DE2064182A1 - Arrangement for connecting construction parts - Google Patents

Arrangement for connecting construction parts

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DE2064182A1
DE2064182A1 DE19702064182 DE2064182A DE2064182A1 DE 2064182 A1 DE2064182 A1 DE 2064182A1 DE 19702064182 DE19702064182 DE 19702064182 DE 2064182 A DE2064182 A DE 2064182A DE 2064182 A1 DE2064182 A1 DE 2064182A1
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sealing ring
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head part
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Standard Pressed Steel Co
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Description

PH y\06 29. Dezember 1970PH y \ 06 December 29, 1970

Standard Pressed Steel Co., Jenkintown, Pa. /USAStandard Pressed Steel Co., Jenkintown, Pa. /UNITED STATES

Anordnung zum Verbinden von BauteilenArrangement for connecting components

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Verbinden von Bauteilen.The invention relates to an arrangement for connecting components.

Infolge der erhöhten Bedeutung des Gewichts bei der Gestaltung von verschiedenen Bauwerksteilen, besonders im Luftfahrtbereich, wird von verschiedenen verschleißbaren Materialien, die eine hohe Festigkeit - wie Kunststoffe besitzen( Gebrauch gemacht. Leider bereiten BauelementeAs a result of the increased importance of the weight in the design of various parts of the structure, especially in the aviation sector, is of different expendable materials which have a high strength - such as plastics have made (use Unfortunately prepare components.

, ORIGINAL INSPECTED, ORIGINAL INSPECTED

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axis diesen Materialien viele Schwierigkeiten, wenn sie mit anderen Bauteilgruppen durch verdrehbare Befestigungsmittel wie Schraubenbolzen od. dgl. verbtinden werden. Zum Beispiel weisen Schrauben herkömnlicher Art eine Auflagefläche auf,die in unmittelbarer Berührung mit der Oberfläche des zu verbindenden, verschleißbaren Bauteils steht. Außerdem kann die relative Gleitbewegung zwischen der Auflagefläche und dem Bauwerksteil ein Verschleißen oder Verformen der Bohrung verursachen. Wenn der Verschleiß oder die Verformung zu groß werden, wird es notwendig, das abgenutzte Bauteil auszuwechseln oder die Bohrung nachzuarbeiten und besondere übermäßige Schrauben zur Herstellung der Verbindung zu verwenden.axis these materials many difficulties when they be connected to other component groups by rotatable fasteners such as screw bolts or the like. To the For example, conventional screws have a bearing surface that is in direct contact with the surface of the wearable component to be connected. In addition, the relative sliding movement between the support surface and cause the structural part to wear or deform the bore. If the wear or the deformation become too large, it becomes necessary to wear the Replace component or rework the hole and special excessive screws for manufacturing to use the connection.

Zusätzlich zum Verschleißen oder Verformen der abnutzbaren Bauteile kommt eine andere Schwierigkeit, die auf der Berührung und der relativen Verdrehung der Schraube zum Bauteil beruht und zu Kratzern auf der Oberfläche des Bauteils führen kann. Diese Kratzer bedingen Spannungskonzentrationen im Bauteil und vermindern die Dauerstandfestigkeit der Verbindung. Die Dauerstandfestigkeit ist in solchen Anwendungsfällen von außerordentlicher Bedeutung, bei denen das Bauteil hoch beansprucht und dem Versagen durch Ermüdung ausgesetzt ist.In addition to the wear and tear or deformation of the wear-and-tear components, another difficulty comes that on the touch and the relative rotation of the screw to the component is based and to scratches on the surface of the component can lead. These scratches cause stress concentrations in the component and reduce the fatigue strength of the connection. The fatigue strength is extremely important in those applications where the Component is subject to high stress and failure due to fatigue.

Bei dem Versuch, die zuvor aufgeführten Schwierigkeiten zu . 109828/1339 While trying to face the difficulties listed above . 109828/1339

überwinden, wenn bei einer Verbindung mit einem verschleißbaren Bauteil eine Schraube oder ein ähnliches Befestigungsmittel verwendet wird, wurde verschiedentlich versucht, ein Gleitmittel an der Auflagefläche der Schraube vorzusehen. Wenn auch durch diese Verfahrensweise im allgemeinen die Reibung zwischen der Auflagefläche der Schraube und dem Bauteil vermindert wird, wird hierdurch nicht die Gleitbewegung an der Berührungsfläche vermieden, so daß die angegebenen Schwierigkeiten weiterhin bestehen.»overcome if a screw or a similar fastening means is used in connection with a wearable component is used, various attempts have been made to apply a lubricant to the contact surface of the screw to be provided. Even if this procedure generally reduces the friction between the contact surface of the screw and the component is reduced, this does not prevent the sliding movement on the contact surface, so that the stated difficulties persist. "

