DE29900812U1 - Abdichtstopfen zum Abdichten von Bohrungen in Gehäusen - Google Patents

Description

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Horst Fleischer Hydraulik- und Maschinenbau 19. Januar 1999

F 28421 AL/Le/Sg/sb

Abdichtstopfen zum Abdichten von Bohrungen in Gehäusen

Die Erfindung betrifft einen Abdichtstopfen zum Abdichten von Bohrungen in Gehäusen, insbesondere in Ventilblöcken, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im allgemeinen dienen Abdichtstopfen zum Verschließen und Abdichten von Bohrungen, welche in Gehäusen, beispielsweise in Ventilblöcken, als konstruktiv bedingte Blindbohrungen oder als optionale Verteileröfmungen vorhanden sind.

Herkömmliche Abdichtstopfen des Standes der Technik umfassen im wesentlichen einen Gewindeabschnitt zum Befestigen in dem Gehäuse und einen sich an einem Endbereich des Gewindeabschnitts befindenden Kopf, welcher als Kraftübertragungseinrichtung, beispielsweise als Schraubenmutterkopf mit Außensechskant, ausgebildet ist. Die Abdichtung gegenüber dem Gehäuse erfolgt mittels einer breiten Dichtfläche, welche sich radial erstreckend zwischen dem Kopf des Abdichtstopfens des Standes der Technik und der Gehäuseoberfläche befindet. Zwischen der Dichtfläche und der Gehäuseoberfiäche ist gewöhnlich ein flexibles Dichtelement angeordnet, welches durch das Einschrauben des Abdichtstopfens zwischen dem Kopf bzw. der Dichtfläche und der Gehäuseoberfläche zusammengedrückt wird, um so die entsprechende Bohrung abzudichten. Die erforderliche breite Dichtfläche und die axiale Ausdehnung der Kraftübertragungseinrichtung des großen Kopfes eines Abdichtstopfens des Standes der Technik erschwert dessen Verwendung bei eng nebeneinanderliegenden abdichtenden Bohrungen. Ferner wird die Dichtwirkung wesentlich durch die Kraft bestimmt,

mit welcher ein Abdichtstopfen des Standes der Technik in einer Bohrung in einem Gehäuse befestigt bzw. festgeschraubt wird, d.h. durch die Kraft, welche das Dichtelement zusammengedrückt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Abdichtstopfen zum besonders sicheren Abdichten von Bohrungen in Gehäusen zu schaffen, welcher besonders einfach in den entsprechenden Bohrungen in einer" definierten Einbaulage einsetzbar und wieder lösbar ist, und welcher auch zur Verwendung bei räumlich begrenzten Einbausituationen geeignet ist. -

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Abdichtstopfen zum Abdichten von Bohrungen in Gehäusen gemäß Anspruch 1 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Der erfindungsgemäße Abdichtstopfen zum Abdichten von Bohrungen in Gehäusen weist zumindest einen Gewindeabschnitt auf, mit dem der Abdichtstopfen lösbar in der entsprechenden Bohrung in dem Gehäuse befestigt wird, sowie mindestens eine Kraftübertragungseinrichtung zum Einsetzen in das Gehäuse. Erfindungsgemäß umfaßt der Abdichtstopfen mindestens einen ersten und einen zweiten Dichtbereich. Der erste Dichtbereich weist dabei eine Dichtfläche auf, welche formkongruent zu einer im Gehäuse vorgesehenen Gegenfläche ausgebildet ist, und der zweite Dichtbereich wirkt im eingesetzten Zustand des Abdichtstopfens in der Bohrung in dem Gehäuse mit einem Dichtelement zusammen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Abdichtstopfens mit zwei Dichtbereichen gestattet eine räumlich kompaktere Anordnung, als dies ein zwischen einer

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einzelnen radial sich erstreckenden Dichtfläche eines großen Kopfes eines Abdichtstopfens und einer Gehäuseoberfläche geklemmtes breites Dichtelement gemäß dem Stand der Technik zuläßt. Dadurch wird es möglich, den erfindungsgemäßen Abdichtstopfen auch bei räumlich begrenzten Einbausituationen, wie beispielsweise bei nebeneinanderliegenden abzudichtenden Kanälen in Ventilblökken, zu verwenden. Die Ausbildung des ersten Dichtbereichs mit einer Dichtfläche, welche formkongruent mit einer im Gehäuse bzw. in der Bohrung vorgesehenen Gegenfläche ausgebildet ist, ergibt zusätzlich eine definierte Einbaulage und somit eine reproduzierbare und zuverlässige Dichtwirkung bei Verwendung des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist zumindest ein Anschlag zum Positionieren in dem Gehäuse ausgebildet, wobei insbesondere der erste Dichtbereich den Anschlag im Gehäuse bildet. Die durch einen Anschlag definierte Einbaulage im Gehäuse verbessert die Handhabung des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens und sorgt so für reproduzierbare Dichtverhältnisse und eine Verbesserung der Dichtwirkung.

Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Abdichtstopfen im wesentlichen als zylindrischer Grundkörper ausgebildet, wobei der erste Dichtbereich entlang eines ersten Außenflächenabschnitts des zylindrischen Grundkörpers über dessen Umfang umlaufend ausgebildet ist. Ein Abschnitt des zylindrischen Grundkörpers ist als Gewindeabschnitt zum lösbaren Befestigen in dem Gehäuse ausgebildet. Der zylindrische Grundkörper besteht im wesentlichen aus einem Vollzylinder und weist keine durchgängige Bohrung auf. Besonders vorteilhaft kann der zylindrische Grundkörper zur Erleichterung des Einsetzens des Dichtstopfens im Bereich des Gewindeabschnitts angefast sein. Als Material für den Abdichtstopfen kann prinzipiell jedes geeignete Metall oder auch Hartplastik oder ähnliches verwendet werden. Vorzugsweise besteht der erfindungsgemäße Abdichtstopfen aus gehärtetem Stahl, wodurch aufgrund des demgegenüber weicheren Material des Gehäu-

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ses, in welches der Abdichtstopfen eingesetzt wird, eine bessere Dichtwirkung im Gewindebereich erzielbar ist. Das Härten erfolgt vorzugsweise durch Carbonitrieren, weil der Abdichtstopfen sich mit dem Gehäuse (Gegenstück) nicht kaltverschweißen darf-

Besonders bevorzugt ist die Dichtfläche des Dichtbereiches als Kegelfläche ausgebildet. Insbesondere liegt der Kegelwinkel in einem Bereich von 25° bis 65°, besonders bevorzugt ist ein Kegelwinkel von 45°. Die Kegelfläche zeigt in Einschraubrichtung des Abdichtstopfens.

Zur Erzielung einer verbesserten Dichtwirkung ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der zweite Dichtbereich entlang eines zweiten Außenflächenabschnittes des zylindrischen Grundkörpers über dessen Umfang umlaufend ausgebildet und weist eine Ausnehmung auf, in welche das flexible Dichtelement, welches bevorzugt ein O-Ring ist, aufgenommen ist.

Besonders bevorzugt ist der zweite Dichtbereich so ausgebildet, daß das Dichtelement im eingesetzten Zustand des Abdichtstopfens derart deformiert ist, daß es die Ausnehmung des zweiten Dichtbereiches im wesentlichen ausfüllt. Somit ergibt sich im eingesetzten Zustand sowohl durch das Zusammenwirken der als Kegelfläche ausgebildeten Dichtfläche des ersten Dichtbereichs und dem durch das Einsetzen bzw. Einschrauben des Abdichtstopfens deformierten flexiblen Dichtelement in dem zweiten Dichtbereich eine besonders vorteilhafte und zuverlässige Dichtwirkung. Das aus flexiblem Material bestehende Dichtelement wird dabei im wesentlichen durch Zusammenwirken eines Abschnittes des Gehäuses, insbesondere eines Abschnittes der Innenwandung der zu verschließenden Bohrung im Gehäuse, mit dem zweiten Dichtabschnitt, deformiert.

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Bevorzugt ist der erste Dichtbereich des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens angrenzend an den zweiten Dichtbereich ausgebildet. Durch diese räumliche Aufteilung ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise des erfmdungsgemäßen Abdichtstopfens.

Zum Einsetzen in das Gehäuse ist die Kraftübertragungseinrichtung des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens bevorzugt als Innehvielkant, besonders bevorzugt als Innensechskant ausgebildet. Dieser Innenvielkant erstreckt sich bevorzugt im Bereich einer Stirnfläche des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens in den im wesentlichen zylindrischen Grundkörper des Abdichtstopfens. Da somit erfindungsgemäß kein großer Kopf mit Außensechskant, wie beim Abdichtstopfen des Standes der Technik nötig ist, ermöglicht diese Gestaltung des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens eine besonders kompakte Bauweise. Anstatt eines Innensechskants können auch anders gestaltete Kraftübertragungseinrichtungen, wie etwa über den Umfang verteilt angeordnete Paßlöcher zur Aufnahme eines entsprechenden Drehwerkzeugs, Schraubenschlitze oder ähnliches vorgesehen sein.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens, bei welcher der Gewindeabschnitt und die Dichtbereiche in axialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind und in Einsetzrichtung die Dichtbereiche dem Gewindeabschnitt folgen. Somit ist ein besonders einfaches Einsetzen und Befestigen bei gleichzeitig besonders sicherem Abdichten durch den erfmdungsgemäßen Abdichtstopfen gegeben. Des weiteren erlaubt eine entsprechende Anordnung von Gewindeabschnitt und Dichtbereichen eine besonders kompakte Gestaltung des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens.

