DE4342461A1 - Schraubverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubverbindung mit einer Schraube, die sich in einer Senkbohrung befindet und mit einem Dichtelement.

Es sind verschiedene Dichtelemente z. B. Hartpapierschei­ ben, O-Ringe oder Dichtlippen, wie im deutschen Ge­ brauchsmuster G 77 20 012 gezeigt ist, die unter dem Schraubenkopf einer Schraube angeordnet sind, bekannt. Die Hartpapierscheibe, der O-Ring oder die Dichtlippe dichten die Schraubverbindung nach außen ab, und bilden dadurch einen Schutz gegen Staub und Spritzwasser.

Bei der Verwendung einer Hartpapierscheibe oder eines O- Rings unter dem Schraubenkopf fehlt es normalerweise aus Platzmangel an einem Überpreßschutz für das Dichtelement, so daß sie bzw. er beim Einschrauben übermäßig gequetscht und dadurch zerstört bzw. über den Rand des Schraubenkop­ fes hinausgedrückt werden kann. Wenn diese Anordnung fer­ ner in Verbindung mit einer Senkbohrung verwendet wird, kann sich Stauwasser zwischen dem Außenumfang des Schraubenkopfes und dem Innenumfang der Senkbohrung bil­ den, was nicht wünschenswert ist. Ferner tritt bei dieser Anordnung während des Einschraubens eine relativ starke Reibwirkung zwischen dem Schraubenkopf und dem Dichtele­ ment auf, wodurch es beschädigt und die Dichtwirkung ein­ geschränkt werden kann.

Bei der Verwendung einer aus dem DE-Gbm 77 20 012 bekann­ ten Dichtlippe am zu verschraubenden Teil z. B. einem Steckverbindergehäuse, tritt wiederum Stauwasser auf, und die Dichtlippe ist beim Einschrauben gefährdet, und damit auch die Dichtwirkung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ein­ fache Schraubverbindung vorzusehen, die eine gute Dicht­ wirkung zeigt und die Gefahr einer Beschädigung der Dichtung verringert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anordnung eines Dichtelements zwischen dem Außenumfang der Schraube und dem Innenumfang der Senkbohrung gelöst. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß die beim Einschrauben auf das Dichtelement wirkenden Kräfte auf ein Minimum reduziert werden können. Die Abmessungen der Schraube und der Senkbohrung sind hierbei so wählbar, daß die auf das Dichtelement wirkenden Kräfte definiert sind bzw. eine vorgegebene Kraft nicht übersteigen. Dadurch wird das Dichtelement vor Beschädigung geschützt und eine verlängerte Lebenszeit des Dichtelementes und somit eine zuverlässige, dauerhafte Dichtwirkung wird erzielt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Untersprüchen dargestellt.

Eine Befestigung des Dichtelements an dem Außenumfang der Schraube und/oder dem Innenumfang der Senkbohrung be­ sitzt ferner den Vorteil, daß die Dichtung unverlierbar gehalten wird.

Die Ausgestaltung einer Umfangsnut in entweder der Schraube und/oder dem Innenumfang der Senkbohrung besitzt den Vorteil einer einfachen Befestigungsmöglichkeit für das Dichtelement, wobei dieses auswechselbar ist. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Ver­ wendung eines O-Rings als das Dichtelement, da es sich hierbei um ein Standardelement handelt, so daß keine spe­ zielle Herstellung des Dichtelements notwendig ist.

Durch die radiale Abdichtung der Schraubverbindung zwi­ schen dem Außenumfang der Schraube und dem Innenumfang der Senkbohrung ist es durch eine Anordnung des Dichtele­ ments nahe der Oberseite der Schraube möglich, die Bil­ dung von Stauwasser in der Senkbohrung auf ein Minimum zu reduzieren.

Durch die radiale Anordnung des Dichtelements wird ferner erreicht, daß das Dichtelement neben seiner Dichtwirkung gleichzeitig als Schraubensicherung dient, so daß genaue Toleranzen für eine Schraubensicherung insbesondere in Kunststoffteilen nicht erforderlich sind.

