DE9116100U1

DE9116100U1 - Schutzstopfen

Info

Publication number: DE9116100U1
Application number: DE9116100U
Authority: DE
Original assignee: Gebr Poeppelmann Kunststoffwerk-Werkzeugbau 2842 Lohne De
Current assignee: Gebr Poeppelmann Kunststoffwerk-Werkzeugbau 2842 Lohne De
Priority date: 1991-12-28
Filing date: 1991-12-28
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2001-12-29

Description

Schutzstopfen

Die Erfindung betrifft einen Schutzstopfen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. In der technischen Praxis gibt es eine Vielzahl meist aus Kunststoff gefertigter Schutzstopfen, mit denen die Öffnungen von Rohren, von anderen Bauteilen und von Geräten zu verschließen sind. Dabei geht es meistens darum, den Bereich der Öffnungen gegen Verschmutzungen oder Beschädigungen zu schützen, insbesondere wenn im Öffnungsbereich empfindliche und/oder genau bearbeitete Flächen vorliegen, oder aber das Innere eines Bauteils oder Geräts gegen Staub, Schmutz, Feuchtigkeit oder sonstige Fremdstoffe abzuschließen, oder ein Auslaufen von z.B. hydraulischen Medien aus geöffneten Gehäusen zu verhindern oder auch Gewindeöffnungen an Gehäusen beim Lackieren abzudecken.

In dem weiten Bereich diesbezüglicher Anwendungen und unterschiedlicher Anforderungen gibt es besonders kritische Anwendungsfälle für Schutzstopfen, bei denen das Einsetzen und mehr noch das Herausnehmen von Schutzstopfen schon für sich Probleme bereiten kann, ohne daß die zu verschließende Öffnung bei

Transport oder Lagerung nennenswerten Beanspruchungen ausgesetzt sein muß. So muß beispielsweise bei Geräten oder Bauteilen, deren Öffnungen und Innenräume schon gegen kleinste Fremdpartikel oder sonstige Verschmutzungen empfindlich sind, ein abriebfreies Einsetzen und Entnehmen der Schutzstopfen gewährleistet werden. Gehäusebohrungen, insbesondere Gewindebohrungen, in hartem Werkstoff und mit scharfen Kanten können dabei leicht feine Materialpartikel vom Schutzstopfen abschaben oder abschneiden. Diese Gefahr ist vornehmlich beim Entfernen eines Schutzstopfens gegeben, da eine gleichmäßig zentrierende und feinfühlige Bewegung beim Entnehmen eines Stopfens normalerweise schwieriger ist als beim Einsetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schutzstopfen zu schaffen, der eine bessere Gewähr einer rückstands- und beschädigungsfreien Verwendung insbesondere in bezug auf den Vorgang des Entfernens schafft und der gleichwohl preisgünstig herstellbar und unproblematisch handzuhaben bleibt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Schutzstopfen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der grundsätzlichen Erkenntnis, daß die reibenden oder gar schneidenden Beanspruchungen zwischen einer Öffnung und einem Schutzstopfen beim Einsetzen und insbesondere Herausnehmen üblicher Art nicht zuverlässig rückstandsfrei bzw. abriebfrei zu halten sind. Wird also ein herkömmlicher Schutzstopfen in eine Öffnung hineingeschoben und in umgekehrter Richtung wieder herausgezogen, dann sind mit der gleitenden und/oder reibenden Verschiebebewegung zwischen Öffnung und Mantelteil des Stopfens kritische Beanspruchungen zwangsläufig vorgegeben.

Wird demgegenüber ein Schutzstopfen so ausgelegt, daß sich der Mantelteil wie ein Schlauch oder Strumpf durchkehren läßt, dann läßt er sich in einer Weise von der Innenwand einer Öffnung ablösen, die die Beanspruchung des Mantelteils so weit verringern, daß sie tatsächlich vernachlässigbar sind. Ein solches Durchkehren zu einem beanspruchungsarmen Auslösen eines Stopfens-Mantelteils ist insbesondere beim Entfernen eines Stopfens von Interesse. Grundsätzlich kann aber auch beim Anbringen des Stopfens schon vorgesehen werden, daß der von Haus aus bzv/. zuvor "durchgekehrte" Mantelteil beim Einsetzen keine verschiebende Bewegung gegenüber der Öffnung, sondern nur eine Rollbewegung bis zum vorgegebenen Stopfensitz durchführt.

