WO2009000559A1 - Verschlusselement für bohrungen - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
- F16L55/12—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ
- F16L55/128—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced axially into the pipe or hose
- F16L55/132—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced axially into the pipe or hose the closure device being a plug fixed by radially deforming the packing
Definitions
- the present invention relates to a closure element for sealing sealing of holes, with an intended for insertion into a hole to be closed expandable cylindrical body with outwardly projecting support flange and a bring in the interior of the body to effect expansion body for the body, which at the same time a cover for the Bore of the body forms.
- Closure elements of this type are known as so-called expander and serve as tight seals for bores at often high pressures, e.g. to 1000 bar (see for example EP 0 364 699 of the Applicant).
- a plug-shaped basic body i. a sleeve with end cover, spread radially by means of an expansion body and against the wall of the hole to be closed created (and anchored to this form-fitting).
- Object of the present invention was to provide a closure element for drilling in the larger diameter range, which must withstand less high pressures (eg up to 15 bar) and requires less precision manufacturing, but it is extremely easy to use, but normal simple cap is superior (application eg in engine construction as a sealing element for bores of the engine block).
- This object is achieved according to the invention in a closure element of the type defined by the features of the characterizing part of claim 1.
- FIG. 1 shows a closure element according to the invention in section
- FIG. 3 shows a first variant of the element according to FIG. 1;
- FIG. Fig. 4 purely schematically the steps in the insertion of a closure element;
- Fig. 5 shows a second variant of a closure element in section similar to Fig. 1 and
- FIG. 6 shows a detail of the connection point between the base body and the expansion body in the element according to FIG. 5.
- the closure element shown in section in Fig. 1 of the drawing consists of a cylindrical body 1 with provided at the input end of the inner bore, outwardly projecting support flange 2.
- a predetermined breaking point 3 is a predetermined breaking point 3 (see also Fig. 2)
- This cylindrical expansion body 4 also has a closure plate 5.
- the outer wall of the main body is cylindrical, while the inner bore has a slightly decreasing diameter from the input end, so that upon pressing the spreader 4 in the bore of the body 1 this expands (expanded) and is pressed against the wall of a hole to be closed.
- Fig. 4 shows (from left to right), as first a closure element 1, 4 is positioned in a bore, then the spreader is pushed by shearing at the predetermined breaking point 3 in the base body 1, which at the end of insertion by pressing against the bore wall is caulked.
- the outer wall of the main body 1 can be roughened, be provided with slight circumferential grooves 7 (FIG. 3) or with a friction-increasing coating in order, if necessary, to claw better in the bore wall.
- the cylindrical wall of the body may also be provided with longitudinal windows or slots (not shown) to facilitate spreading.
- means may be provided to lock the base body 1 and the expansion body 4 against each other after being spread apart (see Fig. 3).
Landscapes
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Abstract
Das Verschlusselement besteht aus einem zylindrischen Grundkörper (1) mit Stützflansch (2) und mit diesem verbundenen Spreizkörper (4), wobei die Verbindung (3) nach dem Einsetzen des Elementes in eine zu verschliessende Bohrung lösbar und die Position des Spreizkörpers (4) durch äussere Krafteinwirkung derart veränderbar ist, dass er einen radialen Druck auf die Innenwand des Grundkörpers (1) ausübt und dessen Aussenfläche gegen eine zu verschliessende Bohrungswand anpresst.
Description
Verschlusselement: für Bohrungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verschlusselement zum dichtenden Verschliessen von Bohrungen, mit einem zum Einsetzen in eine zu verschliessende Bohrung vorgesehenen expandierbaren zylindrischen Grundkörper mit nach aussen abstehendem Stützflansch und einem im Innern des Grundkörpers zur Wirkung bringbaren Spreizkörper für den Grundkörper, welcher gleichzeitig einen Abschlussdeckel für die Bohrung des Grundkörpers bildet.
