DE2744501C2

DE2744501C2 - Anordnung zum Verschließen einer druckbeaufschlagbaren Bohrung

Info

Publication number: DE2744501C2
Application number: DE19772744501
Authority: DE
Inventors: Klaus 6231 Schwalbach Winter
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1977-10-04
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1984-02-23
Also published as: DE2744501A1

Description

Die Erfindung betrifft eins; Anordnung zum Verschließen einer druckbeEufschlkgfca ;n Bohrung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist aus der GB-PS 14 25 991 bekannt Das scheibenförmige, ursprünglich flache Verschlußelement ist aus einer Speziallegierung mit einem Formerinnerungsvermögen gefertigt und erhält vor dem Einsetzen in die zu verschließende Bohrung durch plastische Verformung eine gewölbte Form, in der sein Außendurchmesser etwa gleich dem Bohrungsdurchmesser ist Aufgrund des verwendeten speziellen Materials kann das Verschlußeiemeni rfurch Wärmeeinfluß in seine flache Ausgangsform rückverformt werden. Bei dem in die Bohrung eingesetzten Verschlußelement entstehen bei diesem Vorgang, bei dem die Wölbung sich verkleinert sehr große Kräfte, so daß der umlaufende Rand in die Bohrungswandung eindringt. Die auftretenden Kräfte sind dabei auch von den Fertigungstoleranzen abhängig. Es besteht die Gefahr, daß durch Überbeanspruchung des Materials, insbesondere bei geringen Wanddicken, Schaden auftreten, die zu Undichtigkeiten führen. Die bekannte

Anordnung !¥· Büf'T'jnd ^?? cnP7ipllpn WprlrctnfFc mit

der Notwendigkeit der Wärmebehandlung sehr kostenaufwendig. Die sichere Positionierung macht entweder ein Spezialwerkzeug, mit dem das Verschlußelement beim Einsetzen durch Kleben lösbar verbunden ist. oder eine mit einem Absatz versehene Bohrung erforderlich. Ein Auswechseln der Anordnung ist wegen des Eindringens des Randes des Verschlußelements in die Bohrungswandung nicht möglich.

Aus der DE-OS 20 34 897 ist eine Anordnung zum staub- und flüssigkeitsdichten Verschluß der Bohrung einer Rohrpostbüchse bekannt, die ein Verschlußeiement in Form einer Gummischeibe aufweist, die mit einer umlaufenden Kante an der Bohrungswandung anliegt Beiderseits der Gummischeibe sind Fühningsscheiben auf Abstand gehalten, die ein Verkanten der Anordnung verhindern. Die Anordnung läßt sich mit geringem Kraftaufwand aus der Bohrung herausziehen. Ein druckmitteldichter Verschluß der Bohrung der Rohrpostbüchse ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Anordnung zum Verschließen einer druckbeaufschlagbaren Bohrung zu schaffen, die bei geringen Ansf. rüchen an die Fertigungsgenauigkeit leicht einbaubar und ohne Beschädigung der Bohrungswand sicher positionierbar ist

Diese Aufgabe wird geBst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch einen auf das Verschlußelement einwirkenden Druck erfolgt ein geringes Eindrücken der Wölbung, so daß die Kanten am Umfang des Verschiußelementes stärker an die Bohrungswandung gepreßt werden. Die Anpreßkraft ist

somit von der das Verschlußelemeni beaufschlagenden Druckkraft abhängig, so daß eine übermäßig hohe Aufweitkraft auf die Bohrungswandung vermieden wird Toleranzabweichungen in den Durchmesserabmessungen von Verschlußelement und Bohrung werden

durch die Federung des Verschlußelementes überbrückt so daß keine großen Maßgenauigkeiten erforderlich sind.

Bei einer besonders ^vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß mehrere in axiaier Richtung

aneinanderliegende Verschlußelemente zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Das rotationssyrnmetrische Führungsteil wird dabei durch zweites Verschlußelement oder weitere Verschlußelemente gebildet so daß bei gleichzeitiger Verbesserung der Verschlußwirkung ein

nur zur Führung dienendes Bauteil entfällt

Zur Festlegung der axialen Einbaulage der Anordnung in der Bohrung kann das Verschlußelement einen seine Einschubtiefe in die Bohrung begrenzenden, mit ihm fest verbundenen Anschlag aufweisen.

Ferner ist es möglich, daß das Führungneil als fest mit dem Verschlußelement verbundener Stopfen ausgebildet ist, der an seiner zylindrischen Mantelfläche eine radial umlaufende Nut aufweist in der ein mit Vorspannung an der Bohrungswandang anlegbarer Elastomerring angeordnet ist Das Führungsteil übernimmt bei dieser Ausbildung unter Beibehaltung der Baugröße der Anordnung zusätzlich eine Dichtfunktion. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1—8 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer scheibenförmiger Verschlußelemente.

fΊ g. 9 —13 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer scheibenförmiger Verschlußelemente mit Verschlußstopfen.

Flip in ripn F i ν J —6 dargesielltpn Ver«-hhißelemente 1 bestehen aus einer Scheibe, die eine Wölbung 2 besitzt. Der radial umlaufende Rand 3 des Verschlußelements 1 ist mit einer umlaufenden Kante 4 versehen.

