EP1716340A1 - Schraubverbindung - Google Patents

Schraubverbindung

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Publication number
EP1716340A1
EP1716340A1 EP05701543A EP05701543A EP1716340A1 EP 1716340 A1 EP1716340 A1 EP 1716340A1 EP 05701543 A EP05701543 A EP 05701543A EP 05701543 A EP05701543 A EP 05701543A EP 1716340 A1 EP1716340 A1 EP 1716340A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
section
screw connection
flanks
external
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05701543A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Arnold
Nicolas Daboval
Karl Huber
Steffen Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34832891&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1716340(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1716340A1 publication Critical patent/EP1716340A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00—Features common to bolt and nut
    • F16B33/004—Sealing; Insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00—Features common to bolt and nut
    • F16B33/02—Shape of thread; Special thread-forms

Definitions

  • the invention relates to a screw connection, with at least one first component, into which an internal thread is screwed and which is screwed with a second component, which has a corresponding external thread.
  • Such screw connections are often used as closure elements.
  • a thread sealant is usually used, which is introduced over the entire thread length between the external and the internal thread. If you want to use such a screw connection at the same time to apply a force, you can observe the effect that the sealant creeps. This causes the screw connection to settle and the clamping force of the screw connection to decrease. This can lead to a leak in the screw connection.
  • O-rings are therefore often used instead of thread sealants. The thread takes over the power transmission and the O-ring seals the screw connection.
  • the use of O-rings leads to higher component costs and a higher space requirement. At the same time, the assembly effort for the screw connection increases.
  • the object of the invention is therefore to provide a screw connection which, with a simple and inexpensive construction, allows easy assembly and ensures both a secure seal and good power transmission.
  • a tightening force F can be transmitted by means of the screw connection, a thread sealant being introduced to seal the screw connection between the external and the internal thread, and wherein the screw connection has at least a first section and a second section, wherein the second section for receiving the thread sealant is constructed differently from the first section.
  • the constructive design avoids the setting effect of the screw connection and achieves a permanently tight screw connection.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the external thread in the first section and in the second section has the same flank height, and that the external thread in the second section has a smaller core diameter than in the first section.
  • a continuous cavity is formed in the second section between the thread flanks of the internal thread and the thread flanks of the external thread.
  • the transmission of the tightening force therefore only takes place in the first section, in which the thread flanks of the internal and external threads have direct contact with one another.
  • the second section essentially only takes on the sealing function.
  • the cavity is preferably completely filled with thread sealant.
  • Another advantageous embodiment of the invention provides an inverse configuration of the screw connection.
  • the cavity formed by the thread flanks is preferably completely filled with thread sealant and thus in turn ensures a permanent and secure seal of the screw connection.
  • the power transmission essentially takes place again only in the first section.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that at least one thread of the external thread has a smaller pitch than the other threads of the external thread.
  • the thread with the smaller pitch forms the transition from the first section of the screw connection to the second section of the screw connection.
  • the threads of the external thread are thereby offset in the axial direction in the second section of the screw connection, based on the threads of the internal thread in the second section of the screw connection, so that a continuous cavity is formed in the second section of the screw connection between the thread flanks of the internal thread and the thread flanks of the external thread is. So there is no direct ,, - in the second section of the screw connection. Contact between the thread flanks of the internal thread and the thread flanks of the external thread.
  • the transmission of the tightening force therefore only takes place in the first section, in which the thread flanks of the internal and external threads have direct contact with one another.
  • the second section in turn essentially takes on only the sealing function.
  • the cavity is preferably completely filled with thread sealant.
  • Another advantageous embodiment of the invention provides the inverse configuration of the internal and external threads.
  • the thread with the larger pitch forms the transition from the first section of the screw connection to the second section of the screw connection.
  • the Threads of the internal thread are thus offset in the axial direction in the second section of the screw connection, based on the threads of the external thread in the second section of the screw connection, so that in the second section of the screw connection between the thread flanks of the internal thread and the thread flanks of the external thread a continuous cavity is trained.
  • the transmission of the tightening force therefore only takes place in the first section, in which the thread flanks of the internal and external threads have direct contact with one another.
  • the second section essentially takes over the sealing function.
  • the cavity is preferably completely filled with thread sealant.
  • Forming a thread with different pitches is possible on modern CNC-controlled machine tools, without any significant effort and without additional costs.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that at least one storage space is formed between the internal thread and the external thread, into which excess thread sealant can be pressed when the screw connection is tightened. This ensures that the thread flanks of the internal thread and the external thread, in the section which is used for power transmission, have direct contact with one another. This prevents the thread sealant from creeping and setting of the screw connection.
  • the storage space is formed by an annular groove in the internal thread and / or in the external thread.
  • Such an annular groove is particularly easy to insert into the internal or external thread, for example by turning, even subsequently.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the thread flanks of the external thread have a smaller flank height in the second section than in the first section. Due to the reduced flank height, individual cavities are formed between the core diameter of the internal thread and the shorter thread flanks of the external thread. These cavities are preferably completely filled with thread sealant and take over the sealing function of the screw connection. The power transmission takes place via the contact surfaces of the thread flanks.