Um einen gut durchkehrbaren Mantelteil zu erzielen, ist ein hinreichend dünnwandiger und flexibler "Schlauch" vorzugeben. Darüber hinaus kann mit Vorteil vorgesehen werden, daß der Mantelteil zu seinem in Einsetzrichtung vorderseitigen Ende hin im Außenumfang abnimmt. Dabei versteht es sich, daß eine konische, nach vorne hin zulaufende Form des Mantelteils leichter durchkehrbar ist als etwa eine streng zylindrische oder gar vorderseitig verdickte Mantelform. Darüberhinaus erhält der Mantelteil zweckmäßig eine bombiert, zumindest vorderseitig ballig gerundete Form für ein erleichtertes Einsetzen und Entfernen.

Zweckmäßig kann auch sein, den Mantelteil von der Zylinderform abweichend mit Flanken zu versehen, die den Umfang und Querschnitt des Mantelteils vermindern und die auch leichter nach innen hin ausweichen, um beim Durchkehren Platz zu schaffen.

In vielen Fällen wird der unverlierbare Sitz des Schutzstopfens dadurch zu gewährleisten sein, daß

-A-

zuraindest ein Querschnittsbereich des Mantelteils sich fest von innen gegen die Öffnung anlegt. Vorzugsweise wird dieser Querschnittsbereich in Form eines rückwärtigen Randsitzes ausgebildet, der die feste und ggf. dichtende Anlage möglichst weit nach außen hin verlegt, so daß dieser Bereich weder beim Einsetzen noch beim Entfernen größere Verschiebungen gegenüber der Öffnung erfährt.

In vielen Fällen ist ein solcher Randsitz im Umfang kreisförmig zu gestalten, wodurch auch von Haus aus eine gleichmäßig Querschnittssteifigkeit zu erzielen ist. Der Randsitz kann vorteilhafterweise einen größeren Umfang und ggf. auch eine größere Wandstärke im Mantelteil zur Verfugung haben, so daß insbesondere beim Entfernen des Schutzstopfens ein relativ fester endseitiger Sitz dafür sorgt, daß die Durchkehrbewegung nicht etwa ungewollt in eine einfach herausreißende Bewegung übergeht. Die Steifigkeit eines solchen rückwärtigen Randsitzes ergibt sich in vielen Fällen schon, wenn der Mantelteil an seinem rückwärtigen Rand in einen nach außen gerichteten Flansch übergeht, wie dies häufig auch sonst bei Schutzstopfen vorgesehen v/ird. Ein solcher Flansch ist schon herkömmlich als Anschlag für die Einsetzbewegung erwünscht, selbst wenn kein Randbereich der Öffnung abgedeckt werden muß.

Für die Durchkehrbewegung, bei dem der Mantelteil von seinem vorderen Ende aus durchgekehrt innerhalb des festliegenden übrigen Mantelteils zu einer etwa konzentrischen Abrollbewegung veranlaßt werden soll, ist ein Zugansatz wichtig, der diese Bewegung fördert. Dieser Zugansatz muß bezüglich des Mantelteils innenliegend angeordnet sein, wobei eine Randlage an der Innenwandung des Mantelteils grundsätzlich geeignet sein mag; vorzugsweise wird der Zugansatz aber mehr oder weniger zentral vorgegeben v/erden. Grundsätzlich kann der Zugansatz auf Streben, Bändern

oder Stegen liegen, die die Umfangsbereiche des Mantelteils miteinander verbinden. In der Regel wird aber ein solcher Schutzstopfen in der verbreiteten Form eines Hutes geschlossen ausgeführt sein, der vorderseitig eine Kappe aufweist.

Der Zugansatz wird dann zweckmäßigerweise etwa zentral an der Innenseite der Kappe liegen.

Der Zugansatz kann je nach Verwendungsfall unterschiedlich ausgestattet sein, etwa mit einem Formansatz für ein Schlüsselwerkzeug, mit einer Öse für einen Haken oder mit einem Angriffsbereich für eine Zange oder dergleichen. Besonders zweckmäßig ist allerdings, wenn an dem Zugansatz eine Griffahne ansetzt, die rückwärts so weit gegenüber dem Mantelteil und ggf. einem Flansch oder dergleichen außenliegenden Bereichen des Schutzstopfens vorsteht, daß sie von Hand erfaßt werden kann, um eine durchkehrende Herausnahme des Stopfens aus der jeweiligen Öffnung einzuleiten.

