dichtung zwischen Schraubenkopf und Schraubenloch bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Schraube nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst.Object of the present invention is one against it provide improved sealing between screw head and screw hole. This Task is by a screw according to claim 1 and by a Method according to claim 9 solved.
Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, ein Dichtelement vorzusehen, das an der Auflagefläche des Schraubenkopfes unverlierbar angebracht ist. Dadurch wird eine schnellere und einfachere Handhabung der Schraube ermöglicht. Da das erforderliche Dichtelement stets mit der Schraube verbunden ist, entfällt das Bereitstellen und Einsetzen separater Dichtelemente. Das Dichtelement ist dabei kompressibel, also zusammendrückbar, ausgebildet. Hiermit wird eine besonders gute Dichtwirkung erzielt. Mit der erfindungsgemäßen Schraube ist eine besonders wirkungsvolle Abdichtung der Schraubverbindung gegen Gase und Flüssigkeiten gegeben. Darüber hinaus ist eine Nachjustierung der Schraubverbindung ohne Dichtungsverlust möglich.A basic idea of the invention exists in providing a sealing element that on the bearing surface of the Screw head is captively attached. This will make it faster and easier handling of the screw allows. Because the necessary Sealing element is always connected to the screw, this is not necessary Provision and insertion of separate sealing elements. The sealing element is designed to be compressible, i.e. compressible. Herewith a particularly good sealing effect is achieved. With the screw according to the invention is a particularly effective seal for the screw connection against gases and liquids given. About that there is also a readjustment of the screw connection without loss of seal possible.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 2 weist die Auflagefläche des Schraubenkopfes eine Ringnut auf, in der das Dichtelement einliegt. Die Ringnut dient zum einen der besseren Halterung des Dichtelements. Insbesondere ist durch die Ringnut das Dichtelement immer exakt an der dafür vorgesehenen Stelle positioniert. Zum anderen ist damit stets eine metallische Auflage des Schraubenkopfes gewährleistet, da das in der Ringnut einliegende Dichtelement bei Druckbeanspruchung nachgibt. Mit anderen Worten wird das Reibverhalten des Schraubenkopfes durch das Dichtelement nicht beeinflusst. Darüber hinaus wird durch die metallische Kopfauflage ein unzulässig großer Vorspannkraftverlust infolge Relaxierens des Dichtelements wirksam verhindert.In an advantageous embodiment of the invention according to claim 2, the bearing surface of the Screw head on an annular groove in which the sealing element lies. The annular groove serves on the one hand to better hold the sealing element. In particular, the sealing element is always exact due to the annular groove at the for that intended position. On the other hand, there is always one metallic support of the screw head ensures, because that in the ring groove rests in the sealing element under pressure. With others Words the friction behavior of the screw head through the sealing element unaffected. About that In addition, the metallic headrest causes an unacceptably large loss of preload effectively prevented due to relaxation of the sealing element.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3 ist die Ringnut konzentrisch angeordnet. Eine derartige Anordnung stellt sicher, dass das in der Ringnut einliegende Dichtelement bei der Montage stets gleichmäßig komprimiert wird, wodurch eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.In a further advantageous embodiment of the invention according to claim 3, the annular groove is arranged concentrically. Such an arrangement ensures that that in the annular groove the inserted sealing element is always compressed evenly during assembly is, which ensures a secure seal.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dichtelement ringförmig ausgebildet ist (Anspruch 4). In diesem Fall liegt das Ringelement durchgängig in der Ringnut ein, so dass sich eine besonders sichere Abdichtung zwischen Schraubenkopf und Schraubenloch ergibt.It is particularly advantageous if the sealing element is annular is formed (claim 4). In this case the ring element lies continuously in the ring groove, so that there is a particularly secure seal between screw head and screw hole.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 5 ist das Dichtelement derart ausgebildet, dass es axial über die Auflagefläche des Schraubenkopfes aus der Ringnut herausragt. Mit anderen Worten ist die Dicke des Dichtelements größer als die Tiefe der vorhandenen Ringnut. Beim Eindrehen der Schraube verformt sich dann das Dichtelement beim Auftreffen des Schraubenkopfes auf die Gegenlage, beispielsweise eine Zylinderkopfhaube. Dabei erfolgt die Verformung insbesondere radial und tangential in einem verbleibenden Freiraum der Ringnut.In a particularly preferred embodiment of the invention according to claim 5, the sealing element is designed such that it is axially over the bearing surface of the screw head protrudes from the ring groove. In other words the thickness of the sealing element is greater than the depth of the existing one Ring groove. When the screw is screwed in, the sealing element then deforms when the screw head hits the counter surface, for example one Cylinder head cover. The deformation takes place in particular radially and tangentially in a remaining free space of the ring groove.
Für eine besonders zuverlässige Abdichtung ist es vorgesehen, das Dichtelement derart in der Ringnut anzuordnen, dass es sich in axialer Richtung am Schraubenschaft anschmiegt (Anspruch 6).For a particularly reliable Sealing is provided, the sealing element in the annular groove to arrange that it is in the axial direction on the screw shaft hugs (claim 6).
Schon bei geringen Vorspannkräften wird durch ein Auffedern eine ausreichende Dichtwirkung erzielt, wenn das Dichtelement federnd ausgestaltet ist (Anspruch 7). Insbesondere ist es von Vorteil, für das Dichtelement ein Kunststoffmaterial zu verwenden (Anspruch 8). So kann beispielsweise eine Nylondichtung vorgesehen sein.Even with low pretensioning forces springing up achieves a sufficient sealing effect when the sealing element is resilient (claim 7). It is particularly advantageous for the Sealing element to use a plastic material (claim 8). So For example, a nylon seal can be provided.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Schraube gemäß Anspruch 9 lässt sich eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube herstellen. Das Verfahren umfasst dabei zum einen das Erzeugen einer Ringnut in der Auflagefläche des Schraubenkopfes. Die beispielsweise rillenförmige Ringnut kann dabei in die Auflagefläche gepresst oder durch ein spanendes Verfahren aus der Auflagefläche ausgehoben werden. Darüber hinaus umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des unverlierbaren Einbringens eines kompressiblen Dichtelements in die Ringnut.With the method according to the invention for producing a screw according to claim 9 can a particularly advantageous embodiment of the screw according to the invention produce. On the one hand, the method comprises the generation of a Ring groove in the contact surface of the screw head. The, for example, groove-shaped annular groove can be in the contact surface pressed or lifted out of the support surface by a machining process become. About that the method also includes the further step of captive Inserting a compressible sealing element into the ring groove.
Das Einbringen wird dabei vorzugsweise durch Einspritzen oder Einschweißen eines Kunststoffmaterials ausgeführt (Anspruch 10). Aufgrund der damit möglichen verfahrenstechnischen Vorteile bei der Herstellung der Schraube ist eine schnelle und billige Produktion möglich.The introduction is preferably by Inject or weld made of a plastic material (Claim 10). Because of the possible process engineering Advantages in the manufacture of the screw is fast and cheap production possible.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments of the invention result itself from the subclaims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Zeichnungen näher erläutert wird. Hierbei zeigt:The invention is described below of an embodiment described, which is explained in more detail with reference to the drawings. Here shows:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Elemente.In the figures denote the same Identical elements or elements having the same effect.
Als Beispiel einer erfindungsgemäßen Schraube
ist in
Die in Seitenansicht dargestellte
Schraube
In
Nach dem Einbringen der Ringnut
Die im Ausführungsbeispiel verwendeten Größenangaben
sind lediglich als Beispiele zu verstehen. Wie in
- 11
- Kopfschraubehead screw
- 22
- Schraubenkopfscrew head
- 33
- Schraubenschaftscrew shaft
- 44
- Auflageflächebearing surface
- 55
- SchraubenlängsrichtungScrew the longitudinal direction
- 66
- Ringnutring groove
- 77
- Breitewidth
- 88th
- Tiefedepth
- 99
- Fußliniefoot line
- 1010
- Fußfoot
- 1111
- Außenendeouter end
- 1212
- Nylondichtungnylon seal
- 1313
- Außenflankeouter flank
- 1414
- Innenflankeinside edge
- 1515
- Schraubgewindescrew thread
- 1616
- Dickethickness
- 1717
- Schraubenlochscrew hole
Claims (10)
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Non-Patent Citations (1)
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JP 2001234913 A * |
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