  • the advantage of this configuration is that the force is transmitted over the entire thread length and not only over a first section. Nevertheless, the functions of power transmission and sealing are separated from each other, so that creeping of the thread sealant is prevented.
  • the reduction in the flank height can already be taken into account during manufacture, or can also be formed subsequently, for example by unscrewing the thread flanks.
  • Another advantageous embodiment of the invention provides an inverse design. That that the thread flanks of the internal thread have a smaller flank height in the second section than in the first section. Due to the reduced flank height, individual cavities are again formed between the core diameter of the internal thread and the shorter thread flanks of the external thread. These cavities are preferably completely filled with thread sealant and take over the sealing function of the screw connection. The power transmission takes place in turn via the contact surfaces of the thread flanks and thus over the entire thread length.
  • the reduction in the flank height can already be taken into account during manufacture, or can also be formed subsequently, for example by unscrewing the thread flanks.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the thread sealant only in the second Section of the screw connection is included. This immediately results in direct contact between the thread flanks of the internal and external threads in the first section of the screw connection. It is therefore not necessary to press the thread sealant out of the first section by an increased force input. In addition, no residues of the thread sealant can remain in the first section of the screw connection between the thread flank. Such residues could possibly lead to a slight setting of the screw connection after some time.
  • the invention is characterized in that the thread of the screw connection can be formed by simple and inexpensive structural measures such that the functions of force introduction and sealing are largely separated from one another. By separating the power transmission and the seals, the settling phenomena otherwise observed and the creeping of the thread sealant can be effectively prevented.
  • the threads can be produced on modern CNC-controlled machine tools in one step without additional costs.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the invention, in which the external thread of the screw connection, with the same flank height, has a smaller core diameter in the second section than in the first section of the screw connection,
  • Figure 2 shows a second embodiment of the invention, in which the internal thread of the screw connection, with the same flank height, has a larger core diameter in the second section than in the first section of the screw connection,
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the invention, in which a storage space designed as an annular groove is formed between the internal thread and the external thread of the screw connection,
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of the invention, in which the flank height of the external thread in the second section of the screw connection is reduced, based on the flank height of the external thread in the first section of the screw connection,
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment of the invention, in which the flank height of the internal thread in the second section of the screw connection is reduced, based on the flank height of the internal thread in the first section of the screw connection,
  • Figure 6 shows a sixth embodiment of the invention, in which a thread of the external thread has a smaller pitch than the other threads of the external thread.
  • FIG. 1 shows a screw connection in which a first component 1, which has an internal thread 2, is screwed to a second component 3, which has a corrosponding external thread 4.
  • the internal thread 2 is formed uniformly over its entire thread length. This means that the flank height as well as the core diameter and the inner diameter are the same over the entire thread length.
  • the external thread 4 also has a constant flank height over its entire thread length. However, the core diameter of the external thread 4 is in a first dimension cut 7 larger than in a second section 8.
  • the thread flanks 10 are thus slightly set back in the area of the second section 8 with respect to the thread flanks 10 in the first section.
  • the thread flanks 10 of the external thread 4 have direct contact with the thread flanks 11 of the internal thread 2 in the region of the first section 7.
  • the second section 8 there is a continuous cavity 12 between the thread flanks 11 of the internal thread 2 and the thread flanks 10 of the external thread 4 educated.
  • the cavity 12 is completely filled with a thread sealant 6. This results in a secure sealing of the screw connection.
  • the transfer of the tightening force F takes place essentially only in the first section 7, in which the thread flanks 10, 11 of the internal thread 2 and the external thread 4 have direct contact with one another.
  • the thread sealant 6 is advantageously introduced exclusively in the second section 8.
  • the production of the thread can be done easily and inexpensively with a CNC-controlled machine tool without additional effort. A setting of the screw connection due to the creeping of the thread sealant is avoided. This results in a permanently tight screw connection.
  • Figure 2 shows a second embodiment of the invention.
  • the exemplary embodiment is inverse to the exemplary embodiment in FIG.
  • the continuous cavity 12 in the second section 8 of the screw connection arises from the fact that the core diameter of the internal thread 2 in the second section 8 is larger than the core diameter of the internal thread 2 in the first section 7.
  • the thread flanks 10, 11 ha ben thus in the second section 7 no direct contact with each other and can therefore not transmit any tightening force.
  • the cavity 12 is completely filled with thread sealant.
  • the thread flanks 11 of the internal thread 2 have direct contact with the thread flanks 10 of the external thread 4 and are therefore able to transmit a tightening force F.
  • the power transmission and the sealing function of the screw connection are in turn separated from one another.
  • FIG 3 shows a third embodiment of a screw connection.
  • both the internal thread 2 and the external thread 4 are formed uniformly over the entire thread length.
  • the thread flanks 10 of the external thread 4 and the thread flanks 11 of the internal thread 2 have direct contact with one another over the entire thread length.
  • a storage space 17 is formed between the internal thread 2 and the external thread 4.
  • the storage space 17 can be formed by omitting one or more threads in the internal and / or external threads 2, 4.
  • the storage space 17 can also be formed subsequently, for example by screwing in an annular groove.
