DE102005051598A1 - Betriebsfluid-Zuführvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Betriebsfluid zu einer Betriebsfluid benötigenden Baugruppe, umfassend wenigstens einen von einer Oberfläche ausgehenden Fluidkanal und wenigstens ein von der Oberfläche her in den wenigstens einen Fluidkanal einschraubbares Schraubelement zum Zuführen von Betriebsfluid in den Fluidkanal oder zum Verschließen des Fluidkanals.
- Der wenigstens eine Fluidkanal weist einen an die Oberfläche unmittelbar anschließenden ersten Abschnitt größerer Weite, einen zweiten Abschnitt kleinerer Weite und zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt einen ersten Übergangsbereich mit einer Ringfläche auf. Das Schraubelement weist wenigstens eine Dichtfläche auf, die mit der Ringfläche in Dichtungseingriff bringbar ist.
- Derartige Betriebsfluid-Zuführvorrichtungen kommen beispielsweise an den Stirnseiten von Führungswagen von Linearführungseinrichtungen, den Stirnseiten von Schraubmuttern von Wälzkörpergewindetrieben oder dergleichen Einrichtungen der Wälzlagertechnik zum Einsatz. Als Betriebsfluid werden dabei Schmiermittel, beispielsweise Schmierfett oder Schmieröl, beispielsweise in Form der Öl-Luft- oder Öl-Nebel-Schmierung, verwendet. Zum Stand der Technik sei beispielhaft wird auf die
DE 198 30 140 A1 verwiesen. - Bei der bekannten Betriebsfluid-Zuführvorrichtung ist eine an der Baugruppe befestigbare Anbaueinheit vorgesehen, die insgesamt vier Betriebsfluid-Zuführbohrungen aufweist. Die obere Zuführbohrung ist dabei für den Fall vorgesehen, dass der Führungswagen unter einer Tischplatte montiert wird und Betriebsfluid, beispielsweise Schmiermittel, durch die Tischplatte zugeführt werden muss. Die anderen drei Fluidkanäle dienen in der Regel zur Aufnahme von Schraubelementen, beispielsweise Verschlussstopfen, oder Elementen zum Anschluss eines Betriebsfluidvorrats. Bei der bekannten Betriebsfluid-Zuführvorrichtung treten in der Praxis immer wieder Probleme mit der Dichtigkeit der Fluidkanäle auf, und dies auch bei Einsatz von Schraubelementen, die sich das zugehörige Gegengewinde selbst in die den Fluidkanal aufweisenden Anbaueinheit schneiden.
- Aus der US 2003/0160450 A1 ist eine Verschraubung für rohrförmige Teile bekannt, bei der ein zylindrisches Schraubelement eine Stirnfläche aufweist, an der eine ringförmige Wulst ausgebildet ist. Im eingeschraubten Zustand dringt die ringförmige Wulst in das Material am Grund einer zylindrischen Gewindemutter ein und verdrängt dieses in eine zwischen der Stirnfläche des Schraubelements und der Grundfläche der Mutter gebildete Nut. Somit ergibt sich im eingeschraubten Zustand eine labyrinthartige Dichtung. Nachteilig ist allerdings, dass eine ausreichende Dichtung nur beim erstmaligen Verschrauben gewährleistet werden kann.
- Aus der
DE 83 20 655 U1 ist eine Gewinderohrmuffe zur Verbindung von Rohren bekannt, bei der ein Innenflansch der Muffe auf seinen axialen Stirnflächen umlaufende Dichtwülste aufweist, die sich beim Festziehen der Stirnkanten eines eingeschraubten Rohres plastisch verformen und so eine Abdichtung herstellen. - Darüber hinaus existieren Anordnungen, bei denen die Dichtigkeit zwischen Schraubelement und Mutterelement durch ein zwischen zwei Dichtflächen gelagertes verformbares Element, z.B. einen Gummiring, erreicht wird. Lediglich beispielhaft sei auf die
US 1889689 verwiesen. - Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach aufgebaute Betriebsfluid-Zuführvorrichtung mit verbesserter Dichtigkeit, insbesondere auch nach mehrmaligem Lösen der Verschraubung, bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Betriebsfluid-Zuführvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher der Fluidkanal im zweiten Abschnitt durch einen von dem Schraubelement auf die Ringfläche ausgeübten Druck im Sinne einer Verkleinerung des Fluidkanalvolumens im zweiten Abschnitt verformbar ist.
