DE202009000243U1

DE202009000243U1 - Durchflussschraube

Info

Publication number: DE202009000243U1
Application number: DE200920000243
Authority: DE
Original assignee: Acument GmbH and Co OHG
Current assignee: Ruia Global Fasteners AG
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2019-01-10
Also published as: DE112009003853A5; WO2010078864A1

Abstract

Durchflussschraube (10) für Flüssigkeiten oder Gase mit einem Kopf (12) und einem zylindrischen Schaft (14), der zumindest teilweise mit einem Außengewinde (16) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mantelfläche des Schaftes (14) parallel zur Rotationsachse des Schaftes (14) verlaufende Nuten (18) angebracht sind.

Description

Durchflussschrauben dienen dazu, auf einfache Weise eine Leitung für ein Fluid, also für eine Flüssigkeit oder ein Gas an einen Behälter anzuschließen. Vorzugsweise dienen solche Durchflussschrauben dem Anschluss von Ölleitungen an Motoren.
Um einen solchen Anschluss herzustellen, wird in dem jeweiligen Behälter oder beispielsweise in dem Motorblock eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung angebracht, und die entsprechende Fluidleitung wird mit einer Öse versehen. Die Durchflussschraube erstreckt sich durch die Öse hindurch und wird in die Bohrung in der Behälterwand mittels des dort befindlichen Innengewindes und des Außengewindes der Durchflussschraube ein- und festgeschraubt.
Damit eine fluidleitende Verbindung entsteht, weisen die Durchflussschrauben gemäß dem Stand der Technik in ihrem Schaft eine konzentrische Bohrung auf, die sich fast bis zum Kopf der Durchflussschraube erstreckt. Etwas unterhalb des Kopfes sind sodann radiale Bohrungen in dem Schaft angebracht, die sich von der Mantelfläche des Schaftes bis zu der inneren konzentrischen Bohrung erstrecken.
Solche Durchflussschrauben gemäß dem Stand der Technik haben den Nachteil, dass sie nur sehr aufwendig gefertigt werden können. Insbesondere ist nachteilig, dass so viele spanabhebende Prozesse bei der Herstellung erforderlich sind. Es müssen nämlich für jede Öffnung in der Mantelfläche des Schaftes und für die koaxiale Bohrung jeweils eine Bohrung durchgeführt werden. Insgesamt weist eine solche Durchflussschraube nach dem Stand der Technik daher eine Bohrung mehr auf, als seitliche Öffnungen in der Mantelfläche des Schaftes vorzusehen sind.
Die Anfertigung dieser Bohrungen ist nicht nur sehr zeitaufwendig, sie führt auch durch die spanabhebende Verfahrensweise zu einem erheblichen Materialverbrauch.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Durchflussschraube dergestalt weiterzuentwickeln, dass die Schraube erheblich schneller, einfacher und billiger hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der Mantelfläche des Schaftes parallel zur Rotationsachse des Schaftes verlaufende Nuten angebracht sind. Diese Nuten stellen nun gemäß der Erfindung anstelle der konzentrischen Bohrung im Schaft und den radialen Bohrungen unter dem Schraubenkopf die Verbindung zwischen der anzuschließenden Leitung und dem Behälterinneren her.
Auf diese Weise werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Bohrungen aus dem Stand der Technik durch äußere Kanäle ersetzt, durch die dann das Fluid fließen kann.
Diese erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es dann vorteilhafterweise, dass die Nuten gleichzeitig mit dem Kopf durch spanlose Verformung hergestellt sind und das Außengewinde erst danach gewalzt wird. Auf diese Weise kann auf die zeit- und energieaufwendigen spanabhebenden Herstellungsschritte vollständig verzichtet werden.
Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn der Kopf und die Nuten durch Kaltumformung hergestellt sind. Dies ermöglicht eine wesentlich preisgünstigere Fertigung.
Im Hinblick auf die Optimierung der Fertigung ist es weiter bevorzugt, dass der Kopf und die Nuten durch Kaltfließpressen hergestellt sind.
Eine optimale Gestalt der Nuten im Hinblick auf die optimale Fertigbarkeit durch Kaltfließpressen ergibt sich, wenn die Nuten einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit einem halbkreisförmigen Boden und etwa parallel zum Radius des Schaftes verlaufenden Seitenwänden aufweisen.
Weitere Verbesserungen der Herstellbarkeit kann man erzielen, wenn die Nuten zum Kopf hin in einer schrägen Fläche auslaufen.
Vorzugsweise erstrecken sich die Nuten über die gesamte Länge des Außengewindes.
Weiter ist es bevorzugt, dass die Nuten gleich beabstandet um die Mantelfläche des Schaftes herum verteilt angeordnet sind.
Um einen möglichst geringen Strömungswiderstand für das Fluid darzustellen, ist es besonders bevorzugt, wenn die Tiefe der Nuten etwas größer ist als der halbe Radius des Schaftes.