Als Schraube ist jede Form, beispielsweise auch eine Ma­ denschraube einsetzbar. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausführungsform, bei der eine Zylinderkopfschraube vorgesehen ist. Dies ist insbesondere aus dem Grund vor­ teilhaft, daß bestehende Schraubverbindungen, bei denen eine Schraube mit Schraubenkopf in einer Senkbohrung mit einer darunterliegenden Dichtung vorgesehen sind, leicht in der erfindungsgemäßen Weise nachgerüstet werden kön­ nen.

Bei der Ausgestaltung mit Schraubenkopf ist es ferner vorteilhaft, die Senkbohrung und/oder den Schraubenkopf konisch auszubilden, damit eine Zentrierung des Schrau­ benkopfes bezüglich der Senkbohrung, und somit eine gleichmäßige Radialdichtwirkung zwischen dem Schrauben­ kopf und der Senkbohrung erreicht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der er­ findungsgemäßen Schraubverbindung in drei Montagestadien.

Fig. 1 zeigt den ersten Schritt beim Zusammenfügen einer Schraubverbindung, bei dem eine Schraube 1 in eine Boh­ rung 5 eines zu verschraubenden Teils 2 eingesetzt wird. Der zu verschraubende Teil 2 kann beispielsweise ein Steckverbindergehäuseteil oder irgendein anderes Teil sein, bei dem eine Abdichtung zwischen einer Schraube und dem zu verschraubenden Teil erforderlich ist.

Wie zu erkennen ist, besitzt die Bohrung 5 zur Einführung der Schraube 1 einen oberen Teil, der als Senkbohrung 7 ausgebildet ist sowie darunterliegende, konzentrisch um eine gemeinsame Mittelachse A angeordnete Teile die zur Aufnahme und Halterung einer Tülle 10 dienen. Die Tülle 10 ist als Führung für die Schraube 1 vorgesehen. Die Senkbohrung 7 besitzt eine Innenumfangswand 13, die sich nach innen zum Ansatz eines mit dem Teil 2 einstückig ausgebildeten, im Querschnitt keilförmigen Dichtrings oder -lippe 14 hin konisch verjüngt.

Die Schraube 1 weist ihrerseits einen Schraubenkopf 20 auf, der als Zylinderkopf ausgebildet ist, jedoch auch andere Formen besitzen kann. Im Umfang des Schraubenkop­ fes ist eine Nut 22 ausgebildet, die als Aufnahme für ein Dichtelement 26 dient. Das Dichtelement ist ein O-Ring.

Es sei bemerkt, daß anstatt der Umfangsnut 22 im Schrau­ benkopf 20 auch eine Innenumfangsnut in der Senkbohrung 7 zur Aufnahme eines Dichtelements vorgesehen sein kann. Weiterhin könnte auch eine andere Art der Befestigung ei­ ner Dichtung am Umfang des Schraubenkopfes 20 und/oder an der Innenumfangswand 13 der Senkbohrung 7 wie z. B. An­ spritzen, Kleben etc. vorgesehen sein.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Schritt ist die Schraube 1 teilweise in die Bohrung 5 eingeführt, um mit einem dahinterliegenden, nicht dargestellten Teil verschraubt zu werden. Hierbei ist zu erkennen, daß die Mittelachsen A und C der Bohrung 5 bzw. der Schraube 1 nicht übereinander liegen. Dies wird jedoch durch die vorzugsweise konische Ausbildung der Senkbohrung 7 korri­ giert, wenn die Schraube 1 wie in Fig. 2 gezeigt ist, weiter in die Bohrung eingeführt wird.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, wird die Schraube 1 bezüglich der Bohrung 5 des zu verschraubenden Teils 2 und somit auch das Dichtelement 26 bezüglich der Innenumfangswand 13 zentriert, so daß eine gleichmäßige Abdichtung zwischen dem Umfang 21 des Schraubenkopfes 20 und der In­ nenumfangswand 13 der Senkbohrung 7 erreicht werden kann. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Zustand wird der O-Ring 26 an die Innenumfangswand 13 der Senkbohrung 7 gedrückt, so daß dadurch die erfindungsgemäße Dichtwirkung zwischen dem Außenumfang des Schraubenkopfes 20 und dem Innenum­ fang der Senkbohrung 7 erreicht wird. Hierbei wird das Dichtelement 26 zusammengedrückt, wodurch auch eine Si­ cherung der Schraube 1 innerhalb der Senkbohrung 7 er­ reicht wird.