  • the storage space 17 enables excess thread sealant to be pressed into this storage space 17 when the screw connection is tightened.
  • the storage space 17 is completely filled with thread sealant.
  • Figure 4 shows a further embodiment of a screw connection.
  • the thread flanks 10 of the external thread 4 have in a second section 8, based on the flank height in a first section 7, a reduced flank height.
  • individual cavities 12 are formed between the core diameter of the internal thread 2 and the reduced thread flanks of the external thread 4.
  • These cavities 12 are completely filled with a thread sealant 6.
  • the tightening force F of the screw connection is transmitted exclusively in the contact area between the thread flanks of the internal and external threads 2, 4. This contact area is essentially free of thread sealant 6, so that the screw connection is not set.
  • the sealing of the screw connection and the power transmission are taken over by two largely independent thread areas.
  • Thread sealant which is still in the contact area of the thread flanks during assembly of the screw connection, is pressed into the cavities 12 by the tightening force F.
  • the thread sealant 6 is preferably applied only in the second section 8 of the screw connection prior to assembly
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment. a screw connection.
  • the same idea is followed as in the exemplary embodiment according to FIG. 4.
  • the thread flanks 11 of the internal thread 2 are reduced in a second section 8, based on the thread flanks 10 in a first section 7 , By reducing the flank height in the second section 8, individual cavities 12 are formed between the core diameter of the external thread 4 and the reduced thread flanks of the internal thread 2. These cavities 12 are again completely filled with a thread sealant 6 and take over the sealing function of the screw connection.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5 have the advantage that the force transmission takes place over the entire thread length and not only in a first section 7.
  • the contact area between the thread flanks 10, 11 of the internal and external threads in the second section 8 is somewhat reduced compared to the first section 7.
  • the reduced flank height can be easily produced, for example by turning on a CNC machine, without incurring additional costs.
  • the flank height can also be reduced subsequently, for example by turning off the outer diameter or the inner diameter.
  • Figure 6 shows a last embodiment of the invention.
  • at least one thread of the external thread 4 has a smaller pitch than the other threads of the external thread 4.
  • the threads of the external thread 4 are subsequently offset in the axial direction in relation to the threads of the internal thread 2.
  • Two different thread sections are formed. In a first section 7, the thread flanks 10, 11 have direct contact with one another. The tightening force is transmitted via the contact surfaces of the thread flanks. In a second section 8, which begins with the thread with the smaller pitch, there is no direct contact between the thread flanks 10 of the external thread 4 and. the thread flanks 11 of the internal thread 2. The offset of the external thread creates a continuous cavity 12 in the second section.
  • the cavity 12 is completely filled with thread sealant and thus ensures a secure seal of the screw connection.
  • the power transmission of the screw connection takes place essentially through the first section 7, in which the thread flanks 10 of the external thread 4 have direct contact with the thread flanks 11 of the internal thread 2.
  • at least one thread 16 of the internal thread 2 has a larger pitch than the other threads of the internal thread.
  • the threads of the internal thread 2 are offset in the axial direction in relation to the threads of the external thread 4 in the second section 8, so that again in the second section 8 between the thread flanks 11 of the internal thread 2 and the thread flanks 10 of the external thread 4 a continuous one Cavity results.
  • the thread pitch can be changed easily, for example by turning on a CNC-controlled machine tool, without incurring additional costs.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung mit wenigstens einem ersten Bauteil (1), in welches ein Innengewinde (2) eingebracht ist und welches mit einem zweiten Bauteil (3), welches ein korrespondierendes Außengewinde (4) aufweist, verschraubt ist, wobei mittels der Schraubverbindung eine Anzugskraft (F) übertragbar ist und wobei zu einem Abdichten der Schraubverbindung zwischen dem Außen- und dem Innengewinde ein Gewindedichtmittel (6) eingebracht ist.

Description

Beschreibung
Schraubverbindung
Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung, mit wenigstens einem ersten Bauteil, in welches ein Innengewinde eingeschraubt ist und welches mit einem zweiten Bauteil, welches ein korrespondierendes Außengewinde aufweist, verschraubt ist.
