DE3545849A1 - Abdichtbare schraubenverbindung - Google Patents
Abdichtbare schraubenverbindungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubenverbin
dung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Verbindungen werden bei der Montage von Bau
teilen, insbesondere im Flugzeugbau angewendet. Je
nach Einbauort werden diese Schraubenverbindungen ge
gen Feuchtigkeit abgedichtet, um Korrosionsschäden zu
vermeiden. Dies geschieht unter Verwendung einer Dicht
masse durch "naß Einsetzen" der betreffenden Verbin
dungselemente. Hierzu wird die Dichtmasse auf die be
treffenden Flächen der Verbindungselemente aufgetra
gen, wonach das Zusammenfügen und Festziehen erfolgt.
Hierbei ist von Nachteil,
- - daß Belästigungen durch Lösungsmitteldämpfe der Dichtmasse auftreten und,
- - daß sich das Von-Hand-Auftragen der Dichtmasse für einen weitgehend mechanisierten Fertigungsab lauf als relativ umständlich erweist.
Ein weiterer Nachteil der vorbeschriebenen Verbindung
zeigt sich insbesondere bei Bauteilen aus faserver
stärkten Kunststofflaminaten. Diese Teile dürfen näm
lich nicht montiert werden, wenn Mängel wie Delamina
tion oder Ausfransungen an den Durchgangsbohrungen
festgestellt werden. Diese Vorschrift beruht darauf,
daß bei derart beschädigten Bohrungen die Übertragung
der während des Betriebes auftretenden Kräfte sowie
eine einwandfreie Abdichtung möglicherweise nicht er
reichbar ist.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine gattungsgemäße Schraubenverbindung derart auszu
bilden, daß der Arbeitsgang des Naß-Einsetzens ent
fällt und die Anwendung der Dichtmasse vereinfacht
wird, wobei durch Anwendung einer aushärtbaren Kleb
stoffdichtmasse die Verwendung auch solcher Bauteile
sichergestellt ist, deren Durchgangsbohrungen von Män
geln behaftet sind, die innerhalb eines erweiterten
Toleranzfeldes liegen.
Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Verbindung
durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er
findung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die damit erreichten Vorteile bestehen darin,
- - daß der Abdichtvorgang vereinfacht ist;
- - daß im Falle der Anwendung einer aushärtbaren Kleb stoffmasse Beschädigungen der Durchgangsbohrungen durch Ausfransung oder Delamination reparierbar sind und,
- - daß der erfindungsgemäß vorgesehene Abdicht- bzw. Klebvorgang auch innerhalb eines automatisierten Ferti gungsablaufs mittels einer entsprechenden automati schen Vorrichtung ausführbar ist.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und
in der Beispielbeschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine fertige Verbindung mit zentrischer Ein
pressung der Dichtmasse,
Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Bolzen mit einem Nippel,
Fig. 4 einen Bolzen mit einem innen liegenden Nippel,
Fig. 5 eine Verbindung mit einem Längsnuten aufweisen
den Bolzen,
Fig. 6 den Schnitt VI-VI nach Fig. 5,
Fig. 7 den Schnitt VII-VII nach Fig. 5,
Fig. 8 einen Senkbolzen,
Fig. 9 den Schnitt IX-IX nach Fig. 8, und
Fig. 10 einen Bolzen mit einer schraubenförmigen Nut.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine zweischnittige Schrau
benverbindung mit einem Schraubenbolzen 1, der zwei
Teile 2 und 3 miteinander verbindet. Die Bohrung des
Teils 3 ist beschädigt und weist demzufolge an einigen
Stellen 4 eine vom Bolzendurchmesser abweichende größe
re Weite auf. Der Bolzen 1 hat eine zentrische Boh
rung 5, von der Querbohrungen 6 nach außen führen. Zur
Herstellung dieser Verbindung wird der Bolzen 1 durch
die Teile 2 und 3 hindurchgesteckt, eine Scheibe 7
über das freie Bolzenende geschoben und eine Mutter 8
auf das Bolzenende aufgeschraubt und festgezogen. An
schließend wird mittels einer geeigneten Presse eine
Dichtmasse durch die Bohrung 5 in den den Bolzen 1
innerhalb des Teiles 3 umgebenden Hohlraum gepreßt.
Dabei dringt die Masse auch in alle anderen Fugen ein,
die mit dem besagten Hohlraum in Verbindung stehen.
Nach dem Einpressen der Dichtmasse wird die in ihrem
Endbereich ein Innengewinde aufweisende Bohrung 5
durch eine Schraube 8 verschlossen.