- Die Dichtwirkung wird hier ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Bauteile mit Dichtwirkung (beispielsweise Dichtringen o.ä.) lediglich durch Anpressen der Dichtfläche des Schraubelements an die Ringfläche erzielt. Der durch das Schraubelement ausgeübte Anpressdruck führt zunächst zu einer Spannung im die Ringfläche umgebenden Material des Fluidkanals und schließlich auch zu einer Ausgleichsbewegung des Materials in dem Bereich des Fluidkanals, an dem die Stirnfläche ausgebildet ist. Durch diese Ausgleichsbewegung, die bei kleinerem Anpressdruck zunächst elastisch, also umkehrbar, ist und bei größerem Anpressdruck schließlich in eine nicht umkehrbare plastische Fließbewegung übergehen kann, entsteht eine gleichmäßige, flächenhafte Anlage zwischen der Ringfläche des Fluidkanals und der/den Dichtfläche(n) des Schraubelements, die für ausreichende Abdichtung sorgt.
- Sobald eine Verformung des die Ringfläche umgebenden Materials stattgefunden hat, ist es in gewissen Grenzen möglich, ein gleich gute Dichtigkeit der Verschraubung bei unterschiedlich weit eingeschraubtem Schraubelement zu gewährleisten, denn es wird dann lediglich die axiale Position der Dichtfläche verschoben, ohne dass sich die Fläche des die Abdichtung bewirkenden Anlagebereichs oder die Anpresskraft zwischen Ringfläche und Schraubelement ändert. Dies ermöglicht es auch, Herstellungstoleranzen für die Länge von Schraubelementen einfach auszugleichen.
- Die Geometrie von Ringfläche und Dichtfläche braucht sich beim Anziehen der Verschraubung nicht zu verändern, beispielsweise können sowohl Ringfläche als auch Dichtfläche eben sein. Diese Form ändert sich somit auch nach mehrmaligen Lösen und Wiederverschrauben nicht, so dass bei jedem erneuten Verschrauben eine vergleichbare Dichtigkeit erzielt werden kann. Selbstverständlich sind neben ebenen Dichtflächen auch beliebig andere zueinander komplementäre Formen für Ringfläche und Dichtfläche denkbar.
- Als Ausgleichsraum für das verdrängte Material des Fluidkanals steht der Fluidkanal selbst zur Verfügung. Somit brauchen im Bereich der aneinander anliegenden Ringfläche des Fluidkanals/Dichtfläche(n) des Schraubelements keinerlei Vorkehrungen zur Aufnahme von verdrängtem Material getroffen zu werden.
- Wenn der Fluidkanal im ersten Übergangsbereich und im zweiten Abschnitt bei Druckbeaufschlagung elastisch verformbar ist, stellen sich nach Lösen der Verschraubung wieder genau dieselben Verhältnisse ein wie im Neuzustand. Solche Verhältnisse können erreicht werden, wenn die Dichtigkeitsanforderungen nicht allzu hoch sind und daher mit geringem Anpressdruck gearbeitet werden kann oder wenn im Bereich der Ringfläche der Fluidkanal aus einem elastischen Material gebildet ist.
- Bei höherem Anpressdruck, wie er zur Erzielung einer verbesserten Dichtigkeit häufig erforderlich ist, wird sich der Fluidkanal im ersten Übergangsbereich und im zweiten Abschnitt bei Druckbeaufschlagung plastisch verformen, insbesondere wenn der Fluidkanal in diesem Bereich aus Metall gebildet ist. Dann ist zwar die Umkehrung der Fließbewegung nach Lösen der Verschraubung nicht mehr möglich, allerdings ist die Form von Ringfläche und Dichtfläche im Wesentlichen immer noch komplementär zueinander. Da darüber hinaus im Fluidkanal in der Regel noch ausreichend Raum zur Aufnahme von verdrängtem Material zur Verfügung steht, ist eine erneute dichte Verschraubung möglich, wobei ggf. das Schraubelement geringfügig tiefer eingeschraubt werden muss oder ein längeres Schraubelement verwendet werden muss.