In dieser Beziehung ist es ebenfalls besonders bevorzugt, wenn die Breite der Nuten knapp ein Drittel des Außendurchmessers des Außengewindes beträgt.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Durchlassschraube von der Seite;
2 die erfindungsgemäße Durchlassschraube der 1 vom Schaftende her gesehen;
3 eine Detaildarstellung des Schaftes der Durchlassschraube der 1 von der Seite;
4 das gewindeseitige Ende des Schaftes der 3; und
5 den Schnitt A-B der 3.
Wie in 1 dargestellt, weist eine erfindungsgemäße Durchlassschraube 10 einen Kopf 12 und einen zylindrischen Schaft 14 auf. Der Schaft 14 ist an seinem dem Kopf 12 abgewandten Ende mit einem Außengewinde 16 versehen.
Erfindungsgemäß ist dieses Außengewinde 16 über seine ganze Länge durch Nuten 18 unterbrochen, die parallel zur Rotationsachse des Schaftes 14 verlaufen und sich über die gesamte Länge des Außengewindes 16 erstrecken. Auf den Kopf 12 hin laufen die Nuten 18 in einer schrägen Fläche 20 aus.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Schaft 14 in der Nähe des Kopfes 12 einen nicht mit einem Außengewinde versehenden Abschnitt 22 auf. Erfindungsgemäß kann sich das Außengewinde 16 aber auch bis zum Kopf erstrecken. Ebenso kann in der dargestellten Lösung die Nut 18 bis zum Kopf 12 hinauf gezogen sein, auch wenn das Außengewinde 16 sich, wie dargestellt, nicht über die gesamte Länge des Schaftes 14 erstreckt.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Kopf 12 mit einem Außensechskant als Kraftangriff versehen. Erfindungsgemäß können aber auch alle anderen üblichen Kraftangriffe für Schrauben Verwendung finden.
2 zeigt die Durchlassschraube der 1 von der Schaftseite aus gesehen. In dieser Darstellung wird der Querschnitt der Nuten 18 besonders deutlich. Die Nuten 18 weisen jeweils zwei Seitenwände 24, 26 auf, die nahezu parallel zu dem Radius des Schaftes 14 verlaufen. Die beiden Seitenwände 24, 26 sind durch einen halbkreisförmigen Boden 28 verbunden.
3 zeigt nochmals den Schaft 14 der erfindungsgemäßen Durchlassschraube 10 der 1 alleine. Gleiche Bestandteile werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die 4 zeigt den Schaft 14 der 3 von der dem Kopf 12 abgewandten Seite her. Hier wird nochmals die Form der Nuten 18 deutlich.
5 zeigt den Schnitt A-B der 3. Hier kann man sehr schön den Verlauf des Querschnitts der Nut 18 von der einen Seitenwand 24, die nahezu parallel zu dem Radius des Schaftes 14 verläuft über den halbkreisförmigen Boden 28 der Nut 18 zu der gegenüberliegenden Seitenwand 26, die ebenfalls wieder nahezu parallel zu dem Radius des Schaftes 14 verläuft, erkennen.
Der große Vorteil der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass eine erfindungsgemäße Durchlassschraube ohne jeden spanabhebenden Vorgang hergestellt werden kann. Eine solche Schraube kann ausschließlich durch spanlose Verformung hergestellt werden, und zwar vorzugsweise durch Kaltumformung, wobei hier das Herstellungsverfahren des Kaltfließpressens besonders bevorzugt ist.
Die erfindungsgemäße Schraube wird dabei wie heute üblich aus Drahtabschnitten hergestellt. Erfindungsgemäß können dabei gleichzeitig mit der Ausformung des Schraubenkopfes 12 die entsprechenden Nuten 18 in den Schaft 14 eingebracht werden. Sodann kann in üblicher Weise das Außengewinde 16 durch Gewindewalzen hergestellt werden.
Damit ist bereits der Herstellvorgang der erfindungsgemäßen Durchlassschraube abgeschlossen, während bei den Durchlassschrauben gemäß dem Stand der Technik nun noch die konzentrische Bohrung im Schaft und die radialen Bohrungen unter dem Schraubenkopf durch aufwendige spanabhebende Verfahren angebracht werden mussten.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist eine größere Wartungsfreundlichkeit der erfindungsgemäßen Durchlassschraube, da nach Herausschrauben der erfindungsgemäßen Schraube die Durchlasskanäle, also die Nuten 18 offen liegen und frei zugänglich sind.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zufällig drei Nuten 18 gezeigt. Erfindungsgemäß können jedoch, insbesondere bei Schrauben mit sehr kleinem Durchmesser des Schaftes auch nur ein oder zwei solche Nuten 18 vorgesehen sein, während bei Schrauben mit sehr großen Durchmesser auch wesentlich mehr als drei Nuten vorgesehen werden können, wobei in solchen Fällen dann die Tiefe dieser Nuten entsprechend geringer ausgebildet wird.
Erfindungsgemäß hat es sich dabei gezeigt, dass das hier dargestellte Nutenprofil besonders vorteilhaft geeignet ist, um mit einem Kaltfließpressverfahren hergestellt zu werden.
Erfindungsgemäß kann eine Durchlassschraube mit einem erheblich geringeren Fertigungsaufwand hergestellt werden, da durch die Verlagerung der Durchlasskanäle aus dem Zentrum des Schaftes in die Nuten keinerlei Bohrungen mehr erforderlich sind.