Derartige Schraubverbindungen werden häufig als Verschlusselemente verwendet. Hierzu wird üblicherweise ein Gewindedichtmittel verwendet, welches über die gesamte Gewindelänge zwischen dem Außen- und dem Innengewinde eingebracht ist. Will man eine solche Schraubverbindung gleichzeitig zum Einleiten einer Kraft nutzen, dann kann man den Effekt beobachten, dass. ein Kriechen des Dichtmittels auftritt. Dadurch kommt es zu einem Setzen der Schraubverbindung und die Klemmkraft der Schraubverbindung lässt nach. Dies kann dann zu einer Undichtigkeit der Schraubverbindung führen. Bei Schraubverbindungen.,, die dauerhaft dicht sein sollen, werden deshalb häufig anstelle von Gewindedichtmitteln O-Ringe verwendet. Dabei übernimmt das Gewinde die Aufgabe der Kraftübertragung und der O-Ring die Abdichtung der Schraubverbindung. Die Verwendung von O-Ringen führt jedoch zu höheren Bauteilkosten und einem höheren Bauraumbedarf. Gleichzeitig erhöht sich der Montageaufwand für die Schraubverbindung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schraubverbindung bereitzustellen, welche bei einfachen und preiswerten Aufbau eine leichte Montage erlaubt und sowohl eine sichere Abdichtung als auch eine gute Kraftübertragung gewährleistet.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mittels der Schraubverbindung eine Anzugskraft F übertragbar ist, wobei zu einem Abdichten der Schraubverbindung zwischen dem Außen- und dem Innengewinde ein Gewindedichtmittel eingebracht ist, und wobei die Schraubverbindung wenigstens einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der zweite Abschnitt zur Aufnahme des Gewindedichtmittels konstruktiv abweichend gegenüber dem ersten Abschnitt ausgebildet ist. Durch die konstruktive Ausgestaltung wird der Setzeffekt der Schraubverbindung vermieden und eine dauerhaft dichte Schraubverbindung erzielt .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Außengewinde im ersten Abschnitt und im zweiten Abschnitt die gleiche Flankenhöhe aufweist-, und dass das Außengewinde im zweiten Abschnitt einen kleineren Kerndurchmesser aufweist als im ersten Abschnitt. Hierdurch wird im zweiten Abschnitt zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes und den Gewindeflanken des Außengewindes ein durchgehender Hohlraum ausgebildet. Damit besteht im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung kein unmittelbarer Kontakt zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes und den Gewindeflanken des Außengewindes . Die Übertragung der Anzugskraft findet also nur im ersten Abschnitt statt, in dem die Gewindeflanken des Innen— und des Außengewindes unmittelbaren Kontakt zueinander haben. Der zweite Abschnitt übernimmt im wesentlichen nur die Dichtfunktion. Hierzu ist der Hohlraum vorzugsweise vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine inverse Ausbildung der Schraubverbindung vor. Das heißt, dass das Innengewinde im ersten Abschnitt und im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung die gleiche Flankenhöhe aufweist, und dass das Innengewinde im zweiten Abschnitt einen größeren Kerndurchmesser aufweist als im ersten Abschnitt. Somit ergibt sich im zweiten Abschnitt zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes und den Gewindeflanken des Außenge- windes wieder ein durchgehender Hohlraum. Der von den Gewindeflanken ausgebildete Hohlraum ist vorzugsweise vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt und gewährleistet somit wiederum eine dauerhafte und sichere Abdichtung der Schraubverbindung. Die Kraftübertragung findet wieder im wesentlich nur im ersten Abschnitt statt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Gewindegang des Außengewindes eine geringere Steigung aufweist als die übrigen Gewindegänge des Außengewindes . Der Gewindegang mit der geringeren Steigung bildet dabei den Übergang vom ersten Abschnitt der Schraubverbindung zum zweiten Abschnitt der Schraubverbindung. Die Gewindegänge des Außengewindes sind dadurch im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung, bezogen auf die Gewindegängen des Innengewindes im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung, in axialer Richtung versetzt, so dass im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes und den Gewindeflanken des Außengewindes ein durchgehender Hohlraum ausgebildet ist. Damit besteht im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung wiederum kein unmittelbarer,,-. Kontakt zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes und den Gewindeflanken des Außengewindes . Die Übertragung der Anzugskraft findet also nur im ersten Abschnitt statt, in dem die Gewindeflanken des Innen- und des Außengewindes unmittelbaren Kontakt zueinander haben. Der zweite Abschnitt übernimmt wiederum im wesentlichen nur die Dichtfunktion. Hierzu ist der Hohlraum vorzugsweise vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht die inverse Ausgestaltung von Innen- und Außengewinde vor. Das heißt, dass wenigstens ein Gewindegang des Innengewindes eine größere Steigung aufweist als die übrigen Gewindegänge des Innengewindes . Der Gewindegang mit der größeren Steigung bildet dabei den Übergang vom ersten Abschnitt der Schraubverbindung zum zweiten Abschnitt der Schraubverbindung. Die Gewindegänge des Innengewindes sind dadurch im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung, bezogen auf die Gewindegänge des Außengewindes im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung, in axialer Richtung versetzt, der Gestallt, dass im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes und den Gewindeflanken des Außengewindes ein durchgehender Hohlraum ausgebildet ist. Damit besteht im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung wiederum kein unmittelbarer Kontakt zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes und den Gewindeflanken des Außengewindes . Die Übertragung der Anzugskraft findet also nur im ersten Abschnitt statt, in dem die Gewindeflanken des Innen- und des Außengewindes unmittelbaren Kontakt zueinander haben. Der zweite Abschnitt übernimmt wiederum im wesentlichen nur die Dichtfunktion. Hierzu ist der Hohlraum vorzugsweise vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt.
