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Patent Searching and Data


Title:
SCREWED CONNECTION HAVING A TIGHT-FITTING NECK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/106850
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a screwed connection, particularly for screwing together housing parts. A tight-fitting neck (2) is provided with a tangent continuous transition (37) between the cone (2) and a bolt head (3) in order to ensure the tightness of the screwed connection and to ensure the tightening torque in the instance of temperature fluctuations and different materials having different coefficients of expansion. This is achieved due to the special design of the tight-fitting neck.

Inventors:
HOMMEL GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/002022
Publication Date:
December 24, 2003
Filing Date:
June 17, 2003
Export Citation:
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Assignee:
HOMMEL GUENTER (DE)
International Classes:
F16B35/00; F16B35/04; F16B43/00; F16J15/06; F01M11/00; (IPC1-7): F16B35/04; F16B43/00
Foreign References:
US3849964A1974-11-26
GB997733A1965-07-07
US6179538B12001-01-30
US3202033A1965-08-24
US3298270A1967-01-17
Attorney, Agent or Firm:
Reinhardt (Kassel, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Schraubverbindung, insbesondere zur Verschraubung von Gehäusebauteilen mit einer Mehrzahl von jeweils einen Schrau benkopf, einen Schraubenschaft und ein Schraubengewinde auf weisenden Befestigungsschrauben, bei der die Befestigungs schrauben jeweils mit dem Schraubenschaft durch eine jeweili ge Schraubenbohrung eines Gehäuseoberteiles hindurchragen und mit dem Schraubengewinde in einem dem jeweiligen Schraubenge winde zugehörigen Innengewinde eines Gehäuseunterteiles ver schraubt sind, so dass sich die Befestigungsschrauben an dem Gehäuseoberteil abstützen und das Gehäuseoberteil mit dem Ge häuseunterteil lösbar verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung jeweils in einem Übergangsbereich zwischen dem Schraubenschaft (4) und dem Schraubenkopf (3) einen Dichtansatz (2) aufweist, durch den bei einem Eindrehen der jeweiligen Befestigungsschraube (1) ein dem Dichtansatz (2) benachbarter äußerer Bereich der Schraubenbohrung (8) verformt wird, so dass sich eine Gegendichtfläche (11) in diesem Bereich ausbildet, die in Verbindung mit dem Dichtan satz (2) eine Dichtverbindung herstellt.
2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (1) den Dichtansatz (2) als in tegralen Bestandteil aufweist.
3. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass in einem zu dem Dichtansatz (2) der jeweiligen Befestigungsschraube (1) benachbarten Bereich der jeweiligen Schraubenbohrung (8) eine umlaufende Ausnehmung als ein Frei raum zur Aufnahme von Materialaufwerfungen aus dem Bereich der Gegendichtfläche (11) vorgesehen ist.
4. Schraubverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die Ausnehmung als eine Entgratung (25) oder als eine Ausdrehung (26) ausgebildet ist.
5. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf (3) der jeweili gen Befestigungsschraube (1) auf der dem Dichtansatz (2) zu gewandten Seite eine Schraubenkopfauflagefläche (9) aufweist, die bei dem Eindrehen der jeweiligen Befestigungsschraube (1) mit einer die jeweilig zugehörige Schraubenbohrung (6) umran denden und der Schraubenkopfauflagefläche (9) benachbarten Gehäuseoberteilauflagefläche (10) des Gehäuseoberteils (6) zum Anliegen bringbar ist.
6. Schraubenverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass sich zwischen dem Dichtansatz (2) und der Schraubenkopfauflagefläche (9) der jeweiligen Befestigungs schraube (1) ein umlaufender tangentenstetiger Übergang (37) ausgebildet ist.
7. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass die Höhe (13) und/oder die Neigung (14) des Dichtansatzes (2) gegenüber dem Schraubenschaft (4) an die Abmessungen der Schraubenbohrung (8) anpassbar ist.
8. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass die Höhe (13) und/oder die Nei gung (14) des Dichtansatzes (2) gegenüber dem Schraubenschaft (4) an die Materialeigenschaften der Schraubenbohrung (8) an passbar ist.
9. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtansatz (2) als ein einen Dichtkonus bildenden, mit seiner Grundfläche dem Schraubenkopf (3) zugewandten, Kegelstumpf ausgebildet ist.
10. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtansatz (2) als ein mit seiner Grundfläche dem Schraubenkopf (3) zugewandter Kugel schnitt oder Hyperboloidschnitt ausgebildet ist.
11. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtansatz (2) zumindest an seiner Oberfläche aus gehärtetem Stahl ausgebildet ist.
12. Schraube (1) mit einem konusförmig ausgebildeten Dichtan satz (2).
13. Schraube nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der Dicht ansatz (2) einen tangentenstetigen Übergang (37) zwischen Ko nus (2) und Schraubenkopf (3) aufweist.
14. Dichtkegelbauteil (40) zum Herstellen einer Dichtverbin dung im Zusammenwirken mit einer durch den Dichtkegel durch gehenden Schraube (1), aufweisend ein Innenloch zum Hindurch führen des Schraubenschaftes runden oder nichtrunden Quer schnitts, einen äußeren Dichtansatz (2) sowie eine für die dichtende Anlage des Schraubenkopfes vorgesehene Abdichtflä che (42) normal zur Achse des Innenlochs.
15. Dichtkegelbauteil (40) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der äußere Dichtansatz (2) konusförmig ausgebildet ist.
16. Dichtkegelbauteil (40) nach Anspruch 14 oder 15, wobei der äußere Dichtansatz (2) einen tangentenstetigen Übergang (37) zum Konus aufweist.
17. Dichtkegelbauteil (40) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei seine Dichtkontur beim Zusammenwirken mit den Freiräu men eines Gehäusebauteils so ausgebildet ist, dass bei Tempe raturschwankungen und Verwendung unterschiedlicher Matera lien mit unterschiedlichem Wärmeausdehnungskoeffizient die Ausdehnung oder Schrumpfung des Gehäuses in die Freiräume (60) hinein bzw. von diesen zurück erfolgt und die Kegelflä che (64) im wesentlichen unverändert bleibt, wodurch ein gleichbleibendes Anzugsmoment und Dichtheit sichergestellt wird.
Description:
Schraubverbindung SCHRAUBVERBINDUNG MIT DICHTANSATZ Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung, insbesondere zur Verschraubung von Gehäusebauteilen mit einer Mehrzahl je- weils einen Schraubenkopf, einen Schraubenschaft und ein Schraubengewinde aufweisenden Befestigungsschrauben, bei der die Befestigungsschrauben jeweils mit dem Schraubenschaft durch eine jeweilige Schraubenbohrung eines Gehäuseoberteiles hindurchragen und mit dem Schraubengewinde in einem dem je- weiligen Schraubengewinde zugehörigen Innengewinde eines Ge- häuseunterteiles verschraubt sind, so dass sich die Befesti- gungsschrauben an dem Gehäuseoberteil abstützen und das Ge- häuseoberteil mit dem Gehäuseunterteil lösbar verbinden.