- Vorzugsweise befindet sich die Dichtfläche am Schraubelement bei Orientierung des Schraubelements entlang der Längsachse des Fluidkanals der Ringfläche gegenüber und ist komplementär zu dieser ausgebildet. Im eingeschraubten Zustand sitzt dann das Schraubelement entlang der Dichtfläche satt auf der Ringfläche auf, d.h. die Ringfläche und die Dichtfläche liegen nicht nur stellenweise, sondern über wenigstens einen zusammenhängenden Flächenbereich aneinander an.
- Die Ringfläche kann im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Fluidkanals verlaufen. In diesem Fall kann der Dichtungseingriff zwischen Schraubelement und Ringfläche in einfacher Weise dadurch erzielt werden, dass man das Schraubelement so lange in den Fluidkanal einschraubt, bis es satt und somit dichtend auf der Ringfläche aufsitzt. Hierzu kann die Ringfläche beispielsweise an einer im Übergangsbereich angeordneten, die Längsachse des Fluidkanals im Wesentlichen konzentrisch umgebenden Ringschulter ausgebildet sein. Diese Ausführungsform ist fertigungstechnisch besonders einfach herzustellen.
- Um eine satte Anlage zwischen Ringfläche und Dichtfläche sicherzustellen, kann es günstig sein, die Anbaueinheit oder wenigstens deren die Ringfläche umgebenden Bereich beispielsweise aus Kunststoff oder einer Leichtmetalllegierung zu fertigen.
- Vorzugsweise ist die in den Fluidkanal einschraubbare Länge des Schraubelements derart bemessen, dass das Schraubelement mit der Ringfläche in Dichtungseingriff bringbar ist. Hierfür kann bei den vorstehend diskutierten Ausführungsformen die einschraubbare Länge des Schraubelements größer oder gleich dem Abstand zwischen der Ringfläche und der Oberfläche sein.
- Zum Verständnis der Worte "einschraubbare Länge" sei auf Folgendes hingewiesen:
Schraubelemente zum Zuführen von Betriebsfluid, beispielsweise Schmiernippel, sind üblicherweise mit einem Ringansatz versehen, der im eingeschraubten Zustand auf der Oberfläche, beispielsweise einer Schmiermittel-Fluidkanäle aufweisenden Anbaueinheit, aufsteht. Die einschraubbare Länge eines solchen Schraubelements ist durch die sich in den Fluidkanal hinein erstreckende Länge dieses Schraubelements gegeben. Verschlussstopfen können ebenfalls mit einem derartigen Ringansatz ausgebildet sein. In diesem Fall gilt für die einschraubbare Länge das Gleiche. Es ist jedoch auch denkbar, Madenschrauben-artige Schraubelemente zu verwenden, insbesondere als Verschlussstopfen. Diese können grundsätzlich immer so weit in den Fluidkanal eingeschraubt werden, dass sie mit der Ringfläche in Dichtungseingriff treten. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter der einschraubbaren Länge eines derartigen Madenschrauben-artigen Schraubelements jedoch dessen Gesamtlänge verstanden. D.h. das Schraubelement befindet sich mit der Ringfläche bereits dann in Dichtungseingriff, wenn es mit der Oberfläche der Anbaueinheit bündig abschließt oder geringfügig über diese vorsteht. - Der zweite Abschnitt kann einen an den ersten Übergangsbereich angrenzenden ersten Teilabschnitt und einen an den ersten Teilabschnitt angrenzenden zweiten Teilabschnitt aufweisen. In diesem Falle ist es zweckmäßig, wenn die Weite des ersten Teilabschnitts zwar kleiner ist als die des ersten Abschnitts, aber größer ist als diejenige des zweiten Teilabschnitts. Es wird dann ein innen in den Fluidkanal vorstehender Flansch gebildet, an dem die Ringfläche ausgebildet sein kann.
