DE19743184A1

DE19743184A1 - Gehäusebauteil für hydraulische Systeme

Info

Publication number: DE19743184A1
Application number: DE1997143184
Authority: DE
Inventors: Alfred Birkenbach; Nabil Henein
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-01
Also published as: EP1019651A1; WO1999017046A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gehäusebauteil für hydraulische Systeme, insbesondere für Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Anschlußkanal, in dem ein Gewindeeinsatz für die Aufnahme eines Rohrleitungsendes oder dergleichen bzw. zum Einsetzen eines Ventils, eines Dichtstopfens oder dergleichen, angeordnet ist.

Derartige Gewindeinsätze werden verwendet, wenn der Werkstoff des Gehäusebauteils selbst zur Ausbildung eines Gewindes nicht geeignet ist. Da die hier in Rede stehenden hydraulischen Systeme mit Betriebsdrücken bis 200 bar arbeiten, unterliegen die Schraubanschlüsse an derartigen Gehäusebauteilen erheblichen Belastungen, bei denen direkt in Gehäusebauteilen aus Kunststoff oder Leichtmetallegierungen ausgebildeten Gewinde nicht standhalten würden. Da man jedoch im Hinblick auf die Reduzierung des Gewichts und der Kosten derartiger Systeme, insbesondere auch für Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen, gern auf diese Werkstoffe zurückgreift, kommt man ohne Gewindeeinsätze nicht aus.

Selbstschneidende, einschraubbare Gewindeeinsätze sind nur bedingt brauchbar, weil dabei das Problem lediglich auf einen etwas größeren Gewindedurchmesser verlagert wird. Eingegossene Gewindeeinsätze kommen ebenfalls nicht in Betracht, weil es aus Gründen unterschiedlicher Materialdehnung bei der Herstellung und im Betrieb nicht möglich ist, die Kontaktfläche zwischen dem Gehäusebauteil und dem Gewindeeinsatz für Arbeitsdrücke bis 200 bar zufriedenstellend abzudichten. Damit stellt sich die Aufgabe, einen Gehäusebauteil der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem einerseits über den Gewindeeinsatz hinreichend große Schraubkräfte auf den Gehäusebauteil übertragbar sind, und bei dem andererseits die Berührungsfläche zwischen Gewindeeinsatz und Gehäusebauteil zuverlässig abdichtbar ist, beides für Betriebsdrücke bis 200 bar.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Gehäusebauteil unter Einbindung des Gewindeeinsatzes gießtechnisch aus Kunststoff oder einer Leichtmetallegierung hergestellt ist, und daß der Gehäusebauteil im Bereich des Durchmessersprungs von dem kleineren Durchmesser d des Kanals zum größeren Innendurchmesser D des Gewindeeinsatzes eine Dichtfläche aufweist, gegen die bei der Montage eine Gegendichtfläche der Rohrleitung, des Ventils, des Dichtstopfens oder dergleichen andrückbar ist.

Dem liegt die Erwägung zugrunde, daß man die Berührungsfläche zwischen Gewindeeinsatz und Gehäusebauteil vom hydraulischen Betriebsdruck entlasten muß und daß die Abdichtung zwischen dem einzusetzenden Bauteil und dem Gehäusebauteil direkt erfolgen muß. Rohrenden für hydraulische Systeme werden vielfach derartig angestaucht, daß sie zwei miteinander verbundene, flach kegelförmig ausgebildete Abschnitte aufweist, wobei die Abmessungen und die Formgebung in der Regel so gewählt werden, daß zunächst der innere Bereich der endseitigen Kegelfläche mit einer Gegen-Dichtfläche in Berührung kommt, wenn das Rohrende mittels einer sich auf der anderen Kegelfläche abstützenden Schrauben gegen die Gegen-Dichtfläche angedrückt wird. Ferner ist man im allgemeinen bestrebt, daß das Rohrende, das im Querschnitt gesehen, etwa die Form zwei gegensinnig aufeinandergelegter Tellerfedern hat, bei der Herstellung der Verbindung axial elastisch etwas zusammengedrückt wird, so daß die Berührungsfläche zwischen beiden Teilen mit zunehmender Andrückkraft von innen nach außen zunimmt.