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zum Verbinden von Bauteilen vorzusehen, bei der die unmittelbare Gleitbewegung dos Verbindungsmittels an dem zu verbindenden Bauteil"vermieden ist,- so daß die Oberfläche des Bauteils nicht verformt oder zerkratzt wird.The object of the invention is therefore to provide an arrangement for connecting components in which the immediate Sliding movement dos connecting means on the component to be connected "is avoided - so that the surface the component is not deformed or scratched.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Schraube und ein Dichtungsring vorgesehen sind, daß die Schraube ein mit einem Gewinde versehendes Schaftstück und ein an einem Ende ausgebildetes Kopfteil aufweist, wobei das Kopfteil eine Auflagefläche und eine Deckfläche besitzt, die 'eich über der Auflagefläche erstreckt, daß der Dichtungsring mit einer glatten inneren Auflagefläche nahe der Auflagefläche der Schraube und einer glatten äußeren Auflagefläche versehen ist, die der inneren Auflagefläche gegenüberliegt, und daß der Dichtungsring einThis object is achieved according to the invention in that a screw and a sealing ring are provided that the screw has a threaded shank and a head portion formed at one end, wherein the head part has a bearing surface and a top surface which extends over the bearing surface that the sealing ring with a smooth inner bearing surface near the bearing surface of the screw and a smooth one outer bearing surface is provided, which is opposite to the inner bearing surface, and that the sealing ring is a

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ringförmiges Oberteil besitzt, das sich oberhalb der Auflageflächen des Dichtungsringes und über einen Teil der Oberkante des Kopfteils der Schraube erstreckt.has an annular upper part that is located above the bearing surfaces of the sealing ring and extends over part of the upper edge of the head part of the screw.

Erfindungsgemäß ist also eine Schraube vorgesehen, die ein mit einem Gewinde versehenes Schaftstück und ein vergrößertes Kopfteil mit einer Auflagefläche besitzt. Ein am Kopfteil der Schraube gehaltener Dichtungsring weist eine innere Auflagefläche, die an der Auflagefläche des Kopfteils der Schraube anliegt, und eine der inneren Auflagefläche gegenüberliegende äußere Auflagefläche auf„ Um die Reibung zu vermindern, ist ein geeignetes Gleitmittel im Auflagebereich von Schraube und Dichtungsring und falls erwünscht auf der äußeren Oberfläche des Dichtungsringes vorgesehen» Bei Gebrauch werden die Schraube und der Dichtungsring in ausgerichtete Bohrungen in zusammengesetzten, miteinander zu verbindenden Bauwerksteilen eingesetzt. Anschließend wird die Schraube verdreht, um die Verbindung herzustellen. Wenn sich die Schraube dreht, verharrt der Dichtungsring unbeweglich, was zur Folge hat, daß auf das Bauwerksteil keine Gleitbewegung wirkt.According to the invention, a screw is provided that a has a threaded shaft piece and an enlarged head portion with a support surface. One on the headboard The sealing ring held by the screw has an inner bearing surface that rests on the bearing surface of the head part of the screw, and an outer contact surface opposite the inner contact surface to "To the friction To reduce this, a suitable lubricant is used in the contact area of the screw and sealing ring and if desired provided on the outer surface of the sealing ring »When in use, the screw and sealing ring are in aligned bores used in assembled structural parts to be connected to one another. Afterward the screw is turned to make the connection. When the screw turns, the sealing ring will freeze immobile, with the result that no sliding movement acts on the structural part.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zmn Verbinden von BauteilenA preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. 1 shows a perspective view of an arrangement according to the invention for connecting components

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bestehend aus einer Schraube und einem Dichtungsring, consisting of a screw and a sealing ring,

Fig. 2 eine teilweise gebrochene^Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1 undFig. 2 is a partially broken ^ side view of the arrangement of FIGS. 1 and