- Der erste Teilabschnitt des zweiten Abschnittes kann derart ausgebildet sein, dass er bei Druckbeaufschlagung der Ringfläche in axialer Richtung des Fluidkanals stauchbar ist. Stauchbarkeit kann zum einen bedeuten, dass das Material des ersten Übergangsbereichs und des zweiten Abschnitts verdichtet wird, zum anderen aber auch, dass der zweite Abschnitt in axial zusammenfaltbarer Weise geformt ist, beispielsweise ziehharmonikaartig zusammenfaltbare Wände aufweist. Bei der axialen Verformung des ersten Teilabschnitts wird eine Rückstellkraft erzeugt, die letztendlich dafür sorgt, dass sich das Material der Ringfläche satt an die Dichtfläche(n) des Schraubelements anlegt.
- Bei Druckbeaufschlagung der Ringfläche kann der erste Teilabschnitt derart verformbar sein, dass im Bereich des ersten Teilabschnitts sich die Weite des Fluidkanals verengt. Das durch das Schraubelement verdrängte Material des ersten Übergangsbereichs und des zweiten Abschnitts verlagert sich nach innen in den zur Strömung des Fluids zur Verfügung stehenden Bereich des Fluidkanals, dessen Querschnitt sich damit verengt. Insbesondere, wenn ein Endstopfen auf den Fluidkanal aufgesetzt werden soll, ist diese Verengung jedoch akzeptabel. Darüber hinaus kann durch ausreichende Bemessung der Weite der ersten Teilabschnitts dafür gesorgt werden, dass der Fluidkanalquerschnitt mit abdichtend eingeschraubtem Schraubelement in etwa dem des zweiten Teilabschnitts entspricht.
- Der erste Teilabschnitt kann einen unmittelbar an die Ringschulter des ersten Übergangsbereichs anschließenden Umfangsflächenabschnitt sowie einen den Umfangsflächenabschnitt mit dem zweiten Teilabschnitt verbindenden zweiten Übergangsbereich umfassen, der als die Längsachse des Fluidkanals konzentrisch umgebende Ringschulter ausgebildet ist. Dabei ist es günstig, wenn die den Fluidkanal begrenzende Fläche des zweiten Übergangsbereichs im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Fluidkanals verläuft.
- In allen Ausführungsalternativen kann die Dichtungswirkung weiter dadurch erhöht werden, dass in einer Außenumfangsfläche des Schraubelements eine Nut eingebracht ist, in welcher ein Dichtungsring anordenbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Gewinde des Schraubelements zumindest teilweise als Gewinde mit einem trapezförmigen Gewindegrund ausgebildet sein, dessen Durchmesser geringfügig größer ist als der Innendurchmesser des ersten Abschnitts des Fluidkanals.
- In Weiterbildung der Erfindung kann der erste Abschnitt oder/und der zweite Abschnitt des Fluidkanals zumindest auf einem Teil seiner Länge zylindrisch oder alternativ konisch ausgeführt sein.
- Ferner kann der erste Abschnitt des Fluidkanals zumindest auf einem Teil seiner Länge mit einem Gewinde versehen sein. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass, wie dies vorstehend bei Gelegenheit der Diskussion des Stands der Technik erläutert worden ist, das Gewinde erst beim Einschrauben des Schraubelements in die Umfangswandungsfläche des ersten Abschnitts des Fluidkanals eingeschnitten wird. Eine zylindrische Ausgestaltung des Fluidkanals in dem Teil, in dem das Gewinde ausgebildet ist, hat den Vorteil, dass auf die senkrecht zur Achse des Schraubelements angeordnete Anlageflächen eine je nach Anforderung gewünschte Kraft ausgeübt werden kann.
- Der wenigstens eine Fluidkanal ist vorzugsweise von einer Oberfläche einer mit der Baugruppe in Fluidkontakt stehenden Anbaueinheit ausgehend ausgebildet. Die Anbaueinheit kann so angeordnet sein, dass sie im Betrieb eine gute Zugänglichkeit der Fluidkanalöffnungen gewährleistet und entweder direkt oder über geeignete Verbindungselemente, z.B. eine mit entsprechenden Fluidkanälen ausgebildete übergeordnete Tischplatte, mit der Baugruppe gekoppelt ist. Im einfachsten Fall ist die Anbaueinheit an der Baugruppe befestigbar.