In F i g. 6 ist ein Verschlußelement 1 in einer Bohrung

5 angeordnet, wobei die Wölbung zur Druckseite 6 der Bohrung 5 gerichtet ist. Die auf die Wölbung 2 einwirkende Druckkraft des Drucks auf der Druckseite

6 der Bohrung 5 bewirkt ein radiales Aufweiten des Verschlußelements 1, so daß dieses mit seiner umlaufenden Kante 4 gegen die Wand der Bohrung 5 gepreßt ist. Dabei ist die Wölbung 2 so ausgebildet, daß die Kraftrichtung der Anpreßkraft 7 des Verschlußele-

ments 1 gegen die Wand der Bohrung 5 unter einem Winkel 8 zur Ebene rechtwinklig zur Bohrungslängsachse wirkt, dessen Tangens kleiner ist als die Reibungszahl der aneinanderliegenden Werkstoffpaarung von Bohningswand 9 und Verschlußelement 1. Dies führt dazu, daß das Verschlußelement 1 zur drucklosen Seite 10 der Bohrung 5 hin mit seinem Rand 3 mit selbsthemmendem Reibschluß an der Bohrungswand S in Anlage ist Die Anpreßkraft 7 ist die Resultierende aus den Anteilen der axial gerichteten Druckkraft 11 und der radial gerichteten Aufspreizkraft 12 des Verschlußelements 1.

In Fig. 7 sind mehrere Verschlußelemente 1 entsprechend Fig.6 aneinanderliegend in der Bohrung 5 angeordnet Dies ist besonders vorteilhaft, enn ein sehr hoher Druck auf der Drjckseite !änps de: uuiirung 5 herrscht

Das Verschlußelement 1 in F i g. i ist an »em radial äußeren Bereich zu der der WoIt:« 2 abgewandter Seite hin h&lsenförmig ausgehüsr.., ^.obei der Durchmesser des hülseriförmigSä-. Teils 13 etwa dem Bohrangsdurchmesser gleich iss. uer hitf senförmige Teil

13 dient als Führung und ermöglicht eine einfache Montage.

Fig.9 zeigt ein in einer Bohrung 5 angeordnetes Verschlußelement 1 entsprechend dem Verschlußelement nach Fig.6, wobei an der zur Druckseite 6 der Bohrung 5 gerichteten Seite der Wölbung 2 ein Stopfen

14 in Anlage ist Der Stopfen 14 hat etwa den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 5 und weist an seiner zylindrischen Mantelfläche eine radial umlaufende Nut

15 auf, in der ein Elastomerring 16 angeordnet ist. Dadurch wird eine zusätzliche Dichtung zu der bereits schon dichten Anlage des Verschlußelements 1 an der Bohrungswand 9 erreicht

Die in F i g. IC dargestallte Anordnung entspricht der Anordnung nach Fig.9, wobei Stopfen 14 und Verschlußelement 1 durch einen koaxialen Niet 17 fest miteinander verbunden sind.

In F i g. 11 ist eine Kombination eines Stopfens 14 mit zwei Verschlußelementen 1 dargestellt wobei an jeder Stirnseite des Stopfens ein Verschlußelement 1 mit dem mittleren Bereich seiner Wölbung 2 in Anlage ist und die beiden Verschlußelemente 1 durch koaxiale Nieten 17 mit dem Stopfen 14 fest verbunden sind. Ein in einer Nut 15 im Stopfen 14 angeordneter Elastomerring 16 dient als zusätzliche Abdichtung.

Fig. 12 ztigt eine Anordnung mit einem Stopfen 14, der eine Nut 15 mit einem Elastomerring 16 aufweist und an dessen zur drucklosen Seite lö der Bohrung 5 gerichteten Stirnseite ein Verschlußelement 1 mit seiner Wölbung anliegt Weiterhin liegt an dem Verschlußelement an der zur drucklosen Seite 10 der Bohrung 5 gerichteten Seite ein tellerförmiges Baulei! 19 an, dessen radiale Er^treckung größer ist als der Bohrungsdurchmesser der Bohrung 5. Dieses tellerförmige Bauteil 19 dient als Anschlag und ist im eingebaut ·η Zustand der Anordnung an der Mündung der Bohrung T in Anlage. Stopfen 14, Verschlußelement 1 und das tellerförmige Bauteil 19 sind durch einen koaxialen Niet 17 fest miteinander verbunden.

Die in Tig. 13 dargestellte Anordnung besteht aus einem Stopfen 14 mit einer Nut 15, in der ein Elastonterring 16 angeordnet ist, der mit Vorspannung an der Bohrungswand 9 der Bohrung 5 anliegt Auf der der Druckseite 6 abgewandten Stirnseite des Stopfens 14 sind mehrere aneinanderliegende Verschlußelemente 1 angeordnet die über einen koaxialen Niet 17 fest mit dem Stopfen verbunden sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Verschließen einer druckbeaufschlagbaren Bohrung mit einem scheibenförmigen, gewölbten Verschlußelement etwa gleichen Durchmessers wie die Bohrung mit umlaufendem Rand, wobei die Wölbung zur Druckseite der Bohrung gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (1) mehrere in axiaier Richtung hintereinanderliegende, an der Bohrungswandung unter selbsthemmendem Reibschluß anliegende Kanten (4) sowie ein rotationssymmetrisches Führungsteil (13,14) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in axialer Richtung aneinanderliegende Verschlußelemente (1) zu einer Einheit zusammengefaßt sind

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Versehlußelernent (1) einen seine Einschubtiefe in die Bohrung (5) begrenzenden, mit ihm fest verbundenen Anschlag(19) aufweist

4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (14) als fest mit dem Verschlüßelement verbundener Stopfen ausgebildet ist, der an seiner zylindrischen Mantelfläche eine radial umlaufende Nut (15) aufweist, in der ein mit Vorspannung an der Bohrungswandung (9) anlegbarer Elastomerring (16) angeordnet ist