DE1475568B1

DE1475568B1 - Verbund-Dichtungsring

Info

Publication number: DE1475568B1
Application number: DE19651475568D
Authority: DE
Inventors: Weidner Jun Harry Charles
Original assignee: Atlas Bolt and Screw Co LLC
Current assignee: Atlas Bolt and Screw Co LLC
Priority date: 1964-05-13
Filing date: 1965-05-12
Publication date: 1971-10-21
Also published as: FR1440176A; USRE27085E; GB1090300A; US3286577A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen zur Anlage tung als bei den bekannten Dichtungsringen. Auch

an den Gewindeschaft eines Schraubbolzens vorge- außerhalb des Hülsenrandes legt sich das Dichtungs-

sehenen Verbund-Dichtungsring aus einem scheiben- material gut an die abzudichtende Fläche an, da zu-

förmigen, eine zentrische Öffnung aufweisenden sätzliches Dichtungsmaterial von dem Hülsenrand

Stützteil aus Blech mit einer Anlagefläche für den 5 nach außen gedrückt wird.

Kopf des Schraubbolzens, wobei ein Rand des Stütz- Der Dichtungsring der Erfindung kann in mannigteils zu einer Hülse umgebogen ist und aus einem fächer Weise Verwendung finden. Er ist besonders den Gewindeschaft koaxial umgebenden gummiar- für den Gebrauch mit irgendeinem Befestigungstigen Dichtungskörper, der sich im ungespannten element, ζ. B. einer selbst einschneidenden Maschi-Zustand von der Ebene der Anlegefläche aus axial io nenschraube, einer normalen Schraube, einem norweiter als der Stützteil erstreckt. malen Bolzen oder einem Nagel usw. geeignet. Na-

Es ist ein derartiger Dichtungsring bekannt, bei türlich kann der Dichtungsring auch ohne Beeindem jedoch der Stützteil vollständig den Umfang des trächtigung seiner Dichtwirkung sowohl unter einer gummiartigen Dichtungskörpers umgibt. Bei diesem Mutter als auch unter dem Kopf eines Bolzens anDichtungsring zeigen sich verschiedene Nachteile. So 15 geordnet werden.

wird sich bei einem auf den Schraubbolzen zu stark Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der

ausgeübtes Drehmoment die Bodenfläche des gummi- Erfindung, und zwar ist

artigen Dichtungskörpers konvex verformen, wo- F i g. 1 eine Draufsicht auf den erfindungsge-

durch die Dichtwirkung dieses Dichtungsrings beein- mäßen Dichtungsring,

trächtigt wird. Da der zu einer Hülse umgebogene 20 F i g. 2 ein Längsschnitt des Dichtungsringes von

Rand des Stützteils außerhalb des Schraubbolzen- Fig. 1,

kopfes verläuft, wo er den gummiartigen Dichtungs- F i g. 3 ein Längsschnitt des Dichtungsringes der ■

körper umfaßt, kann der waagerechte Abschnitt des F i g. 2 und ein Schraubbolzen vor dem Aufstecken

Stützteils unter dem Druck des Schraubenkopfes des Dichtungsringes und dem Einschrauben in ein

nachgeben, wodurch das Dichtungsmaterial von dem 25 Gewindeloch,

Gewindeschaft des Schraubbolzens weggepreßt wird. F i g. 4 ein Längsschnitt durch die Schraube und

Hierdurch wird die Abdichtung am Gewindeschaft den Dichtungsring im eingeschraubten Zustand und

verschlechtert. F i g. 5 eine abgewandelte Form des mit dem Dich-

Es ist eine andere Abdichtung für Gewindeverbin- tungsring der F i g. 1 und 2 verwendbaren Schrau-

dungen bekannt, die einen Stützteil enthält, bei wel- 3° benkopfes.

chem ein hülsenförmiger Vorsprung vom Umfang Der Dichtungsring 20 hat einen aus Stahlblech

der zentrischen Öffnung wegragt. Dieser hülsenför- oder irgendeinem anderen stabilen und unelastischen

mige Vorsprung ist dabei jedoch nicht vollständig nichtmetallischen Material, wie Bakelit, gefertigten

von Dichtungsmaterial umschlossen. Diese Abdich- Stützteil 21, an dem der Dichtungsteil 22 befestigt

tung wird nur zusammen mit einer Mutter verwendet, 35 ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der

die eine Ringnut aufweist, in der die Hülse des Stütz- F i g. 1 bis 4 besteht der Stützteil 21 aus Stahl. Er hat

teils sowie das die Hülse auskleidende Dichtungs- eine Fläche 21 a, die gemäß F i g. 4 in der einge-

material eingreift. Wenn eine solche Abdichtung mit schraubten Lage an dem Kopf 10 α anliegt, sowie eine