Bei den erfindungsgemäß angeordneten Dichtflächen macht man sich außerdem zunutze, daß die weicheren Werkstoffe des Gehäusebauteils bei der Montage eine gewisse plastische Verformung vertragen, wodurch der Dichteffekt weiter verbessert wird. Wichtig ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Gehäusebauteil die Abdichtung unmittelbar außerhalb des Kanalaustrittsquerschnitts erfolgt und daß deswegen sämtliche Berührungsflächen zwischen dem Gewindeeinsatz und dem Gehäusebauteil, die gießtechnisch zustande kommen, außerhalb des hydraulischen Drucks gehalten werden. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Dichtflächen sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Gehäusebauteils kann erreicht werden, wenn der Gewindeeinsatz am axial innenliegenden Ende einen radial nach außen weisenden, im Gehäusebauteil verankerten Flansch aufweist. Auf diese Weise kann die Verankerung des Gewindeeinsatzes im Gehäusebauteil beliebig verbessert werden, so daß auch extrem hohe Auszugskräfte vom Innengewinde des Gewindeeinsatzes auf den Gehäusebauteil übertragen werden können.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedanken sind in den Unteransprüchen 6 bis 14 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Anschlußbereich eines Gehäusebauteils gemäß der Erfindung mit einer ersten Ausführungsform des Gewindeeinsatzes und der Dichtfläche,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Gewindeeinsatzes und der Dichtfläche,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Dichtfläche,

Fig. 4 eine Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit abgewandeltem Gewindeeinsatz,

Fig. 5 eine Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit anders abgewandeltem Gewindeeinsatz,

Fig. 6 eine Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit abgewandeltem Gewindeeinsatz,

Fig. 7 eine Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit verkleinerter Dichtfläche und abgewandeltem Gewindeeinsatz.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht der in den Gehäusebauteil 1 eingebundene Gewindeeinsatz 2 aus einem glatt rohrförmigen Teil mit dem Innendurchmesser D und dem gewindefreien inneren Teil mit der Erstreckung x. Der Kanal 3 im Gehäusebauteil 1 hat einen Durchmesser d und erstreckt sich um das Maß y gegenüber dem unteren Ende des Gewindeeinsatzes 2 weiter nach oben bis zur Dichtfläche 4. Bei der Montage eines Rohrendes oder eines anderen Bauteils wird eine Gegendichtfläche gegen die Dichtfläche 4 angepreßt, indem eine sich an einem Widerlager des Einbauteils abstützende Mutter mit Außengewinde in den Gewindeeinsatz 2 eingeschraubt wird. Die dabei erzielbare axiale Anpressung kann an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden, indem man das Einschraubmoment der Mutter überwacht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist eine flach kegelförmige Dichtfläche 5 vorgesehen, womit in Verbindung der Gegen-Dichtfläche erreicht wird, daß die Anpreßkraft eine radial nach außen wirkende Komponente aufweist, die das Material des Gehäusebauteils 1 gegen den Gewindeeinsatz andrückt. In diesem Halbschnitt ist nur der halbe Kanal 3 dargestellt. Der Gewindeeinsatz 2 ist mit einem radial nach außen weisenden Flansch 7 ausgestattet, der im Gehäusebauteil 1 verankert ist. Auf diese Weise kann die Verbindung zwischen dem Gehäusebauteil 1 und dem darin gießtechnisch verankerten Gewindeeinsatz erheblich verbessert werden. Der erfindungsgemäße Gehäusebauteil kann daher für alle vorkommenden Auszugskräfte ausgelegt werden.

Wählt man statt eines umlaufenden Flansches einzelne Flanschabschnitte, so kann bei Bedarf die Verbindung auch hinsichtlich eines größeren übertragbaren Drehmoments noch verbessert werden.