Bei Schraubverbindungen von Gehäusebauteilen kommt es häufig zu Undichtigkeiten aufgrund von Fertigungstoleranzen, Materi- alrissen und Materialunebenheiten. Beispielsweise bei Flanschverbindungen von Getriebe-oder Kurbelwellengehäusen für Kraftfahrzeuge, werden besondere Anforderungen an die Dichtigkeit derartiger Verbindungen gestellt, da die Verbin- dungsstellen hohen Öldrücken standhalten müssen, um Schäden durch auslaufendes Öl zu vermeiden. Dabei ist es wichtig, zu verhindern, dass durch die Undichtigkeiten ggf. in die Schraubenbohrungen eindringendes Öl über die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben nach aussen dringen kann.

Es ist bekannt, insbesondere bei rotationssymmetrischen Flanschverbindungen Mehrschraubenverbindungen, d. h. eine Mehrzahl von Befestigungsschrauben zu verwenden, um eine gleichmäßige Verteilung der erforderlichen Montagevorspann- kräfte auf die anliegenden Flanschflächen zu erreichen. Her- kömmliche Dichtscheiben können dann in vielen Fällen aus Bau- raumgründen oder aufgrund eines erforderlichen Mindestanzieh- drehmoments, dass zu unzulässigen Verformungen der Gehäuse- bauteile führen würde, nicht verwendet werden oder führen nicht zu der gewünschten Dichtigkeit.

