DE19829013C1 - Zum Abdichten einer Öffnung geeigneter Stopfen - Google Patents

Abstract

Ein für das Abdichten einer Öffnung geeigneter Stopfen mit einem zylindrischen Schaft, der einenends eine radial nach außen abstehende erste Dichtlippe und anderenends einen radial nach außen abstehenden Kragen aufweist, soll zur Abdichtung einer in einem ersten Bauteil vorgesehenen ersten Öffnung verwendet werden, wobei die erste Öffnung in Einsteckrichtung des Stopfens hinter einer zweiten Öffnung angeordnet ist, die in einem davor angeordneten zweiten Bauteil enthalten ist, wobei der Stopfen eine Abdichtung der ersten Öffnung zumindest für zwei verschiedene Abstände zwischen den beiden Bauteilen gewährleisten soll. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Schaft zwischen seinen axialen Schaftenden wenigstens eine radial nach außen abstehende zweite Dichtlippe aufweist, wobei zum Abdichten der ersten Öffnung der Schaft die zweite Öffnung durchdringt, der Kragen an einem Rand der zweiten Öffnung an einer von den Dichtlippen abgewandten Seite des zweiten Bauteils anliegt und eine der Dichtlippen an einem Rand der ersten Öffnung an einer vom Kragen abgewandten Seite des ersten Bauteils anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stopfen, der zur Abdichtung ei­ ner Öffnung geeignet ist, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Ein Stopfen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 0 698 544 A1 bekannt. Ein derartiger Stopfen weist ei­ nen zylindrischen Schaft auf, der an einem axialen Ende einen radial nach außen abstehenden Kragen aufweist und am anderen axialen Ende mit einer radial nach außen abstehenden Dicht­ lippe versehen ist. Mit Hilfe eines solchen Stopfens kann ei­ ne Öffnung in einem Bauteil abgedichtet werden, wobei der Schaft des Stopfens die Öffnung im wesentlichen ausfüllt, der Kragen an einem von der Dichtlippe abgewandten Öffnungsrand auf der einen Seite des Bauteils und die Dichtlippe auf einem vom Kragen abgewandten Öffnungsrand auf der anderen Seite des Bauteils zur Anlage kommt. Die Abdichtung der Öffnung erfolgt dabei im wesentlichen durch das axiale Anliegen der Dichtlip­ pe am zugeordneten Öffnungsrand, wobei die Andruckkraft, mit der die Dichtlippe an diesem Öffnungsrand axial zur Anlage kommt, durch eine axiale Verspannung des Stopfens in der Öff­ nung bewirkt wird. Dabei wirkt der Kragen als Widerlager, das eine die Dichtlippe axial gegen den genannten Öffnungsrand andrückende Zugkraft abstützt, die durch den dabei gedehnten elastischen Schaft erzeugt wird.

Stopfen der eingangs genannten Art funktionieren nur dann, wenn der axiale Abstand zwischen Kragen und Dichtlippe mit der Tiefe der abzudichtenden Öffnung abgestimmt ist. Insbe­ sondere, wenn die Tiefe der Öffnung etwas größer ist als der Abstand zwischen Kragen und Dichtlippe, kann die Dichtlippe eine ausreichende Dichtwirkung entfalten.

Mit einem Stopfen der eingangs genannten Art ist es grund­ sätzlich auch möglich, eine in einem ersten Bauteil angeord­ nete erste Öffnung abzudichten, die in der Einführrichtung des Stopfens im wesentlichen fluchtend hinter einer zweiten Öffnung angeordnet ist, die in einem zweiten Bauteil ausge­ spart ist. Dabei kommt dann in entsprechender Weise der Kra­ gen auf der von der Dichtlippe abgewandten Seite des zweiten Bauteils zur Anlage, während die Dichtlippe auf der von dem Kragen abgewandten Seite des ersten Bauteils anliegt. Auch hier kann der Stopfen nur dann seine Dichtfunktion erfüllen, wenn der Abstand zwischen Kragen und Dichtlippe in Abhängig­ keit der Wandstärken der Bauteile und ggf. in Abhängigkeit des Abstandes zwischen den Bauteilen abgestimmt worden ist. Unterschiedliche Bauteilabstände und/oder unterschiedliche Wandstärken erfordern daher verschiedene Stopfen, um eine wirksame Abdichtung der ersten Öffnung erzielen zu können.