Claims

Durchflussschraube (10) für Flüssigkeiten oder Gase mit einem Kopf (12) und einem zylindrischen Schaft (14), der zumindest teilweise mit einem Außengewinde (16) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mantelfläche des Schaftes (14) parallel zur Rotationsachse des Schaftes (14) verlaufende Nuten (18) angebracht sind.
Durchflussschraube (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (18) gleichzeitig mit dem Kopf (12) durch spanlose Verformung hergestellt sind und das Außengewinde (16) danach gewalzt worden ist.
Durchflussschraube (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (12) und die Nuten (18) durch Kaltumformung hergestellt sind.
Durchflussschraube (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (12) und die Nuten (18) durch Kaltfließpressen hergestellt sind.
Durchflussschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (18) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit einem halbkreisförmigen Boden (28) und nahezu parallel zum Radius des Schaftes (14) verlaufenden Seitenwänden (24, 26) aufweisen.
Durchflussschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (18) zum Kopf (12) hin in einer schrägen Fläche (20) auslaufen.
Durchflussschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nuten (18) über die gesamte Länge des Außengewindes (16) erstrecken.
Durchflussschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (18) gleich beabstandet um die Mantelfäche des Schaftes (14) herum verteilt angeordnet sind.
Durchflussschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Nuten (18) größer ist als der halbe Radius des Schaftes (14).
Durchflussschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Nuten (18) knapp ein Drittel des Außendurchmessers des Außengewindes (16) beträgt.