Fig. 3 eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt -Fig. 3 is a side view - partially in section -

einer Anordnung gemäß der Erfindung, eingelassen in ein Paar zu verbindender Bauteile.an arrangement according to the invention embedded in a pair of components to be connected.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, umfaßt eine erfindungsgemäße Anordnung zum Verbinden von Bauteilen, bestehend aus einer Schraube und einem Dichtungsring (= Dichtungsschraube),einen Schraubenbolzen 10 mit einem vergrößerten Kopfteil 12, an das sich ein mit einem Gewinde versehendes Schaftstück 14 anschließt, und einen am Kopfteil 12 angebrachten Dichtungsring 16. Beim Ausführungsbeispiel besitzt das Kopfteil 12 einen flachen Senkkopf, der einejkonische Auflagefläche 18 aufweist. Die Auflagefläche 18 erstreckt sich von der Deckfläche des Kopfteils bis zum oberen Ende des Schaftstücks 14. Es ist verständlich, daß der Senkkopf für die Arbeitsweise gemäß der Erfindung nicht notwendig ist, er sollte aber überstehend sein und mittels einer radialen Auflagefläche mit dem Schaftstück verbunden sein, wobei sich die Auflagefläche^vonyOberkante des Schaftstücks aus erstreckt. Eine geeignete Aussparung 20 ist in dem Oberteil des Kopfes 12 auegebildet und dient zur Aufnahme eines Werkzeugs, umden Schraubenbolzen in der Verbindungsstelle zu drehen.As FIGS. 1 and 2 show, an arrangement according to the invention for connecting components, consisting of a screw and a sealing ring (= sealing screw), comprises a screw bolt 10 with an enlarged head part 12, to which a threaded shaft piece 14 is connected , and a sealing ring 16 attached to the head part 12. In the exemplary embodiment, the head part 12 has a flat countersunk head which has a conical bearing surface 18. The bearing surface 18 extends from the top surface of the head part to the upper end of the shaft piece 14. It is understood that the countersunk head is not necessary for the operation according to the invention, but it should protrude and be connected to the shaft piece by means of a radial bearing surface , the support surface extending from the upper edge of the shaft piece. A suitable recess 20 is formed in the top of the head 12 and is used to receive a tool to rotate the bolt in the joint.

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Das Schaftstück I4 umfaßt einen mit einem Gewinde versehenen Teil und ist gewöhnlich von der Art, daß das Gewindeteil mit einer mit einem Gewinde versehenen Bohrung in einem der Bauteile zusammenwirkt, die miteinander verbunden oder mittels einer Mutter zusammengehalten werden sollen. The shaft piece I4 includes a threaded one Part and is usually of the type that the threaded part is provided with a threaded bore in cooperates with one of the components that are to be connected to one another or to be held together by means of a nut.

Der Dichtungsring weist einen Teil 22 mit einer glatten konischen Mantelfläche, die der glatten Auflagefläche 18 des Kopfteils 12 entspricht, und einen ringförmigen Teil 23 auf, das sich in einem Winkel von dem Teil mit der konischen Mantelfläche und ein kurzes Stück nach innen über die Oberkante des Kopfteila 12 erstreckt. Bei dieser Anordnung wird der Dichtungsring durch die Schraube festgehalten. Es ist jedoch zu beachten, daß ein Zwischenraum "zwischen"demiDichtungsring und dem Kopfteil vorgesehen ist, so daß die Schraube in Bezug auf den Dichtungsring verdreht werden kann. Wie Pig. 2 zeigt, weist der Teil 22 mit tier konischen Mantelfläche des Dichtungsrings 16 eine innere Auflagefläche 24, die sich zur konischen Auflagefläche dee Kopfteils 12 erstreckt,und eine äußere · Auflagefläche 26 auf, die der inneren Oberfläche 24 gegenüberliegt, so daß sie sioh an der Oberfläche eines zu verbindenden Bauteils abstützt. Alle A\iflageflächen sind glatt. Eine der Auflageflächen im Berührungsbereich der Auflagefläche am Kopfteil der Schraube und der innerenThe sealing ring has a part 22 with a smooth conical lateral surface, which corresponds to the smooth bearing surface 18 of the head part 12, and an annular part 23, which is at an angle from the part with the conical outer surface and a short distance inwardly over the upper edge of the head part 12. At this Arrangement, the sealing ring is held in place by the screw. It should be noted, however, that there is a gap Provided "between" the sealing ring and the head part so that the screw can be turned with respect to the sealing ring. Like Pig. 2 shows, the part 22 with animal conical outer surface of the sealing ring 16 a inner bearing surface 24, which becomes the conical bearing surface the head part 12 extends, and an outer · Support surface 26, which is opposite to the inner surface 24, so that it sioh on the surface of a to be connected Component supported. All support surfaces are smooth. One of the bearing surfaces in the contact area of the bearing surface on the head part of the screw and the inner one

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Auflagefläche des Dichtungsringes sollten ein Gleitmittel enthalten. Bei der erläuterten bevorzugten Ausführungsform wird teflon als Gleitmittel verwendet. Außerdem besteht die ganze Oberfläche des Dichtungsrings aus einer derartigen Umkleidung, um die Anfertigung des Dichtungsrings zu erleichtern und um die Reibung an allen Auflageflächen zu vermindern.The contact surface of the sealing ring should contain a lubricant. In the illustrated preferred embodiment Teflon is used as a lubricant. In addition, the entire surface of the sealing ring is made of such Casing to facilitate the production of the sealing ring and to reduce the friction on all contact surfaces to diminish.