einer gewöhnlichen Mutter verwendet würde, ergäbe zentrische Durchgangsöffnung 21 b. Außerdem weist

sich nicht die gewünschte Wirkung, da das Dich- 40 der Stützteil 21 eine der Fläche 21a gegenüber-

tungsmaterial nicht in der gewünschten Weise zusam- liegende Fläche 21c auf, an der der ringförmige

mengequetscht würde. Außenteil 22 c des Dichtungsteils 22 befestigt ist.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zu Der Stützteil 21 kann entweder flach und eben sein, | Grunde, einen Verbund-Dichtungsring der eingangs wie er in F i g. 2 gezeigt ist, oder er kann schalen- ™ erwähnten Art so zu gestalten, daß eine gute Ab- 45 förmig mit einer konvex gekrümmten Oberfläche ausdichtung sowohl gegen einen Gewindeschaft als geführt sein.

auch gegen eine Anlagefläche, gegen die sich ein Beim Herstellen der zentrischen Öffnung 21 b in

Schraubenkopf beim Anziehen anlegen würde, er- dem Stützteil 21 wird die Innenkante der Öffnung

reicht wird. 216 zu einer Hülse 21 d umgebogen. Die Hülse 21 d

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Auf- 5° ragt über die Fläche 21 c um den Betrag D hinaus,

gäbe dadurch, daß die Hülse in an sich bekannter und sie ist mit der Fläche 21a des Stützteils 21

Weise am Innenrand des Stützteils angeordnet ist schalenförmig verbunden, wobei diese Verbindung

und daß der Dichtungskörper die Hülse vollständig mit 21 e bezeichnet ist. Im eingesch Zustand

umschließt. stützt sich gemäß Fi g. 4 der Schraubenkopf 10 α auf

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise 55 der Hülse ab, die mit ihrem unteren Rand gegen die

erreicht, daß, da der Dichtungskörper die Hülse Fläche einer, beispielsweise Unterlagescheibe 31 zur

vollständig umschließt, der Rand der Hülse beim Anlage kommt.

Zusammendrücken des Dichtungsrings zunächst den Der Dichtungsring 20 hat einen gummiähnlichen Dichtungskörper durchdringt, bis er auf der abzu- Ring 22, der an der Fläche 21c des Stützteils 21 bedichtenden Fläche aufsitzt. Dabei wird das Dich- 6° festigt ist, die Hülse 21 d umschließt und sich in die tungsmaterial nach beiden Seiten der Hülse ver- zentrische Öffnung 21 b hineinerstreckt. Der Ring 22 drängt. Da sich der Rand der Hülse relativ nahe an besitzt ebenfalls eine zentrische Öffnung, die mit 22 a der zentrischen Öffnung des Ringes befindet, gelangt bezeichnet ist und die wenigstens teilweise durch den auf diese Weise mehr Dichtungsmaterial in den engen Dichtungsring hindurchgeht. Dabei verläuft die zen-Raum zwischen dem Schaft des Schraubbolzens und 65 trische Öffnung 22 a koaxial zu der zentrischen öffdem Rand der Hülse, wodurch das Dichtungsmate- nung 21 b des Stützteils 21 und der Ring 22 bedeckt rial in diesem Raum fest zusammengepreßt wird. auch die schalenförmige Verbindung 21 e des Stütz-Dadurch ergibt sich eine wesentlich bessere Abdich- teils 21. Dieser gummiartige Ring besteht aus irgend-