Für solche Schutzstopfen kommen vorzugsweise weichelastische Werkstoffe hoher Festigkeit in Betracht. Gut recyclebare Kunststoffe, die auch bei niedrigen Temperaturen wenig verhärten, sind thermoplastische Elastomere (TPE).

Ein Ausführungsbeispiel für den Gegenstand der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht eines Schutzstopfens, teilweise schnittbildlich,

Fig. 2 Schnitt nach Linie II-II in Fig. 3, Fig. 3 Schnitt bzw. Ansicht nach Linie III-III

in Fig. 1 und
Fig. 4 schnittbildliche Seitenansicht des

Schutzstopfens beim Entfernen aus einer Gewindeöffnung.

Der in der Zeichnung insgesamt mit 1 bezeichnete Schutzstopfen umfaßt in grundsätzlich bekannter Weise einen Mantelteil 2, einen Flansch 3 und einen Bodenteil 4. Der Schutzstopfen 1 kann zum Verschließen von Öffnungen, etwa Durchgangslöchern, Gewindebohrungen und dergleichen an technischen Geräten, mit dem Bodenteil 4 voran eingesetzt werden, so daß der Flansch als Anschlag für die Einsetzbewegung, ggf. aber auch als Schutz für einen Lochrandbereich außenseitig anliegt. Regelmäßig besonders wichtig für den Sitz und auch die Schutzfunktion ist der Mantelteil 2 des Schutzstopfens 1, während der Flansch 3 entbehrlich sein kann oder nur eine Hilfsfunktion hat und der Bodenteil 4 einen weniger problematischen Abschluß bildet.

Bei dem erfindungsgemäßen Schutzstopfen ist allerdings der Bodenteil 4 so ausgebildet, daß er mit einem kugelig eingezogenen Mittelteil als Zugansatz gestaltet ist. An diesem Zugansatz setzt einstückig eine Griffahne 6 an, die sich etwa konzentrisch zum Mantelteil 2 durch den Bereich des Flanschteils 3 hindurch nach außen erstreckt.

Die Griffahne 6 ist dazu bestimmt, beim Entfernen des Schutzstopfens 1 aus einer Öffnung von Hand oder auch mit einer Zange erfaßt zu werden, womit der Schutzstopfen zunächst am Zugansatz 5 unter Zugeinwirkung kommt, so daß zunächst der Bodenteil 4 trichterförmig verformt wird und bei einer Bewegung in Richtung auf die Ebene des Flanschteils 3 den Mantelteil 2 durchkehrt, so daß dieser gegenüber der Öffnung eine praktisch verschiebungs- und gleitfreie Einrollbewegung ausführt.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie der Schutzstopfen 1, an der Griffahne 6, in Richtung eines Pfeils 7 gezo-

gen, aus einer Gehäuseöffnung 8 eines im übrigen nicht näher dargestellten und auch nicht näher interessierten Gerätes 9 herauszubringen ist. Bei der Darstellung in Fig. 4 sind in strichpunktierten Linien ergänzend die Konturen des Schutzstopfens vor dem Entfernen eingezeichnet. Indem dann, wie die ausgezogenen Linien veranschaulichen, eine Zugkraft auf die Griffahne 6 in Richtung nach außen und entgegengesetzt zur Einsetzbewegung für den Schutzstopfen aufgebracht wird, kehrt sich der Schutzstopfen 1 vom Bodenteil 4 her durch, wobei der Mantelteil 2 rollend und damit beanspruchungsarm aus seiner Anlage in der Gewindebohrung 8 - mit ggf. scharfkantigen Gewindekämmen - abgelöst wird.

Auf diese Durchkehrbewegung hin sind eine Reihe besonderer Gestaltungsmaßnahmen getroffen worden. Insbesondere ist der Mantelteil 2 als dünnwandiger flexibler durchkehrbarer Schlauch ausgebildet. Die Dünnwandigkeit des Schutzstopfens wird insbesondere mit dem Hinweis anschaulich, daß die Darstellung der Zeichnung gegenüber dem Original etwa 5-fach vergrößert ist, da es sich hier um einen Schutzstopfen für eine Öffnung mit einem Durchmesser von 12 mm handeln soll. Für die Flexibilität ist selbstverständlich auch die Wahl des Materials von Bedeutung. Ein solcher Schutzstopfen wird aus einem elastomeren Werkstoff, insbesondere einem Kunststoff in weichelastischer Einstellung, hergestellt, um eine leichte Verformbarkeit zu erzielen. Geeignetes Material findet sich unter den vernetzten und thermoplastischen Elastomeren unter Einschluß von Gummi und Silicon.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, weist der Mantelteil 2 an seinem in Einsetzrichtung vornliegenden (in der Zeichnung unteren) Teil einen deutlich gerundeten Übergang 10 zu einer bombierten Außenkontur auf. Eine solche Abrundung ist natürlich