Verschlusselemente dieser Art sind als sog. Expander bekannt und dienen als dichte Verschlüsse für Bohrungen bei oft herrschenden hohen Drücken, z.B. bis 1000 bar (siehe z.B. EP 0 364 699 der Anmelderin). Dabei wird in der Regel ein stopfenförmiger Grundkörper, d.h. eine Hülse mit Abschlussdeckel, mittels eines Expansionskörpers radial aufgespreizt und gegen die Wand der zu verschliessenden Bohrung angelegt (und an dieser formschlüssig verankert).
Da eine hohen Kräften standhaltende Verankerung gewährleistet sein muss, werden an die Fertigungsqualität der Stopfen und die Vorbereitung der Bohrungen höchste Anforderungen gestellt. Auch eignen sich die bekannten Systeme hauptsächlich für Bohrungen mit relativ kleinem Durchmesser.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Schaffung eines Verschlusselementes auch für Bohrungen im grosseren Durchmesserbereich, welcher weniger hohe Drücke aushalten muss (z.B. bis 15 bar) und eine geringere Fertigungspräzision verlangt, dafür jedoch äusserst einfach zu bedienen ist, normalen einfachen Verschlussdeckeln jedoch überlegen ist (Anwendung z.B. im Motorenbau als Dichtelement für Bohrungen des Motorblocks). Diese Aufgabe wird bei einem Verschlusselement der eingangs definierten Art erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Besondere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen noch etwas näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemässes Verschlusselement im Schnitt;
Fig. 2 ein Detail der Sollbruchstelle zwischen Grundkörper und Spreizkörper;
Fig. 3 eine erste Variante des Elementes nach Fig. 1; Fig. 4 rein schematisch die Arbeitsschritte beim Einsetzen eines Verschlusselementes;
Fig. 5 eine zweite Variante eines Verschlusselementes im Schnitt ähnlich Fig. 1 und
Fig. 6 ein Detail der Verbindungsstelle zwischen Grundkörper und Spreizkörper beim Element nach Fig. 5.
Das in Fig. 1 der Zeichnung im Schnitt gezeigte Verschlusselement besteht aus einem zylindrischen Grundkörper 1 mit am Eingangsende der Innenbohrung vorgesehenem, nach aussen abstehenden Stützflansch 2. Über eine Sollbruchstelle 3 (s. auch Fig. 2) ist ein
Spreizkörper 4 mit dem Grundkörper 1 verbunden und bildet in Ausgangslage integrierender Bestandteil des Verschlusselementes. Dieser zylindrische Spreizkörper 4 weist auch eine Verschlussplatte 5 auf.
Die Aussenwand des Grundkörpers ist zylindrisch, während die Innenbohrung vom Eingangsende aus einen leicht abnehmenden Durchmesser aufweist, sodass bei Eindrücken des Spreizkörpers 4 in die Bohrung des Grundkörpers 1 dieser aufgeweitet (expandiert) und gegen die Wand einer zu verschliessenden Bohrung angepresst wird.
Fig. 3 zeigt ein Verschlusselement, welches von jenem nach Fig. 1 dahingehend abweicht, dass einerseits an der Aussenwand des Grundkörpers 1 Umfangsrillen 7 vorgesehen sind und andererseits an den Körper 1 und 4 Erhebungen 8 bzw. Vertiefungen 8' vorgesehen sind, welche bei
eingesetztem Element die Körper 1 und 4 gegeneinander verriegeln.
Fig. 4 zeigt (von links nach rechts), wie zuerst ein Verschlusselement 1, 4 in einer Bohrung positioniert wird, dann der Spreizkörper durch Abscheren an der Sollbruchstelle 3 in den Grundkörper 1 eingedrückt wird, welcher am Ende des Einsetzens durch Einpressen gegen die Bohrungswand verstemmt wird.