Bei dem Montagezustand gemäß Fig. 2 berührt eine Unterseite 28 des Schraubenkopfes 20 eine obere Kante 12 der Dichtlippe 14.

Wenn die Schraube 1, wie in Fig. 3 zu sehen ist, noch weiter in die Senkbohrung 7 eingeführt wird, drückt die Unterseite 28 des Schraubenkopfes 20 die Dichtlippe 14 nach innen, wodurch eine zusätzliche Abdichtung erreicht wird.

Wie bereits oben bemerkt wurde, braucht das Dichtelement 26 nicht in einer Umfangsnut 22 im Schraubenkopf 20 ange­ ordnet zu sein, sondern es kann in irgendeiner Weise, wie z. B. durch Anspritzen oder Kleben am Innenumfang der Senkbohrung 7 und/oder am Außenumfang des Schraubenkopfes befestigt sein. Ferner ist es auch möglich, daß sich der Schraubenkopf 20 anstelle der Senkbohrung 7 nach unten konisch verjüngt, wodurch auch eine Zentrierung der Schraube 1 bezüglich der Bohrung 5 bzw. der Senkbohrung 7 erreicht wird.

Durch die oben beschriebene, erfindungsgemäße radiale Ab­ dichtung des Schraubenkopfes 20 bezüglich der Senkbohrung 7, wird das mögliche Stauwasservolumen zwischen der Inne­ numfangswand 13 der Senkbohrung 7 und dem Umfang des Schraubenkopfes 20 verringert. Um das mögliche Stauwas­ servolumen auf ein Minimum zu reduzieren, ist es vorteilhaft, das Dichtelement 26 so anzuordnen, daß es im eingeschraubten Zustand der Schraube 1 nahe ihrer Ober­ seite liegt.

Claims (12)

1. Schraubverbindung mit einer Schraube (1), die sich in einer Senkbohrung (7) befindet, und mit einem Dichtelement (26), dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (26) zwischen dem Außenumfang der Schraube (1) und dem Innenumfang (13) der Senkboh­ rung (7) vorgesehen ist.

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dichtelement (26) an dem Außenum­ fang der Schraube (1) und/oder dem Innenumfang (13) der Senkbohrung (7) befestigt ist.

3. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (1) eine Umfangsnut (22) aufweist, in der das Dichtelement angeordnet ist.

4. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Senkbohrung (7) eine Umfangsnut aufweist, in der das Dichtelement angeordnet ist.

5. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (26) ein O-Ring ist.

6. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (26) im eingeschraubten Zustand der Schraube (1) nahe ihrer Oberseite angeordnet ist.

7. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang (13) der Senkbohrung (7) konisch ausgebildet ist.

8. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (26) eine Schraubensicherung ist.

9. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (1) einen Schraubenkopf (20) aufweist, und daß das Dichtelement (26) zwischen dem Außenum­ fang (21) des Schraubenkopfes (20) und dem Innenum­ fang (13) der Senkbohrung (7) vorgesehen ist.

10. Schraubverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Außenumfang (21) des Schraubenkop­ fes (20) konisch ausgebildet ist.

11. Schraubverbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Dichtelement (14) unterhalb des Schraubenkopfes (20) angeordnet ist.

12. Schraubverbindung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ver­ wendung als Dichtvorrichtung bei Steckverbindern.