DE3545849A1

DE3545849A1 - Abdichtbare schraubenverbindung

Info

Publication number: DE3545849A1
Application number: DE19853545849
Authority: DE
Inventors: Gerhard Briem
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-07-02
Also published as: DE3545849C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubenverbin dung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Verbindungen werden bei der Montage von Bau teilen, insbesondere im Flugzeugbau angewendet. Je nach Einbauort werden diese Schraubenverbindungen ge gen Feuchtigkeit abgedichtet, um Korrosionsschäden zu vermeiden. Dies geschieht unter Verwendung einer Dicht masse durch "naß Einsetzen" der betreffenden Verbin dungselemente. Hierzu wird die Dichtmasse auf die be treffenden Flächen der Verbindungselemente aufgetra gen, wonach das Zusammenfügen und Festziehen erfolgt.

Hierbei ist von Nachteil,

- daß Belästigungen durch Lösungsmitteldämpfe der Dichtmasse auftreten und,
- daß sich das Von-Hand-Auftragen der Dichtmasse für einen weitgehend mechanisierten Fertigungsab lauf als relativ umständlich erweist.

Ein weiterer Nachteil der vorbeschriebenen Verbindung zeigt sich insbesondere bei Bauteilen aus faserver stärkten Kunststofflaminaten. Diese Teile dürfen näm lich nicht montiert werden, wenn Mängel wie Delamina tion oder Ausfransungen an den Durchgangsbohrungen festgestellt werden. Diese Vorschrift beruht darauf, daß bei derart beschädigten Bohrungen die Übertragung der während des Betriebes auftretenden Kräfte sowie eine einwandfreie Abdichtung möglicherweise nicht er reichbar ist.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schraubenverbindung derart auszu bilden, daß der Arbeitsgang des Naß-Einsetzens ent fällt und die Anwendung der Dichtmasse vereinfacht wird, wobei durch Anwendung einer aushärtbaren Kleb stoffdichtmasse die Verwendung auch solcher Bauteile sichergestellt ist, deren Durchgangsbohrungen von Män geln behaftet sind, die innerhalb eines erweiterten Toleranzfeldes liegen.

Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Verbindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die damit erreichten Vorteile bestehen darin,

- daß der Abdichtvorgang vereinfacht ist;
- daß im Falle der Anwendung einer aushärtbaren Kleb stoffmasse Beschädigungen der Durchgangsbohrungen durch Ausfransung oder Delamination reparierbar sind und,
- daß der erfindungsgemäß vorgesehene Abdicht- bzw. Klebvorgang auch innerhalb eines automatisierten Ferti gungsablaufs mittels einer entsprechenden automati schen Vorrichtung ausführbar ist.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und in der Beispielbeschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine fertige Verbindung mit zentrischer Ein pressung der Dichtmasse,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Bolzen mit einem Nippel,

Fig. 4 einen Bolzen mit einem innen liegenden Nippel,

Fig. 5 eine Verbindung mit einem Längsnuten aufweisen den Bolzen,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI nach Fig. 5,

Fig. 7 den Schnitt VII-VII nach Fig. 5,

Fig. 8 einen Senkbolzen,

Fig. 9 den Schnitt IX-IX nach Fig. 8, und

Fig. 10 einen Bolzen mit einer schraubenförmigen Nut.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine zweischnittige Schrau benverbindung mit einem Schraubenbolzen 1, der zwei Teile 2 und 3 miteinander verbindet. Die Bohrung des Teils 3 ist beschädigt und weist demzufolge an einigen Stellen 4 eine vom Bolzendurchmesser abweichende größe re Weite auf. Der Bolzen 1 hat eine zentrische Boh rung 5, von der Querbohrungen 6 nach außen führen. Zur Herstellung dieser Verbindung wird der Bolzen 1 durch die Teile 2 und 3 hindurchgesteckt, eine Scheibe 7 über das freie Bolzenende geschoben und eine Mutter 8 auf das Bolzenende aufgeschraubt und festgezogen. An schließend wird mittels einer geeigneten Presse eine Dichtmasse durch die Bohrung 5 in den den Bolzen 1 innerhalb des Teiles 3 umgebenden Hohlraum gepreßt.

Dabei dringt die Masse auch in alle anderen Fugen ein, die mit dem besagten Hohlraum in Verbindung stehen. Nach dem Einpressen der Dichtmasse wird die in ihrem Endbereich ein Innengewinde aufweisende Bohrung 5 durch eine Schraube 8 verschlossen.