Weiterhin ist es bekannt, Beschichtungen als Mittel für Ab- dichtungen, auf Auflageflächen und Dichtansätzen von Befesti- gungsschrauben aufzubringen. Das Verhalten derartiger Be- schichtungen lässt sich jedoch bei den meist unterschiedlich großen Anziehdrehmomenten bei der Vielzahl heute verwendeter Gehäusematerialien und den verschiedenen Anforderungen an die Dichtigkeit von Gehäusen nicht immer vorhersagen, so dass diese Beschichtungen nur eingeschränkt verwendbar sind und einen zusätzlichen Aufwand bedeuten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schraubverbindung, insbesondere für Mehrschraubenverbindungen von Gehäusebauteilen zu schaffen, bei der mit einfachen Mit- teln eine zuverlässige kostengünstige Dichtfunktion gewähr- leistet ist, und die vielseitig verwendbar ist.

VORTEILE DER ERFINDUNG Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem 0- berbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Befesti- gungsschrauben jeweils in einem Übergangsbereich zwischen dem Schraubenschaft und dem Schraubenkopf einen Dichtansatz auf- weisen, durch den bei einem Eindrehen der jeweiligen Befesti- gungsschraube ein dem Dichtansatz benachbarter äußerer Be- reich der Schraubenbohrung plastisch vorformt wird, so dass

sich eine Gegendichtfläche in diesem Bereich ausbildet, die in Verbindung mit dem Dichtansatz eine Dichtverbindung her- stellt.

Dadurch, dass die Befestigungsschrauben einen Dichtansatz aufweisen, der durch plastisches Verformen jeweils eine Ge- gendichtfläche an dem Gehäuseoberteil erzeugt, lassen sich auf einfache Weise Fertigungstoleranzen in den Schraubenboh- rungen des Gehäuseoberteils ausgleichen. Beim Eindrehen der Schraube wird so quasi automatisch eine haltbare und kosten- günstige Dichtverbindung hergestellt. In besonders vorteil- hafter Weise bildet eine Mehrzahl ringförmig angeordneter Be- festigungsschrauben mit dem Dichtansatz in Verbindung mit den Gehäusebauteilen eine zuverlässige druckdichte Mehrschrauben- verbindung eines Getriebegehäuses für Kraftfahrzeuge.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in einem zu dem Dichtansatz der jeweiligen Befestigungsschraube benachbarten Bereich der jeweiligen Schraubenbohrung eine um- laufende Ausnehmung als ein Freiraum zur Aufnahme von Materi- alaufwerfungen aus dem Bereich der Gegendichtfläche vorgese- hen. Die Ausnehmung kann als eine Entgratung oder als eine Ausdrehung ausgebildet sein.

Dadurch, dass von der Ausnehmung beim Eindrehen der Schraube Materialaufwerfungen aufnehmbar sind, kann vermieden werden, dass sich weggedrücktes Material an unvorhergesehenen und un- erwünschten Stellen im Bereich des Schraubenkopfes und/oder des Gehäuseoberteiles absetzt und die Dichtigkeit der Schraubverbindung beeinträchtigt. Dadurch wird die Zuverläs- sigkeit der Dichtverbindung weiter verbessert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung weist der Schraubenkopf der jeweiligen Befestigungs- schraube auf der dem Dichtansatz zugewandten Seite eine Schraubenkopfauflagefläche auf, die bei dem Eindrehen der je-

weiligen Befestigungsschraube mit einer die jeweilig zugehö- rige Schraubenbohrung umrandenden und der Schraubenkopfaufla- gefläche benachbarten Gehäuseoberteilauflagefläche des Gehäuseoberteils zum An- liegen bringbar ist.

Durch die Auflageflächen wird die Abstützung der Befestigung- sschraube an dem Gehäuseoberteil und damit die Festigkeit der Verbindung erhöht. Die Gestaltung des Dichtansatz ist vor- teilhaft so abgestimmt, dass bei einem geeignet gewählten An- ziehdrehmoment die Schraubenkopfauflagefläche zum Anliegen an die entsprechende Gegenfläche des Gehäuses kommt. Dadurch kann die Dichtigkeit und Festigkeit der Verbindung und die Zuverlässigkeit bei der Montage weiter erhöht werden. In be- sonders vorteilhafter Weise können dadurch die Festigkeits- und Dichtigkeitsanforderungen an eine Mehrschraubenverbindung für ein unter einem Öldruck von typischerweise mehreren 105 Pa stehendes Getriebegehäuse besser erfüllt werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Dichtansatz und der Schraubenkopfauflageflä- che der jeweiligen Befestigungschraube ein umlaufender tan- gentenstetiger Übergang ausgebildet.