Das Ausbilden eines Gewindes mit unterschiedlichen Steigungen ist auf modernen CNC-gesteuerten Werkzeugmaschinen, ohne nennenswerten Aufwand und ohne zusätzliche Kosten möglich.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Innengewinde und dem Außengewinde wenigstens ein Speicherraum ausgebildet ist, in den überschüssiges Gewindedichtmittel beim Anziehen der Schraubverbindung pressbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Gewindeflanken des Innengewindes und des Außengewindes, in dem Abschnitt der der Kraftübertragung dient, einen unmittelbaren Kontakt zueinander haben. Damit wird ein kriechen des Gewindedichtmittels und ein Setzen der Schraubverbindung verhindert.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Speicherraum durch eine Ringnut im Innengewinde und/ oder im Außengewinde ausgebildet. Eine solche Ringnut ist besonders einfach, beispielsweise durch Drehen, auch noch nachträglich, in das Innen- bzw. Außengewinde einzubringen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Gewindeflanken des Außengewindes, im zweiten Abschnitt eine geringere Flankenhöhe aufweisen als im ersten Abschnitt. Durch die reduzierte Flankenhöhe, werden zwischen dem Kerndurchmesser des Innengewindes und den kürzeren Gewindeflanken des Außengewindes einzelne Hohlräume ausgebildet. Diese Hohlräume sind vorzugsweise vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt und übernehmen die Dichtfunktion der Schraubverbindung. Die Kraftübertragung erfolgt über die Kontaktflächen der Gewindeflanken. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, das die Kraftübertragung über die gesamte Gewindelänge und nicht nur über einen ersten Abschnitt erfolgt. Trotzdem sind die Funktionen Kraftübertragung und Dichten voneinander getrennt, so dass wiederum ein Kriechen des Gewindedichtmittels verhindert wird. Die Verringerung der Flankenhöhe kann dabei bereits während der Herstellung berücksichtigt werden, oder auch noch nachträglich, beispielsweise durch Abdrehen der Gewindeflanken ausgebildet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine inverse Ausbildung vor. D.h. dass die Gewindeflanken des,.- Innenengewindes, im zweiten Abschnitt eine geringere Flankenhöhe aufweisen als im ersten Abschnitt. Durch die reduzierte Flankenhöhe, werden wiederum zwischen dem Kerndurchmesser des Innengewindes und den kürzeren Gewindeflanken des Außengewindes einzelne Hohlräume ausgebildet. Diese Hohlräume sind vorzugsweise vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt und übernehmen die Dichtfunktion der Schraubverbindung. Die Kraftübertragung erfolgt wiederum über die Kontaktflächen der Gewindeflanken und somit über die gesamte Gewindelänge. Der Verringerung der Flankenhöhe kann dabei bereits während der Herstellung berücksichtigt werden, oder auch noch nachträglich, beispielsweise durch Abdrehen der Gewindeflanken ausgebildet werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gewindedichtmittel ausschließlich im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung enthalten ist. Hierdurch ergibt sich im ersten Abschnitt der Schraubverbindung sofort ein unmittelbarer Kontakt zwischen den Gewindeflanken des Innen- und des Außengewindes. Es ist somit nicht erforderlich, das Gewindedichtmittel durch einen erhöhten Krafteintrag aus dem ersten Abschnitt heraus zu pressen. Außerdem können auf diese Weise keine Rückstände des Gewindedichtmittels zwischen den Gewindeflanke im ersten Abschnitt der Schraubverbindung verbleiben. Solche Rückstände könnten unter umständen dazu führen das es nach einiger Zeit doch noch zu einem leichten Setzen der Schraubverbindung kommt.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, das durch einfache und kostengünstige konstruktive Maßnahmen das Gewinde der Schraubverbindung derart ausgebildet werden kann, das die Funktionen Krafteinleitung und Dichten weitgehend voneinander getrennt sind. Durch die Trennung von Kraftübertragung und Dichten, können die sonst zu beobachtenden Setzerscheinungen und das Kriechen des Gewindedichtmittels wirkungsvoll verhindert werden. Die Gewinde können dabei auf modernen CNC gesteuerten Werkzeugmaschinen in einem Schritt .hergestellt werden, ohne das zusätzliche Kosten entstehen. Einige Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich auch noch Nachträglich an einer vorhandenen Schraubverbindung realisieren.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der das Außengewinde der Schraubverbindung, bei gleicher Flankenhöhe, im zweiten Abschnitt einen kleineren Kerndurchmesser aufweist als im ersten Abschnitt der Schraubverbindung,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der das Innengewinde der Schraubverbindung, bei gleicher Flankenhöhe, im zweiten Abschnitt einen größeren Kerndurchmesser aufweist als im ersten Abschnitt der Schraubverbindung,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der zwischen dem Innengewinde und dem Außengewinde der Schraubverbindung ein als Ringnut ausgebildeter Speicherraum ausgebildet ist,
Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Flankenhöhe des Außengewindes im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung verringert ist, bezogen auf die Flankenhöhe des Außengewindes im ersten Abschnitt der Schraubverbindung,
Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Flankenhöhe des Innengewindes im zweiten Abschnitt der Schraubverbindung verringert ist, bezogen auf die Flankenhöhe des Innengewindes im ersten Abschnitt der Schraubverbindung,
Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Gewindegang des Außengewindes eine geringere Steigung aufweist als die übrigen Gewindegänge des Außengewindes .
