DE7127062U - Dichtungsvorrichtung für eine Schraubverbindung - Google Patents

Description

Patentanwälte Dlpl.-Ing. R. B Ξ E T Z sen. Dlpl-lns. K. LAWPRSCHT Dr.-lng. ?;. BEETZ Jr.

.•M_fl„ch._n22, stemmt,. 10 ₆₂__17>283H 21 .υ.1972

Diehtungsvorrichtung für eine Schraubverbindung

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abdichten einer Schraubverbindung zwischen zwei mit Innen- bzw. Außengewinde ineinandergreifenden Bauteilen gegen Fluide.

Zum Abdichten von Schraubverbindungen der oben kurz geschilderten Art gegen Fluide benutzt man entweder zwischen nicht mit ^-e-Kinde versehenen Verlängerungen der beiden Bauteile eingefügte O-Ringe oder in die Gewindegänge injizierte Diehtungsaassen, die entweder Kitte oder geeignete Kunststoffe sein können. Diese beiden bekannten Maßnahmen haben jedoch jeweils Nachteile, im wesentlichen die folgenden:

Der C-Hing mui notwendigerweise zwischen zwei niehx mit Gewinde versehenen Verlängerungen der beiden Bauelemente angeordnet sein, die im vie sent lichen glatte zylindrische Flachen haben; dies ist nicht immer möglieh. AuSerdem können in bestimmten Fällen Einbausehwierigkeiten auftreten, wie dies welter unten geschildert v;ird.

62-(506/7I)-SdOt

-C-

Nach aem Injizieren von Kitter, oder Kunststoffen ir. uie Gewindegänge oder /.tischen die ~ewinde der miteinanaer im Eingriff stehenden bauteile treuer. ^ro3e Schwierigkeiten oei einem Lösen dieser beiden Bauteile voneinander auf; in gewissen Fällen ist aiese Ma3riahme aaher nicht anwendbar.

Ferner sind Gewindesicherungen fDT-AS 1 027 939 und DT-G3 6 933 106) bekannt, bei denen zur Sicherung der miteinander verschraubten 3auteile eine verstärkte Reibung zwischen Schraube und Mutter mittels eines quer zur Schraubenacnse

wird
eingesetzten Pfropfens erzeugt^ wobei aufgrund des höheren Reibungskoeffizienten des Pfropfenwerkstoffes das aufgebrachte Widerstandsmoment einer Relativdrehung zwischen Schraube und Mutter entgegenwirkt. Die zur Drehsicherung der Gewindeteile notwendigerweise erhebliche Druckkraft führt bei diesen bekannten Vorrichtungen zu einer geringfügigen seitlichen Verschiebung der Schraube aus ihrer Mittellage, wodurch sich das Radialspiel des Gewindes auf derjenigen Umfangs hälfte aer Sehraube, auf der sich der Pfropfen befindet, vergrö3ert, so da3 sich dort ein Leckspalt ausbildet. Diese Gefahr besteht insbesondere in den Fällen, in denen die Verschraubung nur wenig in Achsrichtung belastet ist und sich daner radial leicht verschieben

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtvorrichtung zu schaffen, die eine fluiddichte Abdichtung zwischen zwei mit Innen- bzw. AuSengewinde ineinandergreifenden Bauteilen ergibt, sich leicht einbauen und wieder ausbauen IaSt und unmittelbar auf die Gewindegänge einwirkt, die an den beiden Bauteilen vorgesehen sind, und nicht auf glatte Verlängerungen dieser Bauteile.

Die neuerungsgema3e Vorrichtung zum Abdichten einer Sehrauöverbindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daS in dem Bauteil mit Innengewinde eine von der Innengewindefläche bis zur AuiBenfläcne durchgehende radiale Ausnehmung vorgesehen ist, da3 ein Stopfen aus zusammendrüekbarem Material in dieser

gan zus?

drücken und Festhalten des Stopfens mit zusätzlichen Elementen in der Ausnehmung zusammenwirkt.