Durch den tangentenstetigen Übergang kann die Dichtverbindung ggf. auftretende Unebenheiten und Unrundheiten an den Schrau- benbohrungen über ihren Umfang noch besser ausgleichen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung ist die Höhe und/oder die Neigung des Dichtansatzes ge- genüber dem Schraubenschaft an die Abmessungen der Schrauben- bohrung anpassbar.

Dadurch kann die Schraubverbindung bei einer Vielzahl von un- terschiedlich dimensionierten Gehäusen eingesetzt werden.

Sie ist damit sehr flexibel auch für Anwendungen mit unter-

schiedlichen Schraubengrößen innerhalb einer Mehrschrauben- verbindung verwendbar oder bei komplexen Verbindungen mehre- rer Gehäuseabschnitte untereinander einsetzbar.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Höhe und/oder die Neigung des Dichtansatzes gegenüber dem Schraubenschaft an die Materialeigenschaften der Schrau- benbohrung anpassbar.

Durch die Gestaltungsmöglichkeiten des Dichtansatz in der Hö- he (typischerweise im Bereich von 1 mm bis 5 mm) und in der Neigung (typischerweise in einem weiten Winkelbereich zwi- schen 10° und 80° in Bezug auf den Schraubenschaft, bzw. die Schraubenachse), können die Befestigungsschrauben optimal auf die Materialeigenschaften, insbesondere die Materialhärte und den damit verbundenen Grad der plastischen Verformung des Be- reichs um die Schraubenbohrung bei einem bestimmten Anzieh- drehmoment, abgestimmt werden. Weiterhin kann verschieden gro en Fertigungstoleranzen, wie sie bei Gehäusebauteilen auftreten, Rechnung getragen werden. Dadurch wird eine hohe Zuverlässigkeit der Dichtverbindung gewährleistet und deren Vielseitigkeit bzgl. der Verwendbarkeit, bei der am Markt vorhandenen Vielzahl gebräuchlicher Gehäusematerialien weiter verbessert.

In den bevorzugten Ausführungsformen nach den Unteransprüchen 8 und 9 ist der Dichtansatz als ein mit seiner Grundfläche dem Schraubenkopf zugewandter Kegelstumpf oder als ein Kugel- schnitt oder als ein Hyperboloidschnitt ausgebildet.

Durch die verschiedenen Ausgestaltungen des Dichtansatzes kann die Anpassungsfähigkeit der Befestigungsschrauben an die Materialeigenschaften, Abmessungen und Fertigungstoleranzen der Gehäusebauteile weiter verbessert werden und damit ihr Einsatzbereich wiederum erweitert werden. Besonders einfach

und kostengünstig herstellbar ist der, einen Dichtkonus bil- denden kegelstumpfförmige Dichtansatz.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin- dung ist der Dichtansatz zumindest an seiner Oberfläche aus gehärtetem Stahl ausgebildet.

In Gehäusebauteilen, insbesondere bei Getriebegehäusen aus Stahl, Eisen oder auch Aluminium, ist ein Dichtansatz mit ei- ner gehärteten Stahloberfläche besonders vorteilhaft, um zu- verlässig die Gegendichtfläche in dem entsprechenden Gehäuse- bauteil zu bilden. Grundsätzlich kann die Schraubverbindung aus allen gebräuchlichen Gehäuse-bzw. Schraubenmaterialien oder aus Kombinationen geeignet gewählter verschiedener der- artiger Materialien ausgebildet sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfin- dung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen : Figur 1 : einen Ausschnitt einer Schraubverbindung mit einer Befestigungsschraube in einer Seitenansicht im Schnitt ; in der linken Bildhälfte a) vor einem Eindrehen der Befesti- gungsschraube und in der rechten Bildhälfte b) bei eingedreh- ter Befestigungsschraube, Figur 2 : Eine vergrößerte Darstellung eines Gehäuseoberteils im Ausriss : a) mit einer Entgratung als eine Ausnehmung, b) mit einer Ausdrehung als die Ausnehmung, c) Figur 3 : eine vergrößerte Darstellung der Befestigungsschrau- be

im Ausriss mit einem tangentenstetigen Übergang, Fig. 4 schematisch einen erfindungsgemäßen Dichtkegel im Ein- satz und im Zusammenwirken mit einer Schraube und einer Ge- häusebohrung, (ohne Verformung) Fig. 5 schematisch zwei erfindungsgemäß ineinander angeordne- te, erfindungsgemäße Dichtkegel im Einsatz und im Zusammen- wirken mit einer Schraube und einer Gehäusebohrung, (ohne Verformung), Fig. 6 schematisch und nicht maßstäblich eine erfindungsgemä- ße Schraubverbindung mit Dichtkegel im kalten Zustand (ge- strichelt) bzw. im warmen Zustand (strichpunktierte Kontur).