Beispielsweise kann bei einem Fahrzeug der Fall eintreten, daß an mehreren Stellen Bauteile voneinander beabstandet und relativ zueinander fixiert sind, wobei Öffnungen im in Ein­ führrichtung des Stopfens hinteren Bauteil abgedichtet werden müssen. Um nur einen Stopfen-Typ bzw. eine Stopfengröße ver­ wenden zu müssen, werden die zwei Bauteile zweckmäßigerweise derart ausgebildet sein, daß sie nach Möglichkeit zumindest im Bereich der abzudichtenden Öffnungen immer denselben Ab­ stand voneinander aufweisen. Dieser Idealfall läßt sich je­ doch in der Regel nicht erreichen, so daß üblicherweise meh­ rere verschiedene Abstände zwischen den Bauteilen vorliegen und dementsprechend mehrere verschiedene Stopfen zur Abdich­ tung der Öffnungen verwendet werden müssen. Im Rahmen der Fließbandmontage von Großserienprodukten wird dadurch der reibungslose Ablauf der Montage erschwert, da hierbei die Ge­ fahr von Verwechslungen gegeben ist. Ein falsch montierter Stopfen kann jedoch seine Dichtwirkung nicht entfalten, so daß es daher zu nachteiligen Folgen für das Produkt kommen kann.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen Stopfen der eingangs genannten Art dahingehend auszuge­ stalten, daß dieser zur Abdichtung von einer in einem ersten Bauteil vorgesehenen ersten Öffnung verwendet werden kann, wobei die erste Öffnung in Einsteckrichtung des Stopfens hin­ ter einer zweiten Öffnung angeordnet ist, die ein davor ange­ ordnetes zweites Bauteil enthält, wobei der Stopfen eine Ab­ dichtung der ersten Öffnung zumindest für zwei verschiedene Abstände zwischen den beiden Bauteilen gewährleisten soll.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Stopfen mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht dabei auf dem allgemeinen Gedanken, für jeden der möglichen Abstände zwischen den beiden Bauteilen eine separate Dichtlippe vorzusehen. Aufgrund dieser Maßnahme ist es möglich, einen einzigen Verschlußstopfen bei unter­ schiedlichen Wandabständen zu verwenden, wodurch der logisti­ sche Aufwand für die Bereitstellung verschiedener Stopfen entfällt und die Gefahr, daß ein falscher Stopfen montiert wird, reduziert ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Stopfens kann der Außendurchmesser der zweiten Dichtlippe bzw. der zweiten Dichtlippen kleiner als der Au­ ßendurchmesser der ersten Dichtlippe sein. Mit Hilfe dieser Maßnahme wird die Verwendung des Stopfens zum Abdichten einer Öffnung mit der zweiten Dichtlippe erleichtert, da eine Dichtlippe mit kleineren Außendurchmesser bei kleinerem Bau­ teileabstand leichter den entsprechenden Öffnungsrand über­ greifen kann, wenn der Stopfen in die Öffnungen eingebracht wird.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann der Schaft mit einem zum Kragen hin offenen Sackloch ausgestattet sein. Unter Verwendung eines geeigneten Werkstoffes zur Her­ stellung des Stopfens ergibt sich durch diese Maßnahme eine gewisse Flexibilität des Stopfens, wodurch dieser besonders leicht in die Öffnungen eingebracht werden kann. Außerdem wird dadurch der Einsatz eines die Einbringung des Stopfens erleichternden Werkzeuges ermöglicht. Ein derartiges Werkzeug kann beispielsweise die Form eines Stiftes aufweisen, der in das Sackloch eingeführt wird und am Grund des Sackloches zur Anlage kommend den Stopfen in die Öffnungen einzieht.

Besonders vorteilhaft läßt sich der erfindungsgemäße Stopfen zum Abdichten einer in einem ersten Bauteil eingebrachten er­ sten Öffnung verwenden, die in Stopfeneinführrichtung im we­ sentlichen fluchtend hinter einer in einem zweiten Bauteil eingebrachten zweiten Öffnung angeordnet ist, wobei zwischen den Bauteilen zumindest im Bereich der Öffnungen wenigstens zwei verschiedene Abstände vorliegen können. Vorzugsweise können dabei die Öffnungen bezüglich ihres Durchmessers und/oder hinsichtlich ihrer Form unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann die abzudichtende erste Öffnung ei­ nen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, während die zweite Öffnung, durch die der Schaft des Stopfens hindurch gesteckt wird, als Langloch ausgebildet sein kann. Aufgrund dieser Ausbildung können Montagetoleranzen zumindest in Längsrich­ tung des Langloches ausgeglichen werden. Es ist klar, daß dann die an der ersten Öffnung abdichtend anliegende Dicht­ lippe einen geeigneten Außendurchmesser aufweist, um die ge­ wünschte Dichtfunktion zu erfüllen. Ebenso wird der sich am Randbereich der zweiten Öffnung abstützende Kragen einen ent­ sprechend großen Außendurchmesser aufweisen, um für den Stop­ fen einen sicheren Halt gewährleisten zu können.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Stopfens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stopfens ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Stopfens nach der Erfin­ dung, der zum Abdichten einer ersten Öffnung in einem ersten Bauteil durch eine zweite Öffnung in einem zweiten Bauteil hindurchgesteckt ist,