- Wie dies aus dem Stand der Technik an sich bekannt ist, kann die Anbaueinheit mit einer Mehrzahl von Fluidkanälen ausgebildet sein. Ferner kann die Anbaueinheit zumindest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, aus Kunststoff gefertigt sein.
- Die Erfindung wird im Folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Linearführungseinrichtung als Beispiel für eine Einrichtung der Wälzlagertechnik, bei der die erfindungsgemäße Betriebsfluid-Zuführvorrichtung zum Einsatz kommen kann; -
2 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betriebsfluid-Zuführvorrichtung vor Einschrauben eines Schraubelements; -
3 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betriebsfluid-Zuführvorrichtung mit eingeschraubtem Schraubelement; -
4 und5 Ansichten zweier Schraubelemente, die bei der erfindungsgemäßen Betriebsfluid-Zuführvorrichtung zum Einsatz kommen können; -
6 und7 Darstellungen zur Erläuterung von weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Betriebsfluid-Zuführvorrichtung. - In
1 ist als Beispiel für eine Einrichtung der Wälzlagertechnik, bei der die erfindungsgemäße Betriebsfluid-Zuführvorrichtung zum Einsatz kommen kann, eine Linearführungseinrichtung10 dargestellt. Die Linearführungseinrichtung10 umfasst eine längliche Führungsschiene12 und einen auf der Führungsschiene12 in deren Längsrichtung (Doppelpfeil X) längsverschieblich geführten Führungswagen14 . An seinen in Längsrichtung X stirnseitigen Enden sind an dem Führungswagen14 zwei Endplatten bzw. Anbaueinheiten16 befestigt, und zwar mittels Befestigungsschrauben18 . - Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind in jeder der beiden identisch ausgebildeten Anbaueinheiten
16 vier Fluidkanäle20a bis20d ausgebildet, nämlich ein oberer Fluidkanal20a , ein stirnseitiger Fluidkanal20b und zwei seitliche Fluidkanäle20c und20d . Der in1 auf Grund der perspektivischen Darstellung verdeckte Fluidkanal20d der vorderen Anbaueinheit16 ist an der in1 hinteren Baueinheit16 zu erkennen. - Der obere Fluidkanal
20a ist für den Fall vorgesehen, dass der Führungswagen14 unter einer Tischplatte befestigt ist, und Betriebsfluid, beispielsweise Schmierstoff, durch diese Tischplatte zugeführt werden muss. Die anderen drei Fluidkanäle dienen zur Aufnahme von Schraubelementen, beispielsweise einem Betriebsfluid-Zuführnippel22 (s.4 ) oder Verschlussstopfen24 (s.5 ). - Die Anbaueinheit
16 , die Fluidkanäle20a bis20d und die Schraubelemente22 ,24 bilden zusammen eine Betriebsfluid-Zuführvorrichtung30 zum Zuführen von Betriebsfluid, beispielsweise Schmierstoff, wie Schmieröl oder Schmierfett, zu dem Führungswagen14 . Beispielsweise kann einer der Fluidkanäle20a bis20d mit einem Schmiernippel22 bestückt sein, während die anderen Fluidkanäle mittels Verschlussstopfens24 dicht verschlossen sind. - Ziel der vorliegenden Anmeldung ist es, die Zuführkanäle
20a bis20d (im Folgenden gemeinsam mit20 bezeichnet) und die Schraubelemente22 ,24 derart aufeinander abgestimmt auszubilden, dass ein unerwünschter Austritt von Betriebsfluid auch nach mehrmaligem Öffnen und Verschließen zuverlässig verhindert wird. - Wie in
2 dargestellt ist, weist der sich von der Oberfläche16a der Anbaueinheit16 in diese hinein erstreckende Fluidkanal20 einen ersten Abschnitt32 und einen zweiten Abschnitt36 auf, die in einem Übergangsbereich34 ineinander übergehen. Der erste Abschnitt32 umfasst einen in die Oberfläche16a der Anbaueinheit16 mündenden konischen Teilabschnitt32a und einen an den zweiten Abschnitt36 angrenzenden zylindrischen Teilabschnitt32b mit kleinerem Durchmesser als die Mündung des Fluidkanals an der Oberfläche16a . - Die Schraubelemente