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurübergreifend mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Bei den in- versen Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 sowie Fig. 4 und 5 beziehen sich die Wirkungsangaben sowie die dort beschriebenen Vor- und Nachteile jeweils auf beide Ausführungsbeispiel auch wenn darauf nicht gesondert verwiesen wird.
Figur 1 zeigt eine Schraubverbindung, bei der ein erstes Bauteil 1, welches ein Innengewinde 2 aufweist, mit einem zweiten Bauteil 3, welches ein korrospondierendes Außengewinde 4 aufweist, verschraubt ist. Das Innengewinde 2 ist über seine gesamte Gewindelänge gleichmäßig ausgebildet. Das heißt, dass sowohl die Flankenhöhe als auch der Kerndurchmesser und der Innendurchmesser über die gesamte Gewindelänge gleich groß sind. Das Außengewinde 4 weist über seine gesamte Gewindelänge ebenfalls eine konstante Flankenhöhe auf. Allerdings ist der Kerndurchmesser des Außengewindes 4 in einem ersten Ab- schnitt 7 größer als in einem zweiten Abschnitt 8. Die Gewindeflanken 10 sind somit im Bereich des zweiten Abschnittes 8 leicht zurückversetzt in Bezug auf die Gewindeflanken 10 im ersten Abschnitt. Hierdurch haben die Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4, im Bereich des ersten Abschnitts 7, direkten Kontakt mit den Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2. Im zweiten Abschnitt 8 ist dagegen zwischen den Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 und den Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 ein durchgehender Hohlraum 12 ausgebildet. Das heißt, dass die Gewindeflanken im zweiten Abschnitt 8 keinen unmittelbaren Kontakt zueinander besitzen und dadurch keine Kraftübertragung zwischen den Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 und den Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 im Bereich des zweiten Abschnitts 8 erfolgt. Der Hohlraum 12 ist vollständig mit einem Gewindedichtmittel 6 ausgefüllt. Hierdurch ergibt sich eine sichere Abdichtung der Schraubverbindung. Die Übertragung der Anzugskraft F erfolgt im wesentlichen nur im ersten Abschnitt 7, in dem die Gewindeflanken 10,11 des Innengewindes 2 und des Außengewindes 4 unmittelbaren Kontakt zueinander haben. Somit sind die beiden Funktionen, Kraftübertragung und Dichten, bei der dargestellten Schraubverbindung voneinander getrennt. Vorteilhafterweise ist das Gewindedichtmittel 6 dabei ausschließlich im zweiten Abschnitt 8 eingebracht. Das Herstellen des Gewindes kann mit einer CNC-gesteuerten Werkzeugmaschinen ohne Mehraufwand, leicht und preiswert hergestellt werden. Ein Setzen der Schraubverbindung auf Grund des Kriechen des Gewindedichtmittels wird vermieden. Dadurch ergibt sich eine dauerhaft dichte Schraubverbindung.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel ist dabei invers zum Ausführungsbei- spiel in Fig.l. Der durchgehende Hohlraum 12 im zweiten Abschnitt 8 der Schraubverbindung entsteht dadurch, dass der Kerndurchmesser des Innengewindes 2 im zweiten Abschnitt 8 größer ausgebildet ist als der Kerndurchmesser des Innengewindes 2 im ersten Abschnitt 7. Die Gewindeflanken 10, 11 ha- ben damit im zweiten Abschnitt 7 keinen unmittelbaren Kontakt zueinander und können daher keine Anzugskraft übertragen. Zum Abdichten der Schraubverbindung ist der Hohlraum 12 vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt. Im ersten Abschnitt 7 der Schraubverbindung haben die Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 dagegen unmittelbaren Kontakt zu den Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 und sind dadurch in der Lage eine Anzugskraft F zu übertragen. Somit ist wiederum die Kraftübertragung und die Dichtfunktion der Schraubverbindung voneinander getrennt.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schraubverbindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist sowohl das Innengewinde 2 als auch das Außengewinde 4 über die gesamte Gewindelänge gleichmäßig ausgebildet. Die Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 und die Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 haben über die gesamte Gewindelänge einen unmittelbaren Kontakt zueinander. Zwischen dem Innengewinde 2 und dem Außengewinde 4 ist jedoch ein Speicherraum 17 ausgebildet. Der Speicherraum 17 kann dadurch ausgebildet werden, das im Innen- und oder Außengewinde 2, 4 ein oder mehrere G^windegänge ausgelassen werden. Der Speicherraum 17 kann aber auch nachträglich, beispielsweise durch eindrehen einer Ringnut ausgebildet sein. Der Speicherraum 17 ermöglicht, dass überschüssiges Gewindedichtmittel bei Anziehen der Schraubverbindung in diesen Speicherraum 17 gepresst werden kann. Dabei wird der Speicherraum 17 vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt.' Der Abschnitt der Schraubverbindung in dem der Speicherraum 17 ausgebildet ist übernimmt dann die Dichtfunktion der Schraubverbindung. Die Anzugskraft F wird über die Gewindeflanken 10, 11 übertragen. Durch die Trennung von Dichtfunktion und Kraftübertragung ergibt sich wiederum eine sichere und dauerhafte Abdichtung der Schraubverbindung.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schraubverbindung. Die Gewindeflanken 10 des Außengewinde 4 haben dabei in einem zweiten Abschnitt 8, bezogen auf die Flanken- höhe in einem ersten Abschnitt 7, eine reduzierte Flankenhöhe. Durch die Reduzierung der Flankenhöhe im zweiten Abschnitt 8 werden zwischen dem Kerndurchmesser des Innengewindes 2 und den reduzierten Gewindeflanken des Außengewindes 4 einzelne Hohlräume 12 ausgebildet. Diese Hohlräume 12 sind vollständig mit einem Gewindedichtmittel 6 ausgefüllt. Die Anzugskraft F der Schraubverbindung wird dagegen ausschließlich in dem Kontaktbereich zwischen den Gewindeflanken des Innen- und des Außengewindes 2, 4 übertragen. Dieser Kontaktbereich ist im wesentlichen frei von Gewindedichtmittel 6, so das kein Setzen der Schraubverbindung stattfindet. Somit wird wiederum das Abdichten der Schraubverbindung und die Kraftübertragung von zwei voneinander weitgehend unabhängigen Gewindebereichen übernommen.