Besonders bevorzugt ist es zur Verbesserung der Dichtwirkung und zur sicheren Fixierung des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens in dem Gehäuse bzw. in der Bohrung in dem Gehäuse, daß die Dichtbereiche an einem Kragen an dem zylin-

drischen Grundkörper ausgebildet sind. Der Kragen ist dabei besonders bevorzugt am hinteren Endabschnitt (bezüglich der Einschraubrichtung) des zylindrischen Grundkörpers angeordnet und erstreckt sich dort radial nach außen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Ausfuhrungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Abdichtstopfens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Abdichtstopfen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Detail-Schnittansicht eines Abdichtstopfens einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 4 eine Detail-Schnittansicht eines Abdichtstopfens einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in eingesetztem Zustand.

Fig. 1 zeigt eine Seitenschnittansicht eines Abdichtstopfens einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Der erfindungsgemäße Abdichtstopfen zum Abdichten von Bohrungen in Gehäusen besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Grundkörper, welcher in einem Teilbereich einen Gewindeabschnitt 2 zum lösbaren Befestigen in einem Gehäuse 1 (nicht gezeigt) aufweist. An einem Endabschnitt des zylindrischen Grundkörpers des Abdichtstopfens ist ein Kragen 9 ausgebildet. Dort befinden sich ein erster 4 und ein zweiter 5 Dichtbereich. Der erste Dichtbereich 4 umfaßt

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eine Dichtfläche 6, welche formkongruent zu einer im Gehäuse 1 vorgesehenen Gegenfläche 7 (nicht gezeigt) ausgebildet ist. An dem ersten Dichtbereich 4 grenzt der zweite Dichtbereich 5 an. Der zweite Dichtbereich 5 ist, ähnlich wie auch der erste Dichtbereich 4, entlang eines Außenflächenabschnitts des zylindrisehen Grundkörpers über dessen Umfang umlaufend ausgebildet und umfaßt eine Ausnehmung, in welche ein flexibles Dichtelement 8, insbesondere ein O-Ring, aufgenommen ist. Im hinteren Bereich (bezüglich der Einsetznchtung) des Abdichtstopfens ist eine Kraftübertragungseinrichtung 3 ausgebildet. Diese erstreckt sich als Innensechskant in den zylindrischen Grundkörper hinein. Der Gewindeabschnitt 2 des zylindrischen Grundkörpers des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens ist in Einsetzrichtung des Abdichtstopfens angefast, um so das Einführen in die abzudichtende Bohrung in dem Gehäuse zu erleichtern.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Abdichtstopfen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Draufsicht der Fig. 2 zeigt den Abdichtstopfen dabei von der in Einsetzrichtung hinteren Seite des zylindrischen Grundkörpers. Gestrichelt dargestellt ist der in dieser Ansicht eigentlich nicht zu sehende Gewindeabschnitt 2 des zylindrischen Grundkörpers.

Die Kraftübertragungseinrichtung 3 ragt mittig in den zylindrischen Grundkörper hinein und ist als Innenvielkant, in diesem Fall als Innensechskant, ausgebildet. Mittels eines in die Kraftübertragungseinrichtung 3 eingesetzten Werkzeugs, in diesem Fall beispielsweise mittels eines Sechskant-Inbusschlüssels, kann der Abdichtstopfen in die Bohrung in dem Gehäuse 1 (nicht gezeigt) eingefügt bzw. eingeschraubt werden. Selbstverständlich kann die Kraftübertragungseinrichtung 3 beispielsweise auch als Schraubenschlitz, als Kreuzschlitz oder ähnliches zur Aufnahme eines geeigneten Schraubendrehers ausgebildet sein.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht eines Abdichtstopfens gemäß der bevorzugten Ausfuhrungsform der Fig. 1.

Vergrößert dargestellt ist der Bereich des Kragens mit dem als Dichtfläche 6 ausgebildeten ersten Dichtbereich und dem daran angrenzenden Dichtbereich 5. In der Aussparung des zweiten Dichtbereichs 5 ist das flexible Dichtelement 8 aufgenommen. Dabei wird der zweite Dichtbereich "5 von dem flexiblen Dichtelement 8 nicht vollständig ausgefüllt, wenn der Abdichtstopfen nicht in die abzudichtende Bohrung des Gehäuses eingesetzt ist. Die Dichtfläche 6 des ersten Dichtbereichs ist als Kugelfläche mit einem Kegelwinkel von 45° in Einsetzrichtung ausgebildet.