Fig. 3 zeigt eine Verbindungsstelle unter Benutzung der beschriebenen Anordnung zum Verbinden von Bauteilen, Die Verbindungsstelle umfaßt die Bauelemente 28 und 30, die ausgerichtete Bohrungen zur Aufnahme des Schaftstücks der Schraube 10 aufweisen. Die Bohrung im Bauelement 28 ist versenkt, um die Dichtungsschraube aufzunehmen. Um einen bündigen Sitz zu gewährleisten, besitzt die Versenkung einen geringfügig größeren als normalen Winkel oder in entsprechender Weise weist die Auflagefläche 18 an der Schraube einen geringfügig kleineren als normalen Winkel auf, wodurch die Dicke des konischen Mantelflächenteils 22 des Dichtungsrings ausgeglichen werden kann.Fig. 3 shows a junction using the described arrangement for connecting components, the connection point comprises the components 28 and 30, the have aligned bores for receiving the shaft portion of the screw 10. The hole in component 28 is countersunk to accommodate the sealing screw. Around To ensure a flush fit, the countersink has a slightly larger than normal angle or in a corresponding manner, the bearing surface 18 on the screw has a slightly smaller than normal angle on, whereby the thickness of the conical surface part 22 of the sealing ring can be compensated for.

Während des Zusammenbaues der Verbindungsstelle, d.h., wenn die Schraube 10 durch ein geeignetes Werkzeug verdreht wirdj setzt sich die äußere Auflagefläche 26 des konischen Mantelflächenteils auf die versenkte Oberfläche des Bauelements 28 und die Auflagefläche 38 ara KopfteilDuring the assembly of the joint, i.e. when the screw 10 is rotated by a suitable tool The outer bearing surface 26 of the conical lateral surface part is seated on the recessed surface of the component 28 and the support surface 38 ara head part

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der Schraube stützt sich an der inneren Oberfläche 24 des konischen Jlantelflächenteils des Dichtungsringes ab. V/enn die Schraube noch weiter gedreht wird, gleitet die Auflagefläche 18 der Schraube an der inneren Auflagefläche des konischen Mantelflächenteils. Aufgrund der Reibung zwischen der äußeren Oberfläche 26 und der Versenkung im Bauelement sowie der durch das Befestigungsmittel ausgeübten Spannkraft auf die Verbindung st ein Verdrehen des Dichtungsrings verhindert. Auf diese Weise entsteht keine Gleitbewegung bei dem Bauelement 28, wodurch die Bohrung abgenutzt oder verformt bzw. die Oberfläche des Bauelements verkratzt werden könnte. Demzufolge findet eine Dichtungsschraube gemäß der Erfindung bei verschleißbaren Bauelementen günstige Anwendung} eine solche Dichtungs^chraube kann aber auch bei Bauelementen aus anderem Material verwendet werden.the screw is supported on the inner surface 24 of the conical Jlantelfläche part of the sealing ring. V / enn the screw is turned even further, the bearing surface 18 of the screw slides on the inner bearing surface of the conical surface part. Due to the friction between the outer surface 26 and the countersink in the component as well as the tension force exerted by the fastening means on the connection st a rotation of the sealing ring prevented. In this way, there is no sliding movement in the component 28, which wears the bore or deformed or the surface of the component scratched could be. Accordingly, a sealing screw according to the invention finds favorable in wearable components Application} such a sealing screw can also be used for components made of a different material.

Wenn auch das, was augenblicklich als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angesehen wird, beschrieben wurde, ist dem Sachkundigen klar, daß verschiedene Veränderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne dabei die Erfindung zu verlassen} es ist daher darauf abgestellt, daß alle derartige Veränderungen und Abwandlungen durch die Erfindung gedeckt sind. While what is currently believed to be the preferred embodiment of the invention has been described, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the invention, it is therefore intended that all such changes and modifications be avoided the invention are covered.