22 ,24 sind an ihrem Außenumfang mit einem Schraubgewinde22b bzw.24b ausgebildet. Das entsprechende Gegenge winde des ersten Abschnitts32 des Fluidkanals20 kann in diesem entweder bei der Herstellung der Anbaueinheit16 ausgebildet werden oder, wie es in3 angedeutet ist, erst beim Einschrauben der Schraubelemente22 ,24 in den ersten Abschnitt32 des Fluidkanals20 in die Umfangswand dieses ersten Abschnitts32 von dem Gewinde22b ,24b eingeschnitten werden. Erst beim Eindrehen geschnittene Gewinde haben dabei gegenüber vorgefertigten Gewinden den Vorteil höherer Dichtigkeit gegenüber einem unerwünschten Austritt von Betriebsfluid. - Der Übergangsbereich
34 ist von einer Ringschulter34b gebildet, die an ihrer dem ersten Abschnitt32 zugewandten Seite eine Ringfläche34a bildet. Mit dieser Ringfläche34a tritt eine an der unteren Stirnfläche22a bzw.24a des Schraubelements22 ,24 vorgesehene Dichtungsfläche22c ,24c in Dichtungseingriff. Hierdurch wird ein unerwünschter Austritt von Betriebsfluid aus dem Fluidkanal20 verhindert. Hierzu ist die Tiefe L1 des ersten Abschnitts32 des Fluidkanals20 kürzer, allenfalls gleich lang, bemessen als die einschraubbare Länge L2 des Betriebsfluid-Zuführnippels22 bzw. die einschraubbare Länge L3 des Verschlussstopfens24 . Die Ringfläche34a verläuft in dem gezeigten Beispiel im Wesentlichen orthogonal zur Achse A des Fluidkanals20 im Übergangsbereich34 zwischen dem ersten Abschnitt32 und dem zweiten Abschnitt36 des Fluidkanals20 . Bei Anordnung des Schraubelements entlang der Achse A des Fluidkanals, wie in2 gezeigt, ist die Dichtungsfläche22c ,24c des Schraubelements komplementär zu der Ringfläche34a ausgebildet. - Der zweite Abschnitt
36 ist aus einem in2 oberen ersten Teilabschnitt33 und einem in2 unteren zweiten Teilabschnitt35 gebildet. Der zweite Teilabschnitt35 entspricht im Wesentlichen dem Querschnitt des Fluidkanals, in dem betriebsgemäß das Betriebsfluid strömt. Der erste Teilabschnitt33 ist gegenüber dem zweiten Teilabschnitt35 verbreitert und weist somit in dem in2 gezeigten Zustand vor Einschrauben des Schraubelements22 ,24 bis in Dichtlage einen größeren Querschnitt auf als der zweite Teilabschnitt35 . Allerdings ist der Querschnitt des ersten Teilabschnitts33 immer noch geringer als derjenige des ersten unteren Teilabschnitts32b des ersten Abschnitts32 . Er steht so nach innen in den Fluidkanal vor und bildet einen Anlageflansch für die Stirnfläche22a ,24a des Schraubelements22 ,24 . - Der erste Teilabschnitt
33 umfasst einen Umfangswandabschnitt33a sowie einen zweiten Übergangsbereich33b zum zweiten Teilabschnitt35 . Der zweite Übergangsbereich33b verläuft ebenfalls im Wesentlichen orthogonal zur Fluidkanalachse A. - In
3 ist dieselbe Betriebsfluid-Zuführvorrichtung wie in2 abgebildet, jedoch mit eingeschraubtem und sich in Abdichtlage befindlichem Schraubelement22 ,24 . In der dargestellten Situation liegt die Stirnfläche22a ,24a des Schraubelements mit ihrem äußeren Bereich22c ,24c im Umfangsrichtung vollständig an der im ersten Übergangsbereich34 ausgebildeten Ringfläche34a an. Dieser Bereich22c ,24c hat somit die Funktion einer Flachdichtung. Man erkennt, dass durch den beim Einschrauben erzeugten Druck auf die Ringfläche34a sich diese zusammen mit der Ringschulter34b in axialer Richtung des Fluidkanals weiter in diesen hinein geschoben hat, auf Kosten der axialen Erstreckung des ersten Teilabschnitts33 des zweiten Abschnitts36 . Das durch die axiale Verlagerung der Ringfläche34a und Ringschulter34b verdrängte Material hat sich zudem im vom ersten Teilabschnitt33 umschlossenen Hohlraum angesammelt und dessen Querschnitt so deutlich verkleinert. Beide Effekte führen dazu, dass das vom ersten Teilabschnitt umschlossene Volumen gegenüber der in2 dargestellten Situation deutlich verringert ist. Dennoch erkennt man, dass der für das Betriebsfluid zur Verfügung stehende Raum immer noch einen größeren Querschnitt hat als der Querschnitt des zweiten Teilabschnitts35 . - Die in