Fig. 3 zeigt eine umgekehrt kegelförmige Dichtfläche 6, wie sie für manche Einbauteile erforderlich ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist gegenüber derjenigen gemäß Fig. 2 nur insoweit abgewandelt, als im überdeckten Bereich des Gewindeeinsatzes 2 eine umlaufende Hinterschneidung 8 vorgesehen ist, was ebenfalls der besseren Einbindung des Gewindeeinsatzes 2 in dem Gehäusebauteil 1 dient.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist außer dem radial nach außen weisenden Flansch 7 noch ein radial nach innen weisender Flansch 9 am Gewindeeinsatz 2 ausgebildet, so daß die Andrückkräfte über die Dichtfläche 5 und das dazwischenliegende Material des Gehäusebauteils 1 zumindest teilweise auf einem direkteren Weg auf den Gewindeeinsatz übertragen werden können, wodurch die Verbindung zwischen Gewindeeinsatz 2 und Gehäusebauteil 1 teilweise entlastet werden kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist der gleiche Gedanke für eine entgegengesetzt kegelförmig angeordnete Dichtfläche 6 mit einem entsprechend angepaßten, nach innen weisenden Flansch 10 realisiert. Auch wird der Kraftfluß bei der Montage auf einen kürzeren Weg geschlossen, als bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist schließlich vorgesehen, daß der nach innen weisende Flansch 9a des Gewindeeinsatzes 2 im Bereich der Dichtfläche 5 nicht vom Material des Gehäusebauteils 1 überdeckt ist. In diesem Fall kann sich die Gegendichtfläche sowohl auf dem Material des Gehäusebauteils 1 als auch auf dem Flansch 9a des Gewindeinsatzes 2 abstützen. Dabei ist der Kraftfluß noch direkter. Diese Ausführungsform empfiehlt sich, wenn die Gegendichtfläche eine gewisse elastische Verformung zuläßt, so daß die hydraulische Abdichtung im wesentlichen auf dem kanalnahen Bereich der Dichtfläche hergestellt wird bevor die Gegendichtfläche auf dem Flansch 9a zur Anlage kommt und der direkte Kraftschluß hergestellt wird.

Gleiche Bezugsziffern haben in allen Figuren die gleiche Bedeutung, wurden aber nicht bei allen Figuren gesondert erwähnt, um Wiederholungen zu vermeiden.

Claims

1. Gehäusebauteil für hydraulische Systeme, insbesondere für Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Anschlußkanal, in dem ein Gewindeeinsatz für die Aufnahme eines Rohrleitungsendes oder dergleichen bzw. zum Einsetzen eines Ventils, eines Dichtstopfens oder dergleichen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusebauteil (1) unter Einbindung des Gewindeeinsatzes (2) gießtechnisch aus Kunststoff oder einer Leichtmetallegierung hergestellt ist und daß der Gehäusebauteil (1) im Bereich des Durchmessersprungs vom kleineren Durchmesser d des Kanals (3) zum größeren Innendurchmesser D des Gewindeeinsatzes (2) eine Dichtfläche (4, 5, 6) aufweist, gegen die bei der Montage die Gegendichtfläche des Rohrleitungsendes, des Ventils, des Dichtstopfens oder dergleichen, andrückbar ist.

2. Gehäusebauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (5, 6) mit Bezug auf die Achse des Kanals (3) kegelförmig ausgebildet ist.

3. Gehäusebauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (5) von außen gesehen zur Achse des Kanals (2) hin abfällt.

4. Gehäusebauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (6) von außen gesehen zur Achse des Kanals (2) hin ansteigt.

5. Gehäusebauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (2) am axial innenliegenden Ende einen radial nach außen weisenden, im Gehäusebauteil (1) verankerten Flansch (7) aufweist.

6. Gehäusebauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (2) am axial innenliegenden Ende radial nach außen weisende, im Gehäusebauteil (1) verankerte Flanschabschnitte aufweist.

7. Gehäusebauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (2) an seinem axial innenliegenden Ende über eine axiale Erstreckung x gewindefrei ausgebildet ist.

8. Gehäusebauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Gehäusebauteils (3) das axial innenliegende Ende des Gewindeeinsatzes (2) auf dessen innerer Zylinderfläche auf einer axialen Erstreckung y überdeckt, die mindestens 20% der axialen Erstreckung x beträgt.

9. Gehäusebauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (2) im überdeckten Bereich eine umlaufende Hinterschneidung (8) aufweist.

10. Gehäusebauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (2) im überdeckten Bereich einen radial nach innen weisenden Flansch (9, 10) aufweist.

11. Gehäusebauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (2) im überdeckten Bereich radial nach innen weisende Flanschabschnitte aufweist.

12. Gehäusebauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axial außenliegende Oberfläche des Flansches (9, 10) bzw. der Flanschabschnitte unterhalb und zumindest teilweise parallel zur Dichtfläche (4, 5, 6) verläuft.

13. Gehäusebauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axial außenliegende Oberfläche des Flansches (9) bzw. der Flanschabschnitt, bei einer zur Achse des Kanals orthogonal oder - von außen gesehen - zur Achse des Kanals hin abfallend verlaufenden Dichtflächen (4, 5) bündig mit der Dichtfläche (4, 5) angeordnet ist, die sich nur über einen radial innenliegenden Teil der Differenz zwischen den Durchmessern D und d erstreckt.

14. Gehäusebauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dichtfläche (4, 5) über wenigstens 30% der Differenz zwischen den Durchmessern D und d erstreckt.