Eine Schraubverbindung besteht im Wesentlichen aus einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 1, mit denen ein Gehäuse- oberteil 6 mit einem Gehäuseunterteil 7 verschraubt ist.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus der Schraubverbindung. Zur Vereinfachung ist nur eine Befestigungsschraube 1 mit den zu- gehörigen Abschnitten der Gehäusebauteile 6,7 abgebildet.

Tatsächlich besteht die Schraubverbindung aus einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 1, beispielsweise aus einer ringfö- migen Anordnung zur Bildung einer Flanschverbindung für ein Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung wird anhand der einen Befestigungsschraube 1 erläutert. Auf die weiteren Befestigungsschrauben ist die Beschreibung entspre- chend übertragbar.

Die Befestigungsschraube 1 besteht aus einem Schraubenkopf 3 mit einer Schraubenkopfauflagefläche 9,. einem Schraubenschaft 4 und einem Schraubengewinde 5. Zwischen dem Schraubenschaft 4 und dem Schraubenkopf 3 ist ein Dichtansatz 2, vorteilhaft als Dichtkonus ausgebildet, angeordnet. Die Gehäusebauteile 6,7 weisen zur Aufnahme der Befestigungsschraube 1 eine

Schraubenbohrung 8 auf, wobei der Fortsatz der Bohrung 8 in dem Gehäuseunterteil 7 mit einem Innengewinde 12 versehen ist.

Bei einem Eindrehen der Schraube 1 (in Pfeilrichtung) kommt der Dichtkonus 2 zunächst mit einem äußeren Rand der Verbin- dungsbohrung 8 den Gehäuseoberteiles 6 in Kontakt und wird mit dem weiteren Eindrehen der Schraube 1 in einen äußeren Bereich der Bohrungsrundung eingedrückt (rechte Bildhälfte).

Somit wird durch eine plastische Verformung eine Gegendicht- fläche 11, d. h. ein Gegenkonus ausgebildet, der in Verbindung mit dem Dichtkonus 2 der Schraube 1 eine Dichtverbindung bil- det. Dabei kommt die Schraubenkopfauflagefläche 9 mit einer benachbarten Gehäuseoberteilauflagefläche 10 des Gehäuseober- teils 6 zum Anliegen. Infolge der Ausbildung der Dichtverbin- dung können flüssige Betriebsmittel, wie z. B. Getriebe-oder Hydrauliköl, die sich innerhalb des Gehäuses befinden und z. B. über undichte Flanschdichtungen und Gehäuserisse in der Schraubenbohrung 8 des Gehäuseoberteils 6 gelangen können, nicht nach au en entweichen.

Der Dichtkonus weist eine Höhe 13 und eine Neigung 14 (halber Regelöffnungswinkel) gegenüber dem Schaft 4 bzw. der Schrau- benachse auf. Die Höhe 13 und Neigung 14 den Dichtkonus 2 können zur Anpassung an die Materialeigenschaften des Gehäu- seoberteils 6 und insbesondere an die Abmessungen und die Fertigungstoleranzen der Verbindungsbohrungen 8 des Gehäuses, variiert werden.

Dazu sind in der folgenden Tabelle 1 am Beispiel einer erfin- dungsgemäß modifizierten Befestigungsschraube der Grö e M8 nach DIN 912 vier geeignete Kombinationen von Höhe 13 und Neigung 14 sowie den sich daraus ergebenden Grundflächen- durchmessers des Dichtkonus 2 angegeben :

Konushöhe 13 Konusneigung 14 Grundflächendurchmesser [mm] 101 [mm] 1 45 10,0 5 11 10,0 1 51 10,5 5 14 10,5 Tabelle 1 : Auslegungsbeispiel des Dichtkonus 2 für eine Be- festigungsschraube M8.