Der Stopfen kann aus Kautschuk relativ geringer oder mittlerer Härte bestehen oder aus einem Kunststoff, wie Neopren, oder aus irgendeinem anderen elastischen Material, das vorzugsweise eine Struktur aus geschlossenen Zellen aufweist. Das Organ zum Zusammendrücken und Festhclten des Stopfens kann eine Ringscheibe, etwa eine Tellerfeder, umfassen, deren äußerer Rand im Eingriff njit der Innenwand der uen Stopfen aufnehmenden Ausnehmung ist. Man kann auch eine Sehraube unmittelbar oder indirekt auf den Stopfen einwirken lassen: es sind auch andere geeignete Maßnahmen möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sieh aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen ergeben, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Axialsehnitt durch eine neuerungsgemäSe Vorrichtung;

Fig. 2 einen senkrecht zum Schnitt in Fig. 1 geführten Axialsehnitt durch die Vorrichtung gemäS Fig. 1;

Fig. 5 und 4 zwei der Fig. 2 entsprechende Schnitte durch, andere Ausführungsformen übt neuerungsgemäSen "Vorrichtung;

Fig. 5 die Teildarstellung eines Schnitts durch eine Fanrzeugkraftübertragung, in der eine neuerungsgemäSe Vorrichtung zur Abdichtung benutzt ist.

Ir. den Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform einer neuerungsgemä.3en Vorrichtung veranschaulicht, die ca.;u dient, zwischen einem Bauelement 1 mit Außengewinde la unj einem Bauelement 2 mit Innengewinde 2a eine Abdichtung gegen den Durchtritt von Fluiden durch die Oewindeverbindung sicherzustellen. Die Gewinde der beiden Bauelemente oegreri2§ri zwischen sich einen schraubenlinienförmig verlaufenden Spalt J>, dessen ί lichte Veite in der Zeichnung· vergrößert dargestellt wurde,

I um den Spalt klar erkennen /.u lassen. Die eigentliche neue-

I rungsgemä3e Vorrichtung umfaßt eine Ausnehmung 4 in Form einer

I 3ohrung, die sieh von der Innengewindefläche bis zur Auien-

I fläche erstreckt und radial gerichtet ist: diese Ausnehmung

I hat einen Abschnitt 5, in dem ein Stopfen 6 aus zusammendrück-

I barem Material angeordnet ist; dieser Stopfen ist seinerseits

I durch ein Organ zum Zusammendrücken in Form einer Tellerfeder

ί 7 festgehalten, deren 'R&ca nsit d©r Innenwand eier Ausnehmung

I oder Bohrung verspannt ist.

1 Das Material des Stopfens € kann beispielsweise Kautschuk ge-

I ringer oder mittlerer Karte sein, beispielsweise ein Kautschuk

1 von 4C Shore, oder ein Kunststoff mit einer ^esehlossenen

f ZeI lernst, rvüctur- in ie eiliges Neopren. Selbstverständlich sind

\ aiese Baustoffe nur als Beispiele genannt, die Erfindung wird

I auf diese Stoffe keinesfalls begrenzt.

Das Einbringen des Stopfens 6 in die Ausnehmung h geschieht sehr leicht und einfach, indem man diesen Stopfen bis auf den Boden der Ausnehmung hir.eindrückt, dann mit Hilfe eines geexgi neten Werkzeuges die Tellerfeder ^T einfügt, bis diese Teller-

I feder den Stopfen 6 genügend fest nach unten druckt und

\ komprimiert. Unter der Wirkung der Federkraft der Tellerfeder ',

i -rfird aas Material c^s Stopfens unter starken Druck gesetzt, es

paSt sich, infolgedessen der Form der 3e"winäeg§nge la an und

2ΓΪΓ.^τ~ ^is aui viis ΐΓ-ΐι£τ~ ro^er-kont-ur dieser lev.iros-rär^e ein. Υξ:. ve rs;· r.lie -t auf jlese «ie I se ar. so viel Steller., -*ze der Stjcfe:. "ev.ir.äe^äTiSre ^rioer^eckt in eier Fi^. 1 sir.·:: es 6 V4nge") ier. schrs-;oer.linier.föT*'"i *er. IVjrcr.ilu-sosli /■wischen aer. Ie-

'·'.?:. erkem.t au:er;e~, ^: es für ein Löse:- oder ^ewezen aer cpijer. '-auele-er.^e ! u:.u 7 ie^er.ei^anaer genügt, ur.ächSc uie Tellerfeder ^v una dann den Stopfen 6 herauszuziehen; diese beiden Arbeitsgänge lassen sich leicht durchführen.

iuierdera erreicht man - wenn dies auch niehx die Hauptaufgabe der neuerungsgejaä3en Vorrichtung Ist - einen He I bungs se hl u3 zwischen den oeiden Bauelementen 1 und 2, -was gelegentlich auch Interessant sein kann.