Fig. 2 eine Draufsicht entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1 auf den Bereich der Bauteil-Öffnungen, jedoch ohne den erfindungsgemäßen Stopfen,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Stop­ fens wie in Fig. 1, jedoch mit einem anderen Abstand zwischen den beiden Bauteilen, und

Fig. 4 eine Draufsicht wie in Fig. 2 auf den Öffnungsbereich der Bauteile entsprechend dem Pfeil IV in Fig. 3.

Entsprechend den Fig. 1 und 3 ist ein erfindungsgemäßer Stop­ fen 1 bezüglich seiner Längsachse 2 rotationssymmetrisch aus­ gebildet. Der Stopfen 1 weist einen zylindrischen Schaft 3 auf, der an einem axialen Ende 4 einen radial nach außen ab­ stehenden Kragen 5 aufweist.

An einem dem Kragen 5 abgewandten anderen axialen Ende 6 weist der Schaft 3 des Stopfens 1 eine radial nach außen ab­ stehende erste Dichtlippe 7 auf. Zwischen den Schaftenden 4 und 6 ist am Schaft 3 eine ebenfalls nach radial außen vor­ stehende zweite Dichtlippe 8 angeordnet.

Der Schaft 3 des Stopfens 1 ist hohl ausgebildet und an dem die erste Dichtlippe 7 aufweisenden axialen Ende 6 durch ei­ nen Boden 9 verschlossen, während der Schaft 3 an dem axialen Ende 4, das dem Kragen 5 zugeordnet ist, offen ist. Mit ande­ ren Worten, der Stopfen 1 enthält ein zum Kragen 5 hin offe­ nes Sackloch 10.

Bei entsprechender Wahl des zur Herstellung des Stopfens 1 verwendeten Werkstoffes wird zumindest der Schaft 3 des Stop­ fens 1 durch die Sacklochbohrung 10 relativ flexibel, so daß der Stopfen 1 ohne weiteres auch in Öffnungen eingebracht werden kann, deren lichte Weite kleiner ist als der Außen­ durchmesser der hindurchzuführenden Dichtlippe(n) 7 und/oder 8. Denn der Schaft 3 kann aufgrund seiner Gestaltung radial nach innen elastisch nachgeben. Der Dickenverlauf der Wandung des Schaftes 3 in Richtung der Achse 2 ist dabei so gewählt, daß die genannte Flexibilität zur Erleichterung der Montage des Stopfens 1 zusätzlich verbessert wird.

Entsprechend Fig. 1 wird der erfindungsgemäße Stopfen 1 dazu verwendet, eine erste Öffnung 11 zu verschließen, die in ei­ nem ersten Bauteil 12 enthalten ist. Diese erste Öffnung 11 ist entsprechend der Draufsicht in Fig. 2 als Rundloch ausge­ bildet, das einen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt aufweist.

Entsprechend Fig. 1 ist unterhalb des ersten Bauteils 12 ein zweites Bauteil 13 angeordnet, daß eine zweite Öffnung 14 enthält. Die zweite Öffnung 14 ist entsprechend Fig. 2 als Langloch ausgebildet, wobei hier der Abstand zwischen den beiden parallelen Seitenrändern des Langloches 14 etwas grö­ ßer ist als der Durchmesser des Rundloches 11.

Beim Einbringen des Stopfens 1 in die Öffnungen 11 und 14 wird der Stopfen 1 mit dem Boden 9 bzw. der ersten Dichtlippe 7 vorausgehend zuerst durch die zweite Öffnung 14 und dann durch die erste Öffnung 11 hindurch geführt. Die Einführrich­ tung des Stopfens 1 ist dabei durch einen Pfeil 19 symboli­ siert.

Obwohl die freien Öffnungsquerschnitte der Öffnungen 11 und 14 kleiner sind als die Außendurchmesser der ersten und zwei­ ten Dichtlippe 7, 8 kann dies aufgrund der Flexibilität des Schaftes 3 ohne weiteres erfolgen. Sobald jedoch die zweite Dichtlippe 8 durch die erste Öffnung 11 hindurch geführt ist, kommt der Kragen 5 an einem Randbereich 15 der zweiten Öff­ nung 14 an einer den Dichtlippen 7 und 8 abgewandten Seite 16 des zweiten Bauteiles 13 zur Anlage. Auf diese Weise wird die einen Randbereich 17 der ersten Öffnung 11 hintergreifende zweite Dichtlippe 8 gegen eine vom Kragen 5 abgewandte Seite 18 des ersten Bauteils 12 abdichtend zur Anlage gebracht.