Für eine Aufnahme von Materialaufwerfungen kann eine Ausneh- mung vorgesehen sein. In Fig. 2a ist in einer vergrößerten Darstellung die Ausnehmung als eine Phase, bzw. eine Entgra- tung 25 an dem Gehäuseoberteil 6 ausgebildet. Fig. 2b zeigt die Ausnehmung in Form einer Flachsenkung, bzw. einer Ausdre- hung 26 an dem Gehäuseoberteil 6.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zeigt Fig. 3 einen vergrößerten Ausriss der Befestigungsschraube 1 mit ei- nem tangentenstetigen Übergang 37 zwischen dem Dichtkonus 2 und dem Schraubenkopf 3 zum verbesserten Ausgleich von Un- ebenheiten und Unrundheiten an dem Gehäuseoberteil 6, insbe- sondere im Bereich der Schraubenbohrung 8.

Desweiteren werden folgende weitere Ergänzungen gegeben : 1. Die Dichtigkeit und das Anzugsmoment ist bei Temperatur- schwankungen und unterschiedlichen Materialien mit unter- schiedlichen Ausdehnungskoeffizienten durch die besondere Gestaltung des Dichtansatzes gemäB der vorliegenden Erfindung sichergestellt.

Die Wirkungsweise der Schraubverbindung wird in Ergänzung zu den Figuren 1 bis 3 dargestellt am Beispiel Aluminiumgehäuse und einem Dichtkegel aus Stahl.

Werden die Schrauben mit integriertem Dichtkegel gemäß Fig. 3 als Dichtansatz in die Verbindungsbohrung 8 in Fig. 1 ge- dreht, so presst sich der konische Teil in den oberen Randab- schnitt der Bohrung. Der Randabschnitt der Bohrung verformt sich gemäß eindrückendem Konus und es entsteht eine Dichtflä- che. Erfindungsgemäß kann nun der obere Randabschnitt der Bohrung nicht in den Hohlraum der Bohrung 8 im Gehäuseober- teil 6 einbrechen, wie es der Fall wäre bei konventioneller Schraube mit knappem Überstand. Stattdessen verformt sich der obere Randabschnitt der Bohrung und wird nach oben zum freien Ende der Bohrung gedrückt.

Wird zusätzlich der oben mit Bezug zu Fig. 3 erwähnte tangen- tenstetige Übergang 37 zwischen Überstand und Konusabschnitt -auch"tangentieller Randabschnitt"genannt-verwendet, so verbessert sich die Dichteigenschaft noch weiter, da der Me- chanismus ähnlich verläuft. Die Dichtfläche wird noch vergrö- Bert, weil sich das verformte Material noch besser an den tangentiellen Abschnitt anschmiegt, da das Material nicht in andere Richtungen entweichen kann. Die Einfassung ist geomet- risch noch besser angepasst.

In besonderem Maße ist die Dichtung erfindungsgemäß auch nach vielen Warm/kalt Zyklen dicht : Wenn die erfindungsgemäße Schraubverbindung in kaltem Zustand eingedreht wird bis zu einem vorgegebenen maximalen Anzugs- drehmoment, so ist es im kalten Zustand dicht.

Erwärmen sich die Materialen, so"flieBt"das Material des Gehäuses bei Ausdehnung durch Temperaturanstieg in die vor- handenen Freiräume des Gehäuses-in Fig. 1 und 2 nach oben und unten, bzw., fließt bei Temperaturabfall wieder zurück in die alte Form. Die Dichtfläche ändert dabei ihre Geometrie

und Form nicht, da sich die Dichtfläche im Konusbereich 2 und in dem Tangentenbereich nicht weiter ausdehnen kann. Somit bleibt die Schraubverbindung auch bei erhöhter Temperatur, beispielsweise der Betriebstemperatur eines Motors oder Ge- triebes, etc., und bei vorgegebenem Anzugsmoment dicht.

Beim Zurückgehen in den kalten Zustand zieht sich die Verfor- mung in die Ausgangsposition zurück. Dabei verformt sich die Dichtfläche selbst nicht, sondern nur die oben genannten Be- reiche außerhalb der Dichtfläche. Das bewirkt, dass die Dichtheit und das vorgegebene Drehmoment auch im wieder- erkalteten Zustand gegeben ist. Zusammenfassend verändert sich das Anzugsdrehmoment der Schraube und die Dichtwirkung auch nach einer Vielzahl von Kalt-/Warm Zyklen nicht. Die Dichtigkeit und das anfangs gewählte Anzugsmoment der Schrau- be bleiben erhalten.