In den ?Ig. 3 und 4 sind andere Ausführungsfornien einer neuerungsgemS2en Vorrichtung gezeigt- In der FIg. J> Ist das Cr^an, das swa Ko^priraleren und Blockieren des Stopfens aus .tusanraeruruokoarein Material verwendet vjird, ein Druckstift δ, der In einera zylindrischen Teil der radialen Ausnehmung oder Bohrung *4 geführt ist un*l eine Schraube ΙΟ, die jnit einem oberen, rait Innengewinde 11 versehenen Teil der Ausnehmung zusammenwirkt. Selbstverständlich ist das dabei erhaltene Ergebnis gleich dem, vas oben bereits beschrieben vmrde, jedoch mit aem zusätzlichen Vorteil, da3 man die auf das Abdichtungsmaterial ausgeübte Kompressionskraft weitgehend verändern kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht der Stopfen aus zusammendrückbarem Material aus mehreren Rundscheiben oder Tabletten wie 12a, 12b ..., die im unteren Teil der Ausnehmung *r durch einen geschlitzten Spannstift 13 festgehalten werden, :er mit Druck in tii«= ^'jsriehmun^ ^ pingepreJt oder eingeschlagen ist.

3el der speziellen Anv.endungsiveise der neuerungsgemäien Vorrichtung, wie sie in ?ΐ·ς. 5 dargestellt ist, dient aie ^TTorriehtung dazu, die Abdichtung bischer, einen: "ehäuse eines Stufengetrieoes (nicht dargestellt) und einem differentia!gehäuse (C₁, Cp) in einer Kraftübertragung für ein .Auto :.u verbessern. 3ei einer derartigen Übertragung ist es ur.beäinst erforderlich, da? die Aodichtung: zwischen dieser beiden Iehäusen vollkommen ist, aa in aen oeicen "Jehäusen ⁵^Ie vor. .unterschiedlicher Qualität una ureter sohlet Ii eher. Kerx.»erter. benutzt Kercen. sienn diese Abdichtung durch die Lippendichtungsringe 20 von geeignetem Querschnitt in dem Bereich von glatten Umfangsflächen, wie 21, sicher und gut zu erzielen ist, wird die Abdichtung im 3ereich der Schraubverbindung, die zwischen einen mit Außengewinde versehenen Spann- oder Schraubring 22 und dem ein Innengewinde aufweisenden Gehäuse (C-, Cg) vorgesehen ist, recht schwierig; dies wegen der folgenden Gründe: Der Schraubring 22 ist zur Einstellung der axialen Vorspannung bestimmt, aiit der die konischen Hollenlager, wie 23, belastet werden, in denen die Ausgangswelle 24 des Getriebes gelagert ist. Um jedes unerwünschte parasitäre Drehmoment zu vermeiden, das die Genauigkeit der Einstellung beeinträchtigen könnte, ist es notwendig, da3 die Abdichtungsvorrichtung erst nach Durchführen der Einstellung eingebaut wird.

Wie man auf der Zeichnung erkennen kann, besteht das Gehäuse aus zwei T-ilen C, und Cp., die längs einer Durchmesserebene miteinander verbunden sind. Die bekannte Lösung für die Abdichtung mittels einer O-Ringcichtung (gestrichelt dargestellt), die in einer umlaufenden Ringnut an dem zylindrischen Teil 25 des Schraubrings 22 vorgesehen ist, bedingt ein axiales Herausziehen des Schraubrings, das so groß ist, da 3 die 0-Ringdichtung auerhal'o aer lohrung 26 des Gehäuses

beim Zusammenbau der ;eider. Halbgehäuse~e21e liegt und aann ir. die Bohrung 26 ciur-h Einsehrauoen eingeführt wird. Tatsächlich kann raan bei de~i Einfahren des Scr.rauorings auf diese V.^:eise nicht der. Schraubring derart genau eindrehen, da3 die Dichtung unsitteloar in der bohrung 26 anliegt; denn man läuft "efahr, aie Dichtung zwischen den beiden Halogehäusen bei jerer. Schließen fesz„uklenrnen una sie beim Eindreher. und Einstellen :e Schrauorings 22 zu beschädigen.