schon für ein leichtes und schonendes Einschieben des Schutzstopfens 1 in eine Öffnung nützlich, wobei auch die Eignung für Montageautomaten wichtig ist. Für das Herausziehen mit einer durchkehrenden Bewegung ist sie aber zur Einleitung des Einrollvorganges besonders nützlich.

Weiterhin läßt die Zeichnung in Fig. 1 erkennen, daß der Mantelteil 2 im Außenumfang abnimmt, also grobhin in Einsetzrichtung konisch verjüngt ist. Auch dies dient der leichteren Durchkehrbarkeit.

In Fig. 2 ist insbesondere in der linken Figurenhälfte mit tieferliegender Schnittebene gegenüber der rechten Figurenhälfte (vergl. Fig. 1) verdeutlicht, daß der Mantelteil 2 von einer Zylinderform bzw. einem kreisförmigen Querschnitt nach innen abweichende Flanken 11,12 aufweist, an denen der Querschnitt bei allgemeiner Stauchbeanspruchung leichter nach innen einknickt. Insgesamt sind vier solcher Flanken am Umfang gleichförmig verteilt, vorgesehen, wobei weiteren Flanken in Fig. 2 in Richtung der Pfeile 13,14 liegen (vergl. auch Fig. 3). Aus Fig. 3 ist weiterhin erkennbar, daß die Wandstärke an den Flanken, hier der Flanke 14, besonders dünn ist.

Gegenüber den in Einsetzrichtung vornliegenden Bereichen des Mantelteils 2 gibt es einen hintenliegenden Randsitz 15 im Mantelteil 2 mit stärkerer Wanddicke und durchgehendem Kreisringquerschnitt. Dies sichert ihm eine höhere Querschnittssteifigkeit, zu der auch noch der angrenzende Flansch 3 beiträgt. Der Randsitz 15 ist dazu bestimmt, den Halt des Schutzstopfens 1 gegenüber einer zu verschließenden Öffnung 8 zu gewährleisten. Daß dieser Sitz in eine Randlage an der Außenkante der Öffnung gelegt ist, schafft nicht zuletzt Vorteile im Hinblick auf das Problem, daß beim Einsetzen eines Schutzstopfens

Verletzungen an diesem entstehen können und Feinpartikel beim Herausnehmen zurückbleiben können. Auch dann, wenn der Schutzstopfen in Richtung einer Längsachse 16 schiebend eingesetzt wird, kommt er erst zuletzt und dann auf einem kurzen Weg in Eingriff mit der Öffnung, was eine Beschädigungsgefahr minimiert. Noch bedeutsamer ist die Lage des festeren Randsitzes für eine durchkehrende (Einsetz- und) Entnahmebewegung des Stopfens. Wie die Fig. 4 zeigt, bleibt der Stopfen an seinem in Einsetzrichtung rückwärtigen Bereich mit Randsitz 15 und Flansch 3 so lange in Ruhe, bis er im Zuge der Durchkehrbewegung nach innen hin aufgerollt wird. Das Entsprechende gilt in umgekehrter Richtung dann, wenn der Stopfen aus einer (nicht dargestellten) durchgekehrten Form entgegen der Richtung des Pfeils 7 in Fig. 4 in die Öffnung 8 eingebracht v/ird.

Der Randsitz 15 kann auch erforderlichenfalls die Funktion eines Dichtkragens übernehmen, indem er sich aufgrund seiner Eigensteifigkeit und einer ausreichenden Vorspannung lückenlos dichtend an der Innenwandung einer abzuschließenden Öffnung anlegt. Dazu kann er zusätzlich mit umlaufenden Wulsten oder Rippen versehen werden, die den Dichteffekt verbessern. Der Dichteffekt ist von Interesse, wenn es darum geht, bei Transport, Bearbeitung oder Reparatur den Austritt eingeschlossener (Rest-) Medien wie Öl oder Wasser zu verhindern oder etwa beim außenseitigen Reinigen oder Lackieren - insbesondere Tauchlackieren - von Bauteilen den Innenraum abzuschirmen.