3 gezeigte Verformung des ersten Teilabschnitts ist plastisch, d.h. sie bildet sich nach Lösen der Dichtungseingriffs zwischen der Dichtfläche22c ,24c und der Ringfläche34a nicht wieder zurück. Will man die Verschraubung erneut dicht verschließen, so muss das Schraubelement etwas tiefer eingeschraubt werden, um noch eine ausreichende plastische Verformung des Materials im ersten Teilabschnitt33 zu bewirken. Da im Bereich des ersten Teilabschnitts noch etwas Volumen im Fluidkanal zur Aufnahme von Material zur Verfügung steht, ist eine erneuter dichter Anlageeingriff ohne weiteres zu bewerkstelligen. - Wie in
6 dargestellt ist, kann die Dichtigkeit der erfindungsgemäßen Betriebsfluid-Zuführvorrichtung gegenüber einem unerwünschten Austritt von Betriebsfluid aus dem Fluidkanal20 weiter dadurch erhöht werden, dass man an der Außenumfangsfläche des Schraubelements22 ,24 eine Ringnut22d ,24d vorsieht, in welche ein Dichtungsring22e ,24e eingelegt ist, der mit der Umfangsfläche des Fluidkanals20 in Dichtungseingriff ist. - Gemäß
7 kann zur Erhöhung der Dichtigkeit das Gewinde22b ,24b des Schraubelements22 ,24 als Trapezgewinde ausgebildet sein, dessen Trapezgrund22f ,24f einen geringfügig größeren Durchmesser D1 aufweist als der Innendurchmesser D2 des ersten Abschnitts32 des Fluidkanals20 .
Claims (22)
- Vorrichtung (
30 ) zum Zuführen von Betriebsfluid zu einer Betriebsfluid benötigenden Baugruppe (14 ), umfassend, – wenigstens einen von einer Oberfläche (16a ) ausgehenden Fluidkanal (20 ,20a –20d ) und – wenigstens ein von der Oberfläche (16a ) her in den wenigstens einen Fluidkanal (20 ,20a –20d ) einschraubbares Schraubelement (22 ,24 ) zum Zuführen von Betriebsfluid in den Fluidkanal (20 ,20a –20d ) oder zum Verschließen des Fluidkanals (20 ,20a –20d ), wobei der wenigstens eine Fluidkanal (20 ,20a –20d ) einen an die Oberfläche (16a ) unmittelbar anschließenden ersten Abschnitt (32 ) größerer Weite, einen zweiten Abschnitt (36 ) kleinerer Weite und zwischen dem ersten Abschnitt (32 ) und dem zweiten Abschnitt (36 ) einen ersten Übergangsbereich (34 ) mit einer Ringfläche (34a ) aufweist, und wobei das Schraubelement (22 ,24 ) wenigstens eine Dichtfläche (22c ,24c ) aufweist, die mit der Ringfläche (34a ) in Dichtungseingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (20 ,20a –20d ) im zweiten Abschnitt (36 ) durch einen von dem Schraubelement (22 ,24 ) auf die Ringfläche (34a ) ausgeübten Druck im Sinne einer Verkleinerung des Fluidkanalvolumens im zweiten Abschnitt (36 ) verformbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (
20 ,20a –20d ) im ersten Übergangsbereich (34 ) und im zweiten Abschnitt (36 ) bei Druckbeaufschlagung elastisch verformbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (
20 ,20a –20d ) im ersten Übergangsbereich (34 ) und im zweiten Abschnitt (36 ) bei Druckbeaufschlagung plastisch verformbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (
22c ,24c ) bei Orientierung des Schraubelements (22 ,24 ) entlang der Längsachse (A) des Fluidkanals (20 ) der Ringfläche (34a ) gegenüberliegend und komplementär zu dieser ausgebildet ist, wobei im eingeschraubten Zustand das Schraubelement (22 ,24 ) entlang der Dichtfläche (22c ,24c ) satt auf der Ringfläche (34a ) aufsitzt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche (
34a ) im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse (A) des Fluidkanals (20 ) verläuft. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche (
34a ) an einer im ersten Übergangsbereich (34 ) angeordneten, die Längsachse (A) des Fluidkanals im Wesentlichen konzentrisch umgebenden Ringschulter ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (
36 ) einen an den ersten Übergangsbereich (34 ) angrenzenden ersten Teilabschnitt (33 ) und einen an den ersten Teilabschnitt (33 ) angrenzenden zweiten Teilabschnitt (35 ) aufweist, wobei die Weite des ersten Teilabschnitts (33 ) größer ist als diejenige des zweiten Teilabschnitts (35 ). - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilabschnitt (
33 ) bei Druckbeaufschlagung der Ringfläche (34a ) in axialer Richtung des Fluidkanals (20 ,20a –20d ) stauchbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilabschnitt (
33 ) bei Druckbeaufschlagung der Ringfläche (34a ) derart verformbar ist, dass im Bereich des ersten Teilabschnitts (33 ) sich die Weite des Fluidkanals (20 ,20a –20d ) verengt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilabschnitt (
33 ) einen unmittelbar an die Ringschulter (34a ) des ersten Übergangsbereichs (34 ) anschließenden Umfangsflächenabschnitt (33a ) sowie einen den Umfangsflächenabschnitt (33a ) mit dem zweiten Teilabschnitt (35 ) verbindenden zweiten Übergangsbereich (33b ) umfasst, der als die Längsachse (A) des Fluidkanals (20 ,20a –20d ) konzentrisch umgebende Ringschulter ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die den Fluidkanal (
20 ,20a –20d ) begrenzende Fläche des zweiten Übergangsbereichs (33b ) im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse (A) des Fluidkanals (20 ,20a –20d ) verläuft. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Fluidkanal (
20 ,20a –20d ) einschraubbare Länge (L2, L3) des Schraubelements (22 ,24 ) derart bemessen ist, dass das Schraubelement (22 ,24 ) mit der Ringfläche (34a ) in Dichtungseingriff bringbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einschraubbare Länge (L2, L3) des Schraubelements (
22 ,24 ) größer oder gleich dem Abstand (L1) zwischen der Ringfläche (34a ) und der Oberfläche (16a ) ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Außenumfangsfläche des Schraubelements (
22 ,24 ) eine Nut (22d ,24d ) eingebracht ist, in welcher ein Dichtungsring (22e ,24e ) anordenbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (
22b ,24b ) des Schraubelements (22 ,24 ) zumindest teilweise als Gewinde mit einem trapezförmigen Gewindegrund (22f ,24f ) ausgebildet ist, dessen Durchmesser (D1) geringfügig größer ist als der Innendurchmesser (D2) des ersten Abschnitts (32 ) des Fluidkanals (20 ). - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (
32 ) oder/und der zweite Abschnitt (36 ) des Fluidkanals (20 ) zumindest auf einem Teil seiner Länge zylindrisch ausgeführt sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (
32 ) oder/und der zweite Abschnitt (36 ) des Fluidkanals (20 ) zumindest auf einem Teil seiner Länge konisch ausgeführt sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (
32 ) des Fluidkanals (20 ) zumindest auf einem Teil seiner Länge mit einem Gewinde versehen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fluidkanal (
20 ,20a –20d ) von einer Oberfläche (16a ) einer mit der Baugruppe (14 ) in Fluidkontakt stehenden Anbaueinheit (16 ) ausgehend ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbaueinheit (
16 ) an der Baugruppe befestigbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbaueinheit (
16 ) mit einer Mehrzahl von Fluidkanälen (20a –20d ) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbaueinheit (
16 ) zumindest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, aus Kunststoff gefertigt ist.
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