Die Fig. 3 zeigt einen Bolzen 10 mit einer vom Kopf ende her angebrachten Sackbohrung 5, wobei wiederum eine hier jedoch nicht gezeigte Querbohrung vorgesehen ist. Die Mündung der Bohrung 5 ist mit einem Innenge winde versehen, in das ein Nippel 11 eingeschraubt ist. Bei Verwendung dieses Bolzens kann eine übliche Presse, etwa nach Art einer Fettpresse, zum Einpressen Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausgestaltung des Bol zens (10) nach Fig. 3 mit einem Nippel 12, der jedoch in den Bolzen eingelassen ist. Hierdurch ergeben sich Vorteile bei beengten Raumverhältnissen. Es ist denk bar, daß die beiden vorgenannten Lösungen auch dadurch abgewandelt werden können, daß der betreffende Nippel am Gewindeende des Bolzens angeordnet ist.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung anhand eines Bolzens 13, der vier äußere Nuten 14 aufweist, die auf der Unterseite des Kopfes nahe dessen Rand beginnend, radial zum Schaft hin und dann weiter in axialer Richtung bis zum Ende des Gewindes 15 verlaufen. Auf der Unterseite des Kopfes ist weiterhin eine konzentrische Ringnut 16 ange bracht. Bei der gezeigten Ausgestaltung beginnen die Nuten 14 in dieser Ringnut 16. Von der Ringnut 16 füh ren vier weitere mit 17 bezeichnete Radialnute bis zum Rand der Auflagefläche des Kopfes. Die Nuten 17 weisen im Vergleich mit den anderen Nuten einen deutlich kleineren Querschnitt auf. Die zum Abdichten dieser Verbindung dienende Presse weist ein Anschlußstück auf, dessen Mündung einerseits gegen die Mutter dicht schließt, andererseits aber einen Zufluß der Masse zu den Nuten 14 gestattet. Beim Einpressen der Dichtmasse gelangt diese durch die Nuten 14 vom Gewindeende bis zum Kopf des Bolzens und füllt hier die Ringnut 16 aus. Beim Vordringen durch die engen Nuten 17 erfährt die Masse einen erheblichen Widerstand, so daß ein Druckanstieg eintritt, der die Verteilung der Masse bis in die feinsten Fugen der Verbindung bewirkt. Die Ausfüllung der Ringnut 16 ergibt eine völlige Abdich tung der zwischen dem Kopf und dem Teil 2 befindlichen Fuge.

In den Fig. 8 und 9 ist ein nicht durchbohrter Senkbolzen 18 als Verbindungselement gezeigt. Auch hier wird die Dichtmasse mit Hilfe einer Presse durch vier seitlich des Bolzenschaftes angeordnete Nuten 18 direkt in den zwischen dem Bolzen 18 und dem Teil 3 befindlichen Hohlraum 20 gepresst. Um die Füllung des Raumes 20 zu erleichtern, ist die Unterseite des Bol zenkopfes mit vier meridionalen Nuten 21 versehen, die praktisch die Fortsetzungen der Nuten 19 bilden und in eine konzentrisch umlaufende Nut 22 einmünden. Von der Nut 22 aus sind vier meridionale, um 90° versetzte Nuten 23 von kleinerem Querschnitt bis zum Rande des Kopfes geführt. Hierdurch wird erreicht, daß beim Ein pressen der Masse zunächst die im Hohlraum befindliche Luft entweichen kann und die Masse anschließend bis in die Dichtfuge des Kopfes vordringt.

Fig. 10 zeigt einen Bolzen 24 mit einer schraubenför mig angeordneten Nut 25. Diese Nut 25 zur Kanalisie rung der einzubringenden Masse kann mit allen vorbe schriebenen Einzelheiten der betreffenden Bolzen kombi niert werden.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bolzen mit den vorbeschriebenen Nuten erfolgt vorzugsweise durch Warm formung.

Claims

1. Abdichtbare Schraubenverbindung, im wesentli chen bestehend aus einem Schraubenbolzen und einer Mutter, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (1, 10, 13, 18, 12) und/oder die Mutter (8) Kanäle (Bohrungen 5, 6, Nuten 14, 16, 17) aufweist/auf weisen, die derart angeordnet sind, daß eine fließ fähige Masse (Dichtmasse) nach dem Festziehen der Verbindung in innerhalb der Verbindung befindliche Hohlräume eingepreßt werden kann.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bolzen (1, 10, 13, 18, 24) mindestens zwei Nuten (14, 16, 17) aufweist, die auf der Unterseite des Kopfes radial bzw. meridional bis zum Schaft und dann axial bis zum Ende des Gewindes verlaufen.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Bolzen eine axi ale Sackbohrung (5) aufweist, die mit mindestens einer Querbohrung (6) in Verbindung steht.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sack bohrung (5) vom Kopfende des Bolzens aus gebohrt ist.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sack bohrung (5) vom Ende des Gewindes (15) aus gebohrt ist.

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sack bohrung (5) durch eine Schraube (8) verschlossen ist.

7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sack bohrung (5) durch einen Nippel (11) verschlossen ist.

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sack bohrung (5) durch ein integriertes Kugelventil (12) verschlossen ist.

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tie fe der Nuten (14, 19, 25) mindestens im Bereich des Gewindes (15) größer ist als die Gewindetiefe.

10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bol zen (1, 10, 13, 18, 24) auf der Unterseite seines Kop fes mindestens eine konzentrisch umlaufende Nut (16, 22) aufweist.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf lagefläche der Mutter (8) radiale, vom Gewinde aus gehende Nuten aufweist, die nicht bis zum Rand der Auflagefläche reichen.

12. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bol zen (1, 10, 13, 18, 24) mindestens eine sich vom Kopf bis zum Gewindeende erstreckende schraubenförmige Nut (25) aufweist.