PatehtanSprüchePatehtan sayings

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1.yAnordnung zum Verbinden von Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraube (1O) und ein Dichtungsring (16) vorgesehen sind, daß die Schraube ein mit einem Gewinde versehenes Schaftstück (14) und ein an einem Ende ausgebildetes Kopfteil (12) aufweist, wobei das Kopfteil eine Auflagefläche (18) und eine Deckfläche besitzt, die sich über der Auflagefläche erstreckt, daß der Dichtungsring mit einer glatten inneren Auflagefläche (24) nahe der Auflagefläche der Schraube und mit einer glatten äußeren Auflagefläche (26) versehen ist, die der inneren Auflagefläche gegenüberliegt, und1.y arrangement for connecting components, characterized in that that a screw (1O) and a sealing ring (16) are provided that the screw with a Threaded shaft piece (14) and one on one End formed head part (12), wherein the Head part, a support surface (18) and a top surface which extends over the bearing surface that the sealing ring with a smooth inner bearing surface (24) near the bearing surface of the screw and provided with a smooth outer bearing surface (26) which is opposite to the inner support surface, and daß der Dichtungsring ein ringförmiges Oberteil (23) besitzt, das sich oberhalb der Auflageflächen des Dichtungsrings und über einen Teil der Oberkante des Kopfteils der Schraube erstreckt.that the sealing ring has an annular upper part (23) which extends above the bearing surfaces of the sealing ring and over part of the upper edge of the head part of the screw . 2» Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Auflageflächen (18 bzw. 24«bzw. 26) ein Gleitmittel aufweist. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least one of the bearing surfaces (18 or 24 or 26) has a lubricant. 3, Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Auflagefläche (24) den Dichtungsringeο (16) ein GIe I tmi t toi an j.'w.i j.-: I, 3, arrangement according to claim 2, characterized in that the inner bearing surface (24) the sealing rings o (16) a GIe I tmi t toi an j.'wi j.-: I , 109329/1339109329/1339 4· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Auflagefläche (26) des Dichtungsrings (16) ein Gleitmittel aufweist.4. Arrangement according to claim 2, characterized in that the outer bearing surface (26) of the sealing ring (16) comprises a lubricant. 5· Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleitmittel eine Umkleidung aus Teflon vorgesehen ist.5 · Arrangement according to claim 2, characterized in that A Teflon cover is provided as a lubricant is. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläphen (18, 24 und 26) konisch ausgebildet sind.Arrangement according to claim 1, characterized in that the support surfaces (18, 24 and 26) are conical in shape are. 7« Anordnung von Befestigungsmitteln, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Bauteile} eine Platte (28 bzw. 30) aus einem verschleißbaren Material mit darin vorgesehener Bohrung, eine ,.Schraube (10) mit einem Schaftstück (14)» das sich in die Bohrung erstreckt, und einem Kopfteil ""(12) im Bereich der Platte an einem Ende der Bohrung und7 «Arrangement of fasteners, characterized by the combination of the following components} a plate (28 or 30) made of a wearable one Material with a hole provided therein, a .screw (10) with a shaft piece (14) »the extends into the bore, and a head part "" (12) in the region of the plate at one end of the bore and einen Dichtungsring (16), der an der Schraube angebracht ist und einen glatten Teil aufweist, der sich zwischen dem Kopfteil und der Platte befindet.a sealing ring (16) which is attached to the screw and has a smooth part that turns located between the headboard and the plate. Anordnung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenraum zwischen dem Kopfteil (12) der Schraube ('K)) und dem Dichtungsring (16) ein G töl QinfiGb3T.;hi, j elArrangement according to Claim 7, characterized in that the Screw ('K)) and the sealing ring (16) a G. töl QinfiGb3T.; hi, j el 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Dichtungsrings (16) als Lagerstelle (26) auf der Platte (28) ein Gleitmittel aufweist.9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the surface of the sealing ring (16) as a bearing point (26) has a lubricant on the plate (28). 10. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil (12) der Schraube (1O) eine konische Auflagefläche (18) aufweist und daß der Dichtungsring (16) ein Teil (22) mit einer konisch ausgebildeten Mantelfläche besitzt, die im Bereich der konischen Auflagefläche des Kopfteils ausgebildet ist.10. The arrangement according to claim 7 »characterized in that the head part (12) of the screw (1O) has a conical bearing surface (18) and that the sealing ring (16) has a part (22) with a conical shape Has lateral surface which is formed in the area of the conical bearing surface of the head part. 109828/1339109828/1339 LeerseiteBlank page
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