Die axiale Anordnung der zweiten Dichtlippe 8 entlang des Schaftes 3 ist dabei an einen einzuhaltenden Abstand a ange­ paßt, der zwischen den voneinander abgewandten Seiten 16 und 18 der Bauteile 12 und 13 herrscht und durch die jeweilige Bauteilkonstruktion vorgegeben ist.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Stopfens 1 kann der Kragen 5 neben seiner Stützfunktion außerdem eine Dicht­ funktion ausüben, so daß auch die zweite Öffnung 14 abgedich­ tet ist.

Der Stopfen 1 entfaltet an der zweiten Dichtlippe 8, ggf. auch am Kragen 5, eine im wesentlichen axiale Dichtwirkung.

Entsprechend Fig. 3 weisen die Seiten 16 und 18 der Bauteile 13 und 12 bei einer anderen Bauteilkonstruktion einen größe­ ren, mit b bezeichneten Abstand auf. Die axiale Anordnung der ersten Dichtlippe 7 ist dabei an diesen Abstand b angepaßt, so daß der entsprechend Fig. 3 in die Öffnungen 11' und 14' eingebrachte Stopfen 1 mit Hilfe seiner ersten Dichtlippe 7 die bezüglich der Einführrichtung 19 des Stopfens 1 hintere Öffnung 11' im wesentlichen axial abdichtet.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung weist die erste Öffnung 11' entsprechend Fig. 4 die Form eines Langloches auf, während die zweite Öffnung 14' einen kreisförmigen Quer­ schnitt aufweist. Dabei ist der Durchmesser des Rundloches 14' nur etwas größer als der Abstand zwischen den parallelen Seiten des Langloches 11'. Es ist selbstverständlich, daß der Außendurchmesser der ersten Dichtlippe 7 dabei größer ist als die Öffnungsweise des Langloches 11', um dessen Abdichtung gewährleisten zu können.

Claims (9)

1. Stopfen geeignet für das Abdichten einer Öffnung, umfas­ send einen zylindrischen Schaft mit einer an einem ersten axialen Schaftende radial nach außen abstehenden ersten Dichtlippe und mit einem an einem zweiten axialen Schaftende radial nach außen abstehenden Kragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) zwischen seinen axialen Schaftenden (4, 6) wenigstens eine radial nach außen abstehende zweite Dichtlip­ pe (8) aufweist und daß zum Abdichten einer in einem ersten Bauteil (12) enthaltenen ersten Öffnung (11; 11')

• 1. der Schaft (3) eine zweite Öffnung (14; 14') durchdringt, die in einem vom ersten Bauteil (12) zumindest im Bereich der Öffnungen (11, 14, 11', 14') beabstandeten zweiten Bauteil (13) enthalten ist,
• 2. der Kragen (5) an einem Rand (15) der zweiten Öffnung (14; 14') an einer von den Dichtlippen (7, 8) abgewandten Seite (16) des zweiten Bauteils (13) anliegt und
• 3. eine der Dichtlippen (7, 8) an einem Rand (17) der ersten Öffnung (11; 11') an einer vom Kragen (5) abgewandten Seite (18) des ersten Bauteils (12) anliegt.

2. Stopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der zweiten Dichtlippe (8) kleiner ist als der Außendurchmesser der ersten Dichtlippe (7).

3. Stopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) als Dichtung ausgebildet ist und die zwei­ te Öffnung (14; 14') abdichtet.

4. Stopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) mit einem zum Kragen (5) hin offenen Sack­ loch (10) versehen ist.

5. Verwendung eines Stopfens (1) nach einem der vorherge­ henden Ansprüche zum Abdichten einer in einem ersten Bauteil (12) enthaltenen ersten Öffnung (11; 11'), die in Stopfenein­ führrichtung (19) im wesentlichen fluchtend hinter einer in einem zweiten Bauteil (13) enthaltenen zweiten Öffnung (11; 11') angeordnet ist.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (11, 14; 11', 14') bezüglich Durchmesser und/oder Form unterschiedlich ausgebildet sind.

7. Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Öffnung (11) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, während die zweite Öffnung (14) als Langloch ausge­ bildet ist.

8. Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Öffnung (14') einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, während die erste Öffnung (11') als Langloch ausge­ bildet ist.

9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (11; 14') mit kreisförmigem Querschnitt etwa so groß ist wie der Abstand der parallelen Seiten der als Langloch ausgebildeten Öffnung (14; 11').