Fig. 4 zeigt eine Detail-Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Abdichtstopfens einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welcher hier im Unterschied zu Fig. 3 in dem Gehäuse 1 eingesetzt ist.

Das Gehäuse 1 weist am Endabschnitt der darin verlaufenden Bohrung eine mit der Dichtfläche 6 des ersten Dichtbereichs des erfindungsgemäßen Abdichtstopfens formkongruent ausgebildete Gegenfläche 7 auf. Die Dichtfläche 6 des ersten Dichtbereichs ist als Anschlag im Gehäuse 1 ausgebildet. Im gezeigten Fall ist der erfindungsgemäße Abdichtstopfen mittels der Kraftübertragungseinrichtung 3 (nicht gezeigt) vollständig mit dem Gewindeabschnitt 2 des zylindrischen Grundkörpers in die Bohrung des Gehäuses 1 eingeschraubt. Der in Einschraubrichtung am hinteren Ende des Abdichtstopfens sich befindende Kragen ist somit vollständig in der Bohrung aufgenommen, welche im Bereich der Gegenfläche 7 des Gehäuses 1 erweitert ist, und der Abdichtstopfen schließt in einer Ebene mit der Oberfläche des Gehäuses 1 ab. Die Abdichtung erfolgt zum einen durch das direkte Anliegen der als Anschlag ausgebildeten Dichtfläche 6 des ersten Dichtbereichs an der im Gehäuse 1 vorgesehenen Gegenfläche 7 und zum andern durch

das Dichtelement 8, welches im gezeigten eingesetzten Zustand des Abdichtstopfens den Bereich des zweiten Dichtbereichs 5 aufgrund seiner Deformation im wesentlichen ausfüllt.

Claims (10)

&Igr;&Ogr; -&Igr;&Ogr;- Ansprüche

1. Abdichtstopfen zum Abdichten von Bohrungen in Gehäusen (1), insbesondere in Ventilblöcken, welcher zumindest einen Gewindeabschnitt (2) zu dessen lösbarem Befestigen im Gehäuse (1) und mindestens eine Kraftübertragungseinrichtung (3) zum Einsetzen in das Gehäuse aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

mindestens ein erster (4) und ein zweiter (5) Dichtbereich vorgesehen sind, wobei der erste Dichtbereich (4) eine Dichtfläche (6) aufweist, welche formkongruent zu einer im Gehäuse (1) vorgesehenen Gegenfläche (7) ausgebildet ist, und der zweite Dichtbereich (5) im eingesetzten Zustand mit einem Dichtelement (8) zusammenwirkt.

2. Abdichtstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Anschlag zum Positionieren in dem Gehäuse (1) ausgebildet ist, insbesondere bei welchem der erste Dichtbereich (4) den Anschlag im Gehäuse (1) bildet.

3. Abdichtstopfen nach Anspruch 1 oder 2, welcher als im wesentlichen zylindrischer Grundkörper ausgebildet ist, wobei der erste Dichtbereich (4) entlang eines ersten Außenflächen-Abschnittes des zylindrischen Grundkörpers über dessen Umfang umlaufend ausgebildet ist.

4. Abdichtstopfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (6) des ersten Dichtbereiches (4) als Kegelfläche ausgebildet ist, insbesondere mit einem Kegelwinkel von 25° bis 65°, insbesondere von 45°.

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5. Abdichtstopfen nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dichtbereich (5) entlang eines zweiten Außenflächen-Abschnittes des zylindrischen Grundkörpers über dessen Umfang umlaufend ausgebildet ist und eine Ausnehmung aufweist, in welche das flexible Dichtelement (8), insbesondere ein O-Ring, aufgenommen ist.

6. Abdichtstopfen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dichtbereich (5) so ausgebildet ist, daß das Dichtelement (8) im eingesetzten Zustand des Abdichtstopfens derart deformiert ist, daß es die Ausnehmumg des zweiten Dichtbereiches (5) im wesentlichen ausfüllt.

7. Abdichtstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Dichtbereich (4) des Abdichtstopfens angrenzend an den zweiten Dichtbereich (5) ausgebildet ist.

8. Abdichtstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung (3) des Abdichtstopfens als Innenvielkant, insbesondere als Innensechskant, ausgebildet ist.

9. Abdichtstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeabschnitt (2) und die Dichtbereiche (4, 5) in axialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind und in Einsetzrichtung die Dichtbereiche (4, 5) dem Gewindeabschnitt (2) folgen.

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10. Abdichtstopfen nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtbereiche (4, 5) an einem Kragen (9) am zylindrischen Grundkörper ausgebildet sind.