Die Fig. 3 zeigt einen Bolzen 10 mit einer vom Kopf
ende her angebrachten Sackbohrung 5, wobei wiederum
eine hier jedoch nicht gezeigte Querbohrung vorgesehen
ist. Die Mündung der Bohrung 5 ist mit einem Innenge
winde versehen, in das ein Nippel 11 eingeschraubt
ist. Bei Verwendung dieses Bolzens kann eine übliche
Presse, etwa nach Art einer Fettpresse, zum Einpressen
Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausgestaltung des Bol
zens (10) nach Fig. 3 mit einem Nippel 12, der jedoch
in den Bolzen eingelassen ist. Hierdurch ergeben sich
Vorteile bei beengten Raumverhältnissen. Es ist denk
bar, daß die beiden vorgenannten Lösungen auch dadurch
abgewandelt werden können, daß der betreffende Nippel
am Gewindeende des Bolzens angeordnet ist.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Ausgestaltung der
Erfindung anhand eines Bolzens 13, der vier äußere
Nuten 14 aufweist, die auf der Unterseite des Kopfes
nahe dessen Rand beginnend, radial zum Schaft hin und
dann weiter in axialer Richtung bis zum Ende des
Gewindes 15 verlaufen. Auf der Unterseite des Kopfes
ist weiterhin eine konzentrische Ringnut 16 ange
bracht. Bei der gezeigten Ausgestaltung beginnen die
Nuten 14 in dieser Ringnut 16. Von der Ringnut 16 füh
ren vier weitere mit 17 bezeichnete Radialnute bis zum
Rand der Auflagefläche des Kopfes. Die Nuten 17 weisen
im Vergleich mit den anderen Nuten einen deutlich
kleineren Querschnitt auf. Die zum Abdichten dieser
Verbindung dienende Presse weist ein Anschlußstück
auf, dessen Mündung einerseits gegen die Mutter dicht
schließt, andererseits aber einen Zufluß der Masse zu
den Nuten 14 gestattet. Beim Einpressen der Dichtmasse
gelangt diese durch die Nuten 14 vom Gewindeende bis
zum Kopf des Bolzens und füllt hier die Ringnut 16
aus. Beim Vordringen durch die engen Nuten 17 erfährt
die Masse einen erheblichen Widerstand, so daß ein
Druckanstieg eintritt, der die Verteilung der Masse
bis in die feinsten Fugen der Verbindung bewirkt. Die
Ausfüllung der Ringnut 16 ergibt eine völlige Abdich
tung der zwischen dem Kopf und dem Teil 2 befindlichen
Fuge.
In den Fig. 8 und 9 ist ein nicht durchbohrter
Senkbolzen 18 als Verbindungselement gezeigt. Auch
hier wird die Dichtmasse mit Hilfe einer Presse durch
vier seitlich des Bolzenschaftes angeordnete Nuten 18
direkt in den zwischen dem Bolzen 18 und dem Teil 3
befindlichen Hohlraum 20 gepresst. Um die Füllung des
Raumes 20 zu erleichtern, ist die Unterseite des Bol
zenkopfes mit vier meridionalen Nuten 21 versehen, die
praktisch die Fortsetzungen der Nuten 19 bilden und in
eine konzentrisch umlaufende Nut 22 einmünden. Von der
Nut 22 aus sind vier meridionale, um 90° versetzte
Nuten 23 von kleinerem Querschnitt bis zum Rande des
Kopfes geführt. Hierdurch wird erreicht, daß beim Ein
pressen der Masse zunächst die im Hohlraum befindliche
Luft entweichen kann und die Masse anschließend bis in
die Dichtfuge des Kopfes vordringt.
Fig. 10 zeigt einen Bolzen 24 mit einer schraubenför
mig angeordneten Nut 25. Diese Nut 25 zur Kanalisie
rung der einzubringenden Masse kann mit allen vorbe
schriebenen Einzelheiten der betreffenden Bolzen kombi
niert werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bolzen mit den
vorbeschriebenen Nuten erfolgt vorzugsweise durch Warm
formung.
Claims (12)
1. Abdichtbare Schraubenverbindung, im wesentli
chen bestehend aus einem Schraubenbolzen und einer
Mutter, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bolzen (1, 10, 13, 18, 12) und/oder die Mutter (8)
Kanäle (Bohrungen 5, 6, Nuten 14, 16, 17) aufweist/auf
weisen, die derart angeordnet sind, daß eine fließ
fähige Masse (Dichtmasse) nach dem Festziehen der
Verbindung in innerhalb der Verbindung befindliche
Hohlräume eingepreßt werden kann.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Bolzen (1, 10, 13, 18, 24)
mindestens zwei Nuten (14, 16, 17) aufweist, die auf
der Unterseite des Kopfes radial bzw. meridional
bis zum Schaft und dann axial bis zum Ende des
Gewindes verlaufen.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Bolzen eine axi
ale Sackbohrung (5) aufweist, die mit mindestens
einer Querbohrung (6) in Verbindung steht.
4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sack
bohrung (5) vom Kopfende des Bolzens aus gebohrt
ist.
5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sack
bohrung (5) vom Ende des Gewindes (15) aus gebohrt
ist.
6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sack
bohrung (5) durch eine Schraube (8) verschlossen
ist.
7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sack
bohrung (5) durch einen Nippel (11) verschlossen
ist.
8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sack
bohrung (5) durch ein integriertes Kugelventil (12)
verschlossen ist.
8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tie
fe der Nuten (14, 19, 25) mindestens im Bereich des
Gewindes (15) größer ist als die Gewindetiefe.
10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bol
zen (1, 10, 13, 18, 24) auf der Unterseite seines Kop
fes mindestens eine konzentrisch umlaufende
Nut (16, 22) aufweist.
11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auf
lagefläche der Mutter (8) radiale, vom Gewinde aus
gehende Nuten aufweist, die nicht bis zum Rand der
Auflagefläche reichen.
12. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bol
zen (1, 10, 13, 18, 24) mindestens eine sich vom Kopf
bis zum Gewindeende erstreckende schraubenförmige
Nut (25) aufweist.
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