Die Aussenwand des Grundkörpers 1 kann aufgerauht sein, mit leichten Umfangsrillen 7 (Fig. 3) oder mit einer reibungserhöhenden Beschichtung versehen sein, um sich ggf. besser in der Bohrungswand zu verkrallen. Je nach Material kann die zylindrische Wand des Grundkörpers auch mit längsverlaufenden Fenstern oder Schlitzen (nicht dargestellt) versehen sein, um ein Aufspreizen bzw. Expandieren zu erleichtern.
Wie bereits erwähnt, können Mittel vorgesehen sein, um Grundkörper 1 und Spreizkörper 4 nach dem Aufspreizen gegeneinander zu verriegeln (s. Fig. 3).
Bei der Ausführungsform des Verschlusselementes nach Fig. 5 und 6 besteht die Verbindung zwischen dem zylindrischen
Grundkörper 1 mit Stützflansch 2 und dem Spreizkörper 4 aus einer Art Klemmverbindung in Form einer Rastverbindung d.h. aus einer Erhebung 9 am unteren Aussenrand des
Spreizkörpers 4, welche mit einer umlaufenden Vertiefung 9' auf der Innenwand am oberen Rand des Grundkörpers 1 zusammenwirkt. Beim Einsetzen des Verschlusselementes nach Fig. 5 wird somit nicht eine Sollbruchstelle zerstört, sondern durch äussere Krafteinwirkung lediglich die Rastverbindung aufgehoben.
Claims
1. Verschlusselement zum dichtenden Verschliessen von Bohrungen, mit einem zum Einsetzen in eine zu verschliessende Bohrung vorgesehenen expandierbaren zylindrischen Grundkörper (1) mit nach aussen abstehendem Stützflansch (2) und einem im Innern des Grundkörpers (1) zur Wirkung bringbaren Spreizkörper (4) für den Grundkörper (1) welcher gleichzeitig einen Abschlussdeckel (5) für die Bohrung des Grundkörpers (1) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (4) vor dem Einsetzen des Verschlusselementes in eine zu verschliessende Bohrung mit dem zylindrischen Grundkörper (1) in einer Verbindung steht und diese Verbindung nach dem Einsetzen des Elementes in die zu verschliessende Bohrung durch äussere Krafteinwirkung lösbar und die Position des Spreizkörpers (4) derart veränderbar ist, dass er einen radialen Druck auf die Innenwand des
Grundkörpers (1) ausübt und diesen aufspreizt und bleibend gegen die Wand der zu verschliessenden Bohrung dichtend anpresst.
2. Verschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (4) hutartig im Eingangsbereich der Bohrung des Grundkörpers (1) angeordnet ist und die Verbindung zwischen Grundkörper (1) und Spreizkörper (4) eine Klemmverbindung, insbesondere eine Rastverbindung (9;9') ist.
3. Verschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (4) hutartig vor der Bohrung des Grundkörpers (1) angeordnet und dessen Rand mittels einer Sollbruchstelle (3) mit letzterem in Verbindung steht, wobei Spreizkörper (4) und Grundkörper (1) so aufeinander abgestimmt dimensioniert sind, dass durch Eindrücken des Spreizkörpers (4) in den Grundkörper (1) unter Abscherung der gegenseitigen Verbindung der Grundkörper (1) ausgedehnt und gegen die Wand der zu verschliessenden Bohrung angepresst wird.
4. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (4) eine zylindrische Aussenwand aufweist, während die Bohrung des Grundkörpers (1) sich zunehmend konisch verjüngend verläuft.
5. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stützflansch (2) des Grundkörpers (1) am Übergang des letzteren zum Spreizkörper (4) befindet.
6. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zylindrischen Seitenwand des Grundkörpers (1) längsverlaufende
Aussparungen, Schlitze oder Fenster angeordnet sind um das Aufspreizen zu erleichtern.
7. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass in der zylindrischen Aussenwand des Grundkörpers (1) Rillen, insbesondere Umfangsrillen (7), angeordnet sind.
8. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass Grund- und Spreizkörper (1; 4) aus Metall, z.B. aus Aluminium oder rostfreiem Stahl bestehen.
9. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass Grund- und Spreizkörper (1; 4) aus Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.
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