Eine besondere Maßnahme, ein gleichmäßig fortlaufendes Einrollen des Mantelteils 2 zu erzwingen, liegt in der Anordnung von Querrippen 17,18,19 und 20, die die Flanken 11,12,13,14 in einem oberen Bereich nahe dem Randsitz 15 quer aussteifen und damit einem

frühen Einbeulen der Flanken im oberen Bereich mit der Gefahr eines Aufstauchens in Längsrichtung entgegenwirken. Auch diese Maßnahme dient dazu, das Durchkehren des Stopfens von dem in Einsetzrichtung vorderen Ende her zu erzwingen.

Die Griffahne 16 ist als flacher Streifen mit endseitiger Abrundung ausgebildet. Die Querschnittsform ist zumindest dann, wenn die Griffahne 6 nur auf Zug beansprucht werden soll, von untergeordneter Bedeutung. Die flache Gestaltung läßt sich besonders gut mit den Fingern erfassen. Die Ausrichtung der Griffahne ist dabei so auf Zwischenräume zwischen den Flanken 11 bis 14 gerichtet, daß deren Verformung nicht beeinträchtigt wird. Es versteht sich, daß die Griffahne dann, wenn der Schutzstopfen 1 auch beim Einsetzen durchkehrend eingebracht werden soll, eine drucksteifere, etwa zylindrische Form erhalten kann.

Die dargestellte Form ist zugleich so ausgelegt, daß sie als Spritzgußteil hergestellt werden kann und dabei leicht zu entformen ist.

Claims

Dipl.-Ing. Egon Bünemann Str. 73 Großhandelsring 6 · Postfach 1226 2842 LOhne (Oldb. ) TeIe.on: 05 41 - 58 60 81 / 82 Telegramme, patgewar Osnabrück Telekopierer: 05 41-58 8164 27.12.1991 EB/Po Ansprüche:

1. Schutzstopfen zum Abdecken von Öffnungen (8) an Bauteilen und Geräten, die bei der Fertigung, der Lagerung und/oder dem Transport gegen Beschädigungen und Verunreinigungen zu schützen sind, wobei der Schutzstopfen (1) mit einem rohrförmigen Mantelteil (2) in die Öffnung (8) einzusetzen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelteil (2) als dünnwandiger flexibler durchkehrbarer Schlauch ausgebildet ist, der in Einsetzrichtung vorderseitig mit einem innenliegenden Zugansatz (5) verbunden ist.

2. Schutzstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelteil (2) zu seinem in Einsetzrichtung vorderseitigen Ende hin im Außenumfang abnimmt.

3. Schutzstopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelteil (2) zumindest in einem in Einsetzrichtung vorderseitigen Bereich von einer Zylinderform nach innen abweichende Flanken aufweist.

4. Schutzstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

- II -

dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelteil (2) in einem zur Einsatzrichtung rückwärtigen Randsitz (15) querschnittssteifer als in weiter vornliegenden Bereichen ausgebildet ist.

5. Schutzstopfen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Randsitz (15) im Umfang kreisförmig ist.

6. Schutzstopfen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelteil (2) an seinem in Einsetzrichtung rückwärtigen Rand in einen Flansch (3) übergeht.

7. Schutzstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelbereich (2) zumindest eine in Umfangsrichtung verlaufende Querrippe (17,18,19,20) aufweist.

8. Schutzstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugansatz (5) etwa mittig zu einem in Einsetzrichtung vorderen Endbereich des Mantelteils (2) liegt.

9. Schutzstopfen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugansatz (5) an einem vorderseitig an den Mantelteil angrenzenden Bodenteil (4) liegt.

10. Schutzstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Zugansatz (5) ein Fortsatz (6) rückwärts innerhalb des Mantelteils (2) zur Einsetzrichtung innerhalb des Mantelteils (2) verläuft.

11. Schutzstopfen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz als Griffahne (2) rückwärts vorstehend über den Mantelteil (2) hinausragt.

12. Schutzstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

- Ill -

dadurch gekennzeichnet, daß er einstückig als Spritzgußteil aus einem elastomeren Material gefertigt ist.