Gewindedichtmittel, welches sich bei der Montage der Schraubverbindung noch im Kontaktbereich der Gewindeflanken befindet wird durch die Anzugskraft F in die Hohlräume 12 gepresst. Das Gewindedichtmittel 6 wird vorzugsweise vor der Montage nur im zweiten Abschnitt 8 der Schraubverbindung aufgebracht
»Figur 5 zeigt ein weiteres AusführungsbeispieJ. einer Schraubverbindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die selbe I- dee verfolgt, wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 4. Im Gegensatz zu diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch hier die Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 in einem zweiten Abschnitt 8, bezogen auf die Gewindeflanken 10 in einem ersten Abschnitt 7, reduziert. Durch die Reduzierung der Flankenhöhe im zweiten Abschnitt 8 werden zwischen dem Kerndurchmesser des Außengewindes 4 und den reduzierten Gewindeflanken des Innengewindes 2 einzelne Hohlräume 12 ausgebildet. Diese Hohlräume 12 sind wieder vollständig mit einem Gewindedichtmittel 6 ausgefüllt und übernehmen die Dichtfunktion der Schraubverbindung.
Selbstverständlich ist es auch möglich, das man in einem Zweiten Abschnitt 8, sowohl die Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 als auch die Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 in Ihrer Höhe reduziert.
Die Ausführungsbeispiele nach Figur 4 und 5 haben dabei den Vorteil, das die Kraftübertragung über die Gesamte Gewindelänge und nicht nur in einem ersten Abschnitt 7 erfolgt. Wobei allerdings die Kontaktfläche zwischen den Gewindeflanken 10,11 des Innen- und des Außengewindes im zweiten Abschnitt 8, gegenüber dem ersten Abschnitt 7 etwas reduziert ist. Die Reduzierte Flankenhöhe lässt sich problemlos, beispielsweise durch Drehen auf einer CNC-Maschine herstellen, ohne dass dadurch Mehrkosten anfallen. Die Reduzierung der Flankenhöhe kann auch noch nachträglich, beispielsweise durch abdrehen des Außendurchmesser bzw., des Innendurchmessers erfolgen.
Figur 6 zeigt ein letztes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist wenigstens ein Gewindegang des Außengewindes 4 eine geringere Steigung auf, als die übrigen Gewindegänge des Außengewindes 4. Hierdurch werden die Gewindegänge des Außengewindes 4, nachfolgend, in Bezug zu den Gewindegängen des Innengewindes 2, in axialer Richtung versetzt. Dabei werden .zwei unterschiedliche Gewindeabschnitte ausgebildet. In einem ersten Abschnitt 7 haben die Gewindeflanken 10. 11 unmittelbaren Kontakt zueinander. Die Anzugskraft wird über die Kontakt lächen der Gewindeflanken ü- bertragen. In einem zweiten Abschnitt 8, der mit dem Gewindegang mit der geringeren Steigung beginnt, besteht kein unmittelbarer Kontakt zwischen den Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 und. den Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2. Durch den Versatz des Außengewindes entsteht im zweiten Abschnitt ein durchgehender Hohlraum 12. Der Hohlraum 12 ist vollständig mit Gewindedichtmittel ausgefüllt und gewährleistet somit eine sichere Abdichtung der Schraubverbindung. Die Kraftübertragung der Schraubverbindung erfolgt im wesentlichen durch den ersten Abschnitt 7, in dem die Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 unmittelbaren Kontakt zu den Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 haben. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass wenigstens ein Gewindegang 16 des Innengewindes 2 eine größere Steigung aufweist als die übrigen Gewindegänge des Innengewindes. Durch diese Maßnahme sind die Gewindegänge des Innengewindes 2 in Bezug zu dem Gewindegängen des Außengewindes 4 im zweiten Abschnitt 8 in axialer Richtung versetzt, so dass sich wiederum im zweiten Abschnitt 8 zwischen den Gewindeflanken 11 des Innengewindes 2 und den Gewindeflanken 10 des Außengewindes 4 ein durchgehender Hohlraum ergibt.
Eine Veränderung der Gewindesteigung lässt sich problemlos, beispielsweise durch Drehen auf einer CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine herstellen, ohne dass dadurch Mehrkosten anfallen.