Dies ist in Fig. 6 dargestellt. Danach ist der Dichtkonus o- der das Dichtkegelbauteil so geformt, dass seine Dichtkontur beim Zusammenwirken mit den Freiräumen 60 eines Gehäusebau- teils 6 so ausgebildet ist, dass bei Temperaturschwankungen und Verwendung unterschiedlicher Materialien von Dichtkegel und Gehäuse 6,7 mit unterschiedlichem Wärmeausdehnungskoef- fizient die Ausdehnung oder Schrumpfung des Gehäuses in die Freiräume 60 hinein bzw. von diesen zurück erfolgt und die Kegelfläche 64 von Schraube und Gehäuse im wesentlichen un- verändert bleibt, wodurch ein gleichbleibendes Anzugsmoment und Dichtheit sichergestellt wird.

2. Remontage und Demontage im Reparaturfall : Das Anzugsmoment und die Dichtigkeit bei Demontage und Remon- tage sind mit demselben Dichtansatz sichergestellt.

Die Wirkungsweise ist analog zu oben, nur mit dem Unter- schied, dass bei Wiederverwendung derselbe Dichtkegel oder ein neuer Dichtkegel in die vorgeformte Bohrung eingeführt werden kann.

3. Gestaltungsmöglichkeiten und Abwandlungen : Der sogenannte Dichtansatz 2 mit oder ohne tangentiellen Ü- bergang 37 muß nicht zwangsläufig integrierter Bestandteil der Schraube sein, wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt, das heißt er muss nicht zwangsläufig einstückig mit der Schraube als Dichtansatz 2 ausgeführt sein. Stattdessen kann er auch, wie Fig. 4 beispielhaft zeigt, ein separates Bauteil 40-hier Dichtkegel genannt-mit Innenloch oder Innenbohrung sein und mit einer herkömmlichen, ihn durchdringenden Schraube passen- den Querschnitts zusammenwirken, so dass die erfinderische Wirkung erreicht wird. Er besitzt eine Form, deren Dichtflä- che zum Querschnitt der Bohrung-oder allgemeiner des Loches - im Gehäuse 6 prinzipiell passt. Diese Form ist im Falle ei- ner Bohrung eine rotationssymmetrische Form mit einer Dicht- kontur, wie sie oben für den Dichtansatz beschrieben wurde.

Desweiteren besitzt er eine für die dichtende Anlage des Schraubenkopfes vorgesehene Abdichtfläche 42 normal zur Achse des Innenlochs.

Sollte das Verbindungsloch, das in obigen Ausführungsbeispie- len Bestandteil der beispielhaften Schraubverbindung ist und das Gehäuseoberteil und-unterteil miteinander verbindet, ei- nen nichtrunden Querschnitt besitzen, so versteht sich, dass der"Dichtkegel"nach außen hin auch eine dazu passende nichtrunde Form haben kann, also im geometrischen Sinne kein Kegel mehr ist, und der sogenannte Dichtkegel dann eine In- nenbohrung aufweisen kann, die mit einem weiteren Innenkonus ausgestattet ist, der als Dichtfläche wirken kann, wenn er mit einer erfindungsgemäßen Schraube mit Dichtansatz oder ei-

ner herkömmlichen Schraube und einem separaten inneren Dicht- kegel zusammenwirkt. Damit ergibt sich der Vorteil, dass auch nichtrunde Verbindungslöcher abgedichtet werden können, wie es von der Anwendung im Einzelfall vorgegeben sein kann.

Das abdichtende Prinzip der vorliegenden Erfindung kann also mehrfach ineinanderverschachtelt"wiederholt werden, wie es auch in Fig. 5 beispielhaft gezeigt ist.

In bevorzugter Ausführungsform ist der Dichtkegel im Verhält- nis zum Gehäusematerial härter, damit sich der Randabschnitt der Bohrung im Gehäuse besser verformt, vgl. Fig. la) und Fig. lb).

4. Anwendungsgebiete : Die vorliegende Erfindung kann in den verschiedensten Tech- nikbereichen eingesetzt werden. Sie eignet sich immer dann besonders, wenn hohe Anforderungen an die Schraubverbindung hinsichtlich Dichtigkeit und Festigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen und Materialien gestellt werden.