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einem geeigneten gummiähnlichen Material, z. B. starken Drehmomentes verhindert. Dies ist beson-Neopren, Naturgummi, synthetischem Gummi, Elasto- ders wichtig, da ein Überdrehen die Dichtungseigenmer oder aus irgendeinem anderen Material mit den schäften der gummiähnlichen Dichtung 22 zerstören geeigneten Federungs- und Kompressibilitätseigen- könnte. Ein anderer Vorteil des erfindungsgemäßen schäften, die die Abdichtung und andere hier ge- 5 Verbund-Dichtungsringes liegt darin, daß die Hülse nannte Aufgaben erfüllen. Der Ring ist aufgeleimt, 21 d verhindert, daß das gummiähnliche Dichtungsaufvulkanisiert oder auf andere Weise mit der material in radialer Richtung nach außen gepreßt ganzen Oberfläche des Stützteils 21 verbunden, mit wird. Die Steifheit der Hülse 21 d verhindert, daß der der der Dichtungsring 20 in Berührung kommt. Der Stützteil 21 um die zentrische öffnung 21 b einknickt. Ring 22 hat einen ringförmigen Mittelteil 22 b, dessen io Dieses Einknicken hätte zur Folge, daß der gummivon dem Stützteil 21 abgewandte Oberfläche konisch ähnliche Ring 22 in radialer Richtung nach außen ist, wobei die Dicke des Dichtungsrings von der Mitte von dem Schraubenschaft 106 und der Bohrung 31a zum Umfang hin abnimmt. Der Rand 22 c des Dich- wegfließen würde, also gerade von der Stelle, wo eine tungsringes 22 ist stark abgeflacht, und er hat vor- gute Dichtungswirkung geschaffen werden soll. FoIgzugsweise eine Dicke von etwa 0,13 bis 0,5 mm. Der 15 lieh hält die Hülse 2Id* das gummiähnliche Material Mittelteil 22 b hat einen die Hülse 21 d umfassenden um den Schaft 10 b, wo es zur Abdichtung erforderringähnlichen Teil 22 e, der sich innerhalb der zen- lieh ist. Beim Festdrehen der Schraube 10 wird der trischen Öffnung 216 des Stützteils 21 erstreckt, um Rand des Stützteils 21 zu der Fläche des Teils 31 mit dem Schaft IQb der Schraube 10 in Eingriff zu hin gebogen, so daß die Fläche 21c eine konkav gekommen und dadurch auf der Schraube eine gute 20 krümmte Form annimmt. Hierdurch wird das Her-Abdichtung zu bilden. ausquetschen des gummiähnlichen Ringes 22 einge-

Der Dichtungsring 20 wird auf der Schraube 10 schränkt und das Material des Ringes 22 zusammenaageordnet, indem der Schaft 10 b durch die koaxial gepreßt, wodurch sich um den Schraubenschaft 10 ά verlaufenden zentrischen Öffnungen 21 b und 22 a in eine besonders gute Dichtungswirkung ergibt. Diese den Dichtungsring 20 hineingesteckt wird, bis der 25 konkave Verformung der Fläche 21c wird dadurch Kopf 10 a an der Fläche 21a des Stützteils 21 an- erreicht, daß die ganze Schraubenkopffläche 10o* in liegt. Wenigstens ein Teil der zentrischen Öffnung einer Ebene liegt, die senkrecht zu der Längsachse 22 a hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der der Schraube 10 verläuft. Durch die konvexe Ver-Außendurchmesser des Schraubenschaftes 10b, wo- formung der Fläche 21 α entsteht gemäß Fig. 4 zwidurch ein Preßsitz geschaffen wird, der verhindert, 30 sehen dieser Fläche 21a und der Schraubenkopfdaß nach dem Zusammenstecken, z. B. während des fläche 1Od¹ ein Ringspalt 41. Falls eine noch bessere Verkaufs und während des Einbaus sich der Dich- konkave Verformung der Fläche 21 c oder ein stärtunsgring 20 von der Schraube löst. keres Zusammenpressen des gummiähnlichen Dich-

Wenn beim Festschrauben der Schraube 10 der tungsmaterials erwünscht ist, kann der Schrauben-Dichtungsring 20 sich der in Fig. 4 gezeigten Lage 35 kopf 10a die Form des in Fig. 5 dargestellten nähert, durchbohrt der freie Rand der Hülse 21 d Schraubenkopfes 10 a' der Schraube 10' haben. Die den gummiartigen Ring 22, und er kommt in dem in Fläche 10 a" ist von einer Ringlippe 10 e' umgeben, Fig. 4 gezeigten festgeschraubten Zustand mit der die beim Zusammenschrauben auf die Fläche 21a Fläche des Teils 31, in die die Schraube 10 einge- einen Axialdruck ausübt, wodurch der Rand des schraubt wird, in Berührung. Die axiale Länge D der 40 Stützteils 21 noch stärker zu der Fläche des Teiles 31 Hülse 21 d ist so bemessen, daß sich die bestmög- hin gedrückt wird. Die als Abstandsteil dienende lichste Dichtung ergibt, wenn die Schraube 10 und Hülse 21 d ist vorteilhafter als ein Anschlag in Form der Dichtungsring 20 die in F i g. 4 gezeigte Lage einer Anschlagschulter auf der Schraube 10 unter erreicht haben. dem Kopf 10 a. Als Massenartikel ist die Herstellung

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der 45 der Hülse 21 d billiger als die Herstellung einer mit Schraubenkopf 10 a am Übergang von der Fläche einer Schulter versehenen Schraube.
10 d in den Schraubenschaft 10 b eine abgerundete Die Dicke des Ringes 22 in axialer Richtung stellt

Schulter 10 c hat, die dann mit der schalenförmigen sicher, daß das gummiartige Material mit Sicherheit Verbindung 21 e in Eingriff kommt. Im eingeschraub- den Schraubenschaft 10 b erfaßt, wobei mehr von ten Zustand sind eine Vielzahl getrennter und unab- 50 diesem gummiartigen Material in die Bohrung 31 α hängiger Dichtungen geschaffen, und zwar als Dichtung 22 s hineingezogen wird, so daß die