Selbstverständlich können auch mehrere der beschriebenen Maßnahmen miteinander kombiniert werden. Hierdurch kann sich eine weiter verbesserte Abdichtung der Schraubverbindung ergeben.

Claims

Patentansprüche
1. Schraubverbindung, mit wenigstens einem ersten Bauteil (1) , in welches ein Innenengewinde (2) eingebracht ist und welches mit einem zweiten Bauteil (3) , welches ein korrespondierendes Außengewinde (4) aufweist, verschraubt ist, wobei mittels der Schraubverbindung eine Anzugskraft (F) übertragbar ist, und wobei zu einem Abdichten der Schraubverbindung zwischen dem Außen- und dem Innengewinde (4) (5) ein Gewindedichtmittel (6) eingebracht ist, und wobei die Schraubverbindung wenigstens einen ersten Abschnitt (7) und einen zweiten Abschnitt (8) aufweist, wobei der zweite Abschnitt (8) zur Aufnahme des Gewindedichtmittels (6) konstruktiv abweichend, gegenüber dem ersten Abschnitt (7) ausgebildet ist.
2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (4) , im ersten Abschnitt (7) und im zweiten Abschnitt (8) die gleiche Flankenhöhe aufweist, und dass das Außengewinde (4) im zweiten Abschnitt (8) einen kleineren Kerndurchmesser aufweist als im ersten Abschnitt (7), so dass im zweiten Abschnitt (8) zwischen „den Gewindeflanken (11) des Innengewindes (2) und den Gewindeflanken (10) des Außengewindes (4) ein durchgehender Hohlraum (12) ausgebildet ist, und dass der von den Gewindeflanken (10) (11) gebildete Hohlraum (12) mit Gewindedichtmittel (6) ausgefüllt ist.
3.' Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (2) , im ersten Abschnitt (7) und im zweiten Abschnitt (8) die gleiche Flankenhöhe aufweist, und dass das Innengewinde (2) im zweiten Abschnitt (8) einen größeren Kerndurchmesser aufweist als im ersten Abschnitt (7) , so dass im zweiten Abschnitt (8) zwischen den Gewindeflanken (11) des Innengewindes (2) und den Gewindeflanken (10) des Außengewindes (4) ein durchgehender Hohlraum
(12) ausgebildet ist, und dass der von den Gewindeflanken (10) (11) gebildete Hohlraum (12) mit Gewindedichtmittel (6) ausgefüllt ist.
4. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gewindegang (15) des Außengewindes (4) eine geringere Steigung aufweist als die übrigen Gewindegänge des Außengewindes (4) , wobei der Gewindegang mit der geringeren Steigung den Übergang vom ersten Abschnitt (7) zum zweiten Abschnitt (8) bildet und wobei die Gewindegänge des Außengewindes (4) in Bezug zu den Gewindegängen des Innengewindes (2) im zweiten Abschnitt (8) in axialer Richtung versetzt sind, so dass im zweiten Abschnitt (8) zwischen den Gewindeflanken (11) des Innengewindes (2) und den Gewindeflanken (10) des Außengewindes (4) ein durchgehender Hohlraum (12) ausgebildet ist, und dass der von den Gewindeflanken (10) (11) gebildete Hohlraum (12) mit Gewindedichtmittel (6) ausgefüllt ist.
5. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gewindegang des Innengewindes (2) eine größere Steigung aufweist als die übrigen Gewindegänge des Innengewindes (2) , wobei der Gewindegang mit der größeren Steigung den Übergang vom ersten Abschnitt (7) zum zweiten Abschnitt (8) bildet und wobei die Gewindegänge des Innengewindes (2) in Bezug zu den Gewindegängen des Außengewindes (4) im zweiten Abschnitt (8) in axialer Richtung versetzt sind, so dass im zweiten Abschnitt (8) zwischen den Gewindeflanken (11) des Innengewindes (2) und den Gewindeflanken (10) des Außengewindes (4) ein durchgehender Hohlraum (12) ausgebildet ist, und dass der von den Gewindeflanken (10) (11) gebildete Hohlraum (12) mit Gewindedichtmittel (13) ausgefüllt ist.
6. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innengewinde (2) und dem Außengewinde (4) wenigstens ein Speicherraum ausgebildet ist, in den überschüssiges Gewindedichtmittel (6) beim Anziehen der Schraubverbindung pressbar ist.
7. Schraubverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherraum durch eine Ring-Nut (17) im Innengewinde (2) und/oder im Außengewinde (4) ausgebildet ist.
8. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeflanken (10) des Außengewindes (4) , im zweiten Abschnitt (8) eine geringere Flankenhöhe aufweisen als im ersten Abschnitt (7) .
9. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeflanken (11) des Innengewindes (2), im zweiten Abschnitt (8) eine geringere Flankenhöhe aufweisen als im ersten Abschnitt (7) .
10. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindedichtmittel (6) ausschließlich im zweiten Abschnitt (8) der Schraubverbindung, enthalten ist.
11. Schraubverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung bei einer Kraftstoffpumpe verwendet ist.
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