diese lcfe. ssisehe Dichtungsvorrichtung

gegenüber der neuerungsgemäSen Dichtungsvorrichtung gröSeren axialen Raumbedarf bedingt. AuSerdem dürfte es klar sein, da3 die Vorrichtung leicht ausbaubar sein muS, was die Verwendung eines Diehtungsraaterials in Form einer plastischen oder klebrigen Masse ausschließt, die zum Verbleiben zwischen den Schraubring und das Gehäuse injiziert wird. Infolgedessen erkennt man, ds3 die Verwendung einer neuerungsgemäßen Vorrichtung, eingebaut in dem Teil des Gehäuses, in dem der Sehraubring 22 festgelegt wird, es gestattet, die unterschiedlichen Problejae zu lösen, die oben geschildert wurden, und dies in einer besonders wirksamen vnd wirtschaftlichen "Weise.

Selbstverständlich können die Querschnittsform der Ausnehmung 4, das Material des Stopfens 6 und die Mittel zum Zusammendrücken und Blockieren dieses Stopfens in der Dichtungslage nach Wunsch jev-eils entsprechend dem Verwendungsgebiet abgewandelt werden.

Claims (1)

1. Sehutzer^sprüehe

   1. Vorrichtung zum Abdichten einer Schraubverbindung zwischen zwei ait Innen- bzw. Außengewinde ineinanaergreifenden Bauteilen gegen Fluide, dadurch gekennzeichnet , dai In dem Bauteil (2) iiit Innengewinde ^f2a^ eine von der Innengewindefläche bis zur Außenfläche iurchgenende

   radiale Ausnehmung (^) vorgesehen ist, da.- eir. Stopfen ^ff) aus zusammendrückbaresi Material In dieser Ausnehmung und zumindest ein Organ (7) ztim Zusammendrücken und Festhalten des Stopfens mit zusätzlichen Elementen (5) iⁿ der Ausnehmung angeordnet sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbar Material des Stopfens (6) Kautschuk von geringer oder aittlerer Härte oder ein Schaum-Kunststoff mit geschlossenen Zellen oder Poren ist.

   j5„ Vorrichtung *iach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen aus mehreren übereinandergesetzten Scheiben Tabletten (12a, 12b ...) besteht.

   *». Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 - J>, dadurch gekennzeichnet, dai3 das Organ zum Zusammendrücken und Halten des Stopfens (6) eine Tellerfeder (7) umfaßt, deren äußerer Rand in Eingriff mit der Innenwand der Ausnehmung (k) ist.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, da3 das Organ zum Zusammendrücken und Halten des Stopfens (6) eine in einen Gewindeteil (11) der Ausnehmung (4) fest eingeschraubte Schraube (10) umfaSt.

   Vorrl T-^ur^f nacr. A:.s?ruc. ^r, jararc'r. rekerjr. - ic'-.r.et, ^ scher, ile Sehrauoe '".C^y ur.j .ie:", otocfer. '/:* ein Lru'kfUgt 1st 'ri:. ;)-

   ~. Verrichtung nach eir.en :er .·" r.spr'iche 1 -.is ;, is -urc-h re-

   3es Stopfens 'C) eir.er. :<er~siiit ojer Spar-r.st: fz ''1J" umfaßt, oer ir. cie Ausneh/auiv '-¹¹ ei:· teirieoe:. vr.j ar. «erer. '.i'ar.u ~it nf-sscnlu- behälter, is; 'Fi:. -V.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis I₃ gekennzexch-

   net durch ihre Verwendung in einer Kraftfahrzeug-Antriebseinrichtung niit einer "welle (24), die in einem Satz konischer Bollenlager (25) gelagert ist, deren axiale Vorspannung mittels eines Gevjindebauteils {22) mit Außengewinde einstellbar ist, der rait einem Innengev?indeteil (C₁, C₂) eines Gehäuses zusammenwirkt, in deni die radiale Ausnehmung (4) für den Stopfen (6) vorgesehen ist.

   Sch'jizanspr. O U. EL 3S zurücirgcrcsen.