Leine gummiähnliche Dichtung zwischen der Bohrungen in den Teilen 31 und 32 abgedichtet wer-Fläche 21 c des Stützteiles 21 und der Fläche ^den/ ^und daß das gummiartige Material zwischen den des festgeschraubten Teiles 31 ^{TeiIen 21 und 31 unter Druck eme} S^ute Dichtung

2. eine kreisförmige Dichtung zwischen dem Rand ⁵⁵ ^Η1^- ^Ij?. ^der k/U· 4 gezeigten Stellung erstreckt der Hülse 21/und der Fläche des Teiles 31, ^^ch i\^e äußere Kante 22η des gummiartigen Ringes

3. eine gummiähnliche Dichtung zwischen der 22 nicht über d,e Außenkante des Stutzteils 21 hmzentrischen öffung der Hülse 21 rf, dem Schrau- ^aus· ?ies ist von besonderer Bedeutung, weil dadurch benschaft 10b und dem Schraubenkopf 10a und _c ^sow°^{hl d}£^s Aussehen des Dichtungsringes 20 im em-

4. eine gummiähnliche Dichtung zwischen dem ^6o geschraubten Zustand besser ist und daß eine Zer-Schraubenschaft 106 und der Bohrung 31a des störung des gummiartigen Materials verhindert ist, Teiles 31 indem beispielsweise der Stutzteil 21 das gummiartige Material vor der Einwirkung durch das Son-

Ein besonderer Vorteil des Dichtungsringes der nenlicht und vor anderen äußeren Einflüssen schützt. Erfindung besteht darin, daß die Berührung des 65 Die dünne Schicht 22 c am Rand des gummiartigen Randes der Hülse 21 d mit der Fläche des Teiles 31 Ringes 22 widersteht der seitlichen Auswärtsbeeinen zwangläufigen Anschlag schafft, der ein Über- wegung des Mittelteils 226, so daß dieser gummidrehen der Schraube 10 und die Ausübung eines zu artige Mittelteil nach innen gegen den Schaft 10 b

gedrückt wird und mit diesem in abdichtender Berührung steht. Wenn der Mittelteil 22 b beginnt sich sich seitlich nach außen über den Teil 31 hinauszubewegen, bildet er auf der Außenkante der Falte 22 m die Lippe 22 n, die Fläche an Fläche, wie in F i g. 4 dargestellt ist, an der Unterseite der aufgeklebten dünnen Schicht 22 c anliegt. Diese Berührung der beiden Gummiflächen längs der Falte 22 m hat infolge der Kohäsions- und Reibungskräfte, die beim Berühren der gleichen gummiartigen Materialien entstehen, einen erhöhten Widerstand zur Folge, der der Auswärtsbewegung der Lippe oder Außenkante 22« entgegenwirkt, da die dünne Materialschicht 22c fest mit dem Stützteil 21 an der Fläche 21c verbunden ist. Auch bildet die sich nach außen zu wölbende Lippe 22 η mit der Außenkante der Schicht 22 c zwei Strömungsdichtungslippen, die den Raum am Boden und am oberen Ende zwischen den Teilen 21 und 31 wirkungsvoll abdichten. Auch verhindert die dünne Schicht 22 c jegliche elektrolytische Korrosion, die von Flüssigkeiten, beispielsweise Regenwasser, durch Verschiedenartigkeiten der Metalle der Teile 21 und 31 verursacht werden kann. Selbst wenn Wasser in den Spalt unter die Schicht 22 c zwischen die Teile 21 und 31 eindringt, verhindert der isolierende Film 22 c, der die ganze Fläche 21 c des Stützteils 21 abdeckt, die elektrolytische Wirkung.

Claims

Patentansprüche:

1. Zur Anlage an den Gewindeschaft eines Schraubbolzens vorgesehener Verbund-Dichtungsring aus einem scheibenförmigen, eine zentrische öffnung aufweisenden Stützteil aus Blech mit einer Anlegefläche für den Kopf des Schraubbolzens, wobei ein Rand des Stützteils zu einer Hülse umgebogen ist, und aus einem den Gewindeschaft koaxial umgebenden gummiartigen Dichtungskörper, der sich im ungespannten Zustand von der Ebene der Anlegefläche aus axial weiter als der Stützteil erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2Id) in an sich bekannter Weise am Innenrand des Stützteils (21) angeordnet ist und daß der Dichtungskörper (22) die Hülse (2Id) vollständig umschließt.

2. Verbund-Dichtungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützteil (21) von der Anlegefläche (21a) zu der Hülse (2Id) eine runde schalenförmige Verbindung (21 e) besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen