DE1245658B

DE1245658B - Sealing plug

Info

Publication number: DE1245658B
Application number: DEL45139A
Authority: DE
Inventors: Leighton Lee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-06-18
Filing date: 1963-06-18
Publication date: 1967-07-27

Description

Dichtungspfropfen Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtungspfropfen zum hermetischen Abdichten von gewindelosen Öffnungen in Metallteilen mit dünnen Wandungen durch eine radiale Dehnung des Pfropfens, bei der ausschließlich in Richtung der Dehnung wirkende Kräfte auf die Wandungen übertragen werden, wobei der Pfropfen lediglich aus einem schalenförmigen Einsatz mit einer selbsthemmenden konischen Innenfläche und einem Dehnungsstift mit einer entsprechenden konischen Außenfläche besteht.Sealing plug The invention relates to a sealing plug for hermetically sealing threadless openings in metal parts with thin Walls by a radial expansion of the plug, in which only in the direction the expansion forces acting on the walls are transmitted, whereby the plug only from a bowl-shaped insert with a self-locking conical Inner surface and an expansion pin with a corresponding conical outer surface consists.

Es ist ein Rohrpfropfen bekannt, bei dem zwei konische Preßteile durch einen Gewindebolzen und eine Mauer gegeneinander verspannt werden. Bei dieser Konstruktion tritt das Problem, das der Erfindung zugrunde liegt, nicht auf, denn Rohre sind gegen radiale Dehnung sehr widerstandsfähig. Sie können also ohne weiteres beim Dichten des Rohrquerschnittes senkrecht zur Wandung belastet werden. Dementsprechend besteht bei dieser Konstruk= tion keine Möglichkeit, den Pfropfen ohne eine übertragung von Kräften auf die Wandung zu lösen. Außerdem ist das Gewinde; das im Dehnungskörper angebracht ist, durchbohrt, so daß-der Pfropfen seinen Zweck nur dann erfüllen kann, wenn das Gewinde dicht ist.It is a pipe plug known in which two conical pressing parts through a threaded bolt and a wall are braced against each other. With this construction the problem on which the invention is based does not arise because pipes are very resistant to radial expansion. So you can without further ado Sealing the pipe cross-section perpendicular to the wall. Accordingly With this construction there is no possibility of removing the plug without a transfer to solve from forces on the wall. In addition, the thread is; that in the expansion body is attached, pierced so that-the plug can only fulfill its purpose, when the thread is tight.

Es ist weiterhin ein Dichtungspfropfen bekannt, bei dem ein konischer Dichtungsstift durch leichte Schläge in den schalenförmigen Einsatz geschlagen wird. Sowohl beim Einsetzen wie - auch beim Entfernen, soweit dies überhaupt möglich ist, werden erhebliche Kräfte von dem Pfropfen -auf die zu dichtende Wandung übertragen. Er kann darum nur in relativ stabilen Wänden verwendet werden, weil dünnere Wände punktförmig eingeleitete Belastungen in der Regel nicht aufnehmen können.It is also known a sealing plug in which a conical Sealing pin is knocked into the bowl-shaped insert by light taps. Both when inserting and removing, as far as this is possible at all, Considerable forces are transmitted from the plug to the wall to be sealed. It can therefore only be used in relatively stable walls because the walls are thinner As a rule, they cannot absorb stresses introduced at a point.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,. einen solchen, nur aus zwei Teilen bestehenden Dichtungspfropfen so weiterzuentwickeln, daß ein Einbau auch in dünne und sehr dünne Wände möglich wird, ohne daß diese beim Einsetzen bzw. Herausnehmen des Stopfens beschädigt werden, Hierzu ist es notwendig, daß beim Ein- und Ausbau quer zur Wand auftretende Kräfte vermieden werden.The invention is based on the object. such, just off to further develop two parts of the existing sealing plug in such a way that one installation is also possible in thin and very thin walls, without this being necessary when inserting or Removal of the stopper, it is necessary that when inserting forces occurring across the wall are avoided.

Durch die Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Boden des schalenförmigen Einsatzes ein Gewindesackloch vorgesehen ist und der Dehnungsstift in an sich bekannter Weise eine Innenbohrung aufweist, wobei der Innendurchmesser der Innenbohrung größer ist als der größte Durchmesser des Gewindes. Hierbei kann die Innenwandung des Dehnungsstiftes ebenfalls ein Gewinde aufweisen.The invention solves this problem in that on the ground the shell-shaped insert is provided with a threaded blind hole and the expansion pin has an inner bore in a manner known per se, the inner diameter the inner bore is larger than the largest diameter of the thread. Here can the inner wall of the expansion pin also have a thread.

Eine besondere .gute Abdichtung der Lochwandung wird erzielt, wenn in an sich bekannter Weise an der Außenfläche des schalenförmigen Einsatzes Nuten vorgesehen sind. In ebenfalls an sich bekannter Weise entspricht die Länge des schalenförmigen Einsatzes im Innern mindestens der Länge des Dehnungsstiftes.A special .good sealing of the hole wall is achieved if grooves in a manner known per se on the outer surface of the shell-shaped insert are provided. In a manner also known per se, the length of the shell-shaped corresponds Insert inside at least the length of the expansion pin.

Zum Ein- und Ausbau ist gemäß der Erfindung weiterhin ein besonderes Werkzeug vorgesehen, das aus einer einfachen Schraube besteht, die in das Gewinde des schalenförmigen Einsatzes paßt und eine Mutter trägt, mit deren Hilfe der Druckstift eingepreßt wird. Hierbei kann gemäß der Erfindung eine glatte Scheibe zwischen dem Druckstück und dem Druckstift vorgesehen sein.According to the invention, there is also a special feature for installation and removal Tool is provided that consists of a simple screw that goes into the thread of the bowl-shaped insert fits and carries a nut, with the help of which the pressure pin is pressed in. Here, according to the invention, a smooth disk between the Be provided pressure piece and the pressure pin.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine auseinandergezogene Ansicht eines Dichtungspfropfens mit einem Dehnungsstift, F i g. 2 einen Schnitt durch den Dichtungspfropfen in einer dünnen Metallwand mit einem Werkzeug für den Einbau in teilweise geschnittener Darstellung, F i g. 3 eine Draufsicht auf einen fertig eingebauten Dichtungspfropfen und F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 3.An embodiment of the invention is shown in the drawing, for example shown. It shows F i g. 1 is an exploded view of a sealing plug with an expansion pin, FIG. 2 shows a section through the sealing plug in one thin metal wall with a tool for installation in a partially cut view, F i g. 3 shows a plan view of a completely installed sealing plug and F i G. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 3.

F i g. 1-zeigt eine Dichtungspfropfenanordnung 10 mit einem schalenförmigen Einsatz und einem Dehnungsstift 14. F i g. 1 shows a sealing plug assembly 10 with a cup-shaped insert and an expansion pin 14.

Der Einsatz 12 weist eine zylindrische Außenfläche 16 mit einem solchen Durchmesser auf, daß er leicht in eine vorgebohrte Öffnung in einem Metallteil mit einer dünnen zerbrechlichen Wand eingesetzt werden kann. Die zylindrische Außenfläche 16 hat mehrere getrennte, parallel in einem Abstand zueinander angeordnete Nuten 17,18,19, 20, 21 und 22. Die Außenfläche des Einsatzes 12 zwischen diesen Nuten besteht aus Dichtungsflächen 23, 24, 25, 26 und 27. Die oberste Nut 17 ist in einem Abstand von dem Oberrand des Einsatzes 12 angeordnet und bildet eine Dichtungsfläche 28. Das untere Ende des Einsatzes 12 ist im wesentlichen schalenförmig ausgebildet und hat ein zylindrisches Teil 29, konische Teile 30 und 31 und eine abgerundete Spitze 32. Der Einsatz 12 hat außerdem ein flaches oberes Ende 33.The insert 12 has a cylindrical outer surface 16 with a diameter such that it can be easily inserted into a pre-drilled opening in a metal part with a thin frangible wall. The cylindrical outer surface 16 has several separate, parallel and spaced apart grooves 17, 18, 19, 20, 21 and 22. The outer surface of the insert 12 between these grooves consists of sealing surfaces 23, 24, 25, 26 and 27. The uppermost Groove 17 is spaced from the upper edge of the insert 12 and forms a sealing surface 28. The lower end of the insert 12 is essentially cup-shaped and has a cylindrical part 29, conical parts 30 and 31 and a rounded tip 32. The insert 12 also has a flat top 33.

Das Innere des schalenförmigen Einsatzes 12 weist eine konische Bohrung 34 auf, die sich durch den Einsatz hindurch in das Teil erstreckt, an dem außen die Nuten 17 bis 22 angeordnet sind. Das untere Ende des konischen Teiles 34 endet in einer Ansenkung 35, die in ein Sackloch 37 mit einem Gewinde 36 für den Ein- und Ausbau führt.The interior of the cup-shaped insert 12 has a conical bore 34 which extends through the insert into the part on the outside the grooves 17 to 22 are arranged. The lower end of the conical part 34 ends in a countersink 35, which is inserted into a blind hole 37 with a thread 36 for and expansion leads.

Der Dehnungsstift 14 weist eine konische Außenfläche 40 mit einem Konus auf, der der Innenfläche 34 des Einsatzes 12 angepaßt ist, so daß bei einer axialen Bewegung des Stiftes 14 die konischen Flächen 34 und 40 eine radiale Dehnung des Einsatzes 12 im Bereich der Dichtungsflächen 23; 24, 25, 26, 27 und 28 hervorrufen. Der Stift 14 ist hohl und zylindrisch ausgebildet, und die Innenfläche hat ein Gewinde 42 zum Herausziehen an einer Innenbohrung, die einen größeren Durchmesser hat als das konische Sackloch 37. Der Stift 14 weist eine flache untere Stirnfläche 43 und eine flache obere Stirnfläche 44 auf, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Länge des Dehnungsstiftes 14 zwischen den Stirnflächen 43 und 44 geringer ist als die Länge der konischen Bohrung 34 in dem Einsatz 12.The expansion pin 14 has a conical outer surface 40 with a cone which is adapted to the inner surface 34 of the insert 12, so that when the pin 14 moves axially, the conical surfaces 34 and 40 cause a radial expansion of the insert 12 in the area of the sealing surfaces 23; 24, 25, 26, 27 and 28. The pin 14 is hollow and cylindrical, and the inner surface has a thread 42 for pulling out on an inner bore which has a larger diameter than the conical blind hole 37. The pin 14 has a flat lower end surface 43 and a flat upper end surface 44, In the illustrated embodiment, the length of the expansion pin 14 between the end faces 43 and 44 is less than the length of the conical bore 34 in the insert 12.

Der Pfropfen ist vor allem zum Dichten gerader nicht konischer Öffnungen in Gehäusen od. dgl., wie z. B. einem Metallteil 46 mit einer relativ dünnen zerbrechlichen Wand 48, verwendbar. Selbstverständlich muß das Teil 46 eine gewisse axiale Mindestausdehnung haben, wie z. B. einen Gehäusewulst 51 in der Öffnung 49.The plug is primarily used to seal straight, non-conical openings in housings or the like, such. B. a metal part 46 with a relatively thin fragile Wall 48, usable. Of course, the part 46 must have a certain minimum axial extent have such. B. a housing bead 51 in the opening 49.

Für den Ein- und Ausbau ist ein Werkzeug vorgesehen, das aus einer Schraube 50 mit einem Kopf 52 und einem dem Gewinde 36 entsprechenden Gewinde 54 besteht. Ein Teil der Schraube braucht nicht unbedingt ein Gewinde zu haben, wie es bei 55 angedeutet ist, wobei ein weiteres Gewinde 56 in einem geeigneten Abstand über dem Gewinde 54 vorgesehen ist. Ein Druckstück 58 mit einer Ausnehmung 59 ist an dem Gewinde 56 vorgesehen, wobei eine druckfeste Scheibe 60 unter dem Druckstück 58 angeordnet ist.A tool consisting of a screw 50 with a head 52 and a thread 54 corresponding to the thread 36 is provided for installation and removal. A part of the screw does not necessarily have to have a thread, as indicated at 55, with a further thread 56 being provided at a suitable distance above the thread 54. A pressure piece 58 with a recess 59 is provided on the thread 56, a pressure-resistant disk 60 being arranged under the pressure piece 58.

Beim Einbau kann der urgedehnte Einsatz 12 leicht in die Öffnung 49 eingesetzt werden. Der hohle Dehnungsstift 14 wird dann in den Einsatz geschoben, so daß die konische Wand 40 des Dehnungsstiftes 14 an der konischen Wand 34 des Einsatzes 12 anliegt. Zum Dichten der Öffnung 49 wird der Pfropfen 12 dadurch gedehnt, daß der Stift 14 in axialer Richtung, wie in F i g. 2 gezeigt ist, nach unten gepreßt wird. Die konischen Flächen 40 und 34 sind so gewählt; daß eine bestimmte radiale Dehnung und damit eine bestimmte Dichtung erreicht wird; wenn das Ende 44 des Stiftes 14 im wesentlichen eine Ebene mit dem Ende 33 des Dichtungsteiles 12 bildet. Um die axiale Verschiebung beim Einbau zu erreichen, wird der Bolzen 50 in das Gewinde 36 im Einsatz 12 eingeschraubt. Die Scheibe 60 und die Mutter 58 sind dabei auf dem Bolzen 50, wie in F i g. 2 gezeigt, angeordnet. Die Mutter 58 wird nun heruntergeschraubt. Wenn die druckfeste Scheibe 60 an der Fläche 44 -des Stiftes 14 anliegt, preßt die Mutter 58 bei einer weiteren Abwärtsbewegung auf dem Gewinde 56 den Stift 14 axial nach unten. Jedoch wird die axiale Kraft beim Einbau durch eine gleich große axiale Kraft in entgegengesetzter Richtung mittels des Bolzens 50, der in die Öffnung 37 eingeschraubt ist, ausgeglichen. Diese beiden axialen Kräfte sind gleich groß und wirken einander entgegengesetzt, und die einzige Kraft, die auf die Wand 49 beim Einsetzen des Dehnungsstiftes 14 ausgeübt wird, verläuft in radialer Richtung.During installation, the expanded insert 12 can easily be inserted into the opening 49. The hollow expansion pin 14 is then pushed into the insert so that the conical wall 40 of the expansion pin 14 abuts the conical wall 34 of the insert 12. To seal the opening 49, the plug 12 is expanded by the pin 14 in the axial direction, as in FIG. 2 is pressed down. The conical surfaces 40 and 34 are chosen; that a certain radial expansion and thus a certain seal is achieved; when the end 44 of the pin 14 essentially forms a plane with the end 33 of the sealing part 12 . In order to achieve the axial displacement during installation, the bolt 50 is screwed into the thread 36 in the insert 12. The washer 60 and the nut 58 are on the bolt 50, as in FIG. 2, arranged. The nut 58 is now screwed down. When the pressure-resistant washer 60 rests against the surface 44 of the pin 14 , the nut 58 presses the pin 14 axially downwards on a further downward movement on the thread 56. However, during installation, the axial force is balanced by an equally large axial force in the opposite direction by means of the bolt 50 which is screwed into the opening 37. These two axial forces are equal and act in opposition to one another, and the only force which is exerted on the wall 49 when the expansion pin 14 is inserted runs in the radial direction.

Da nur Radialkräfte entstehen, ist der Pfropfen besonders gut beim Dichten sehr dünner Wände von Kanistern, Tanks, Rohren und Leitungen od. dgl. verwendbar.Since only radial forces arise, the plug is particularly good at Sealing very thin walls of canisters, tanks, pipes and lines or the like. Usable.

Für den Ausbau des Pfropfens 10 wird ein nicht dargestellter Bolzen od. dgl. zum Herausziehen in das Gewinde 42 des Stiftes 14 so weit eingeschraubt, daß er sich an der Fläche 35 abstützt und den Stift 14 nach oben herausdrückt. Dabei treten quer zur Wand wirkende Kräfte ebenfalls nicht auf.To remove the plug 10 , a bolt (not shown) or the like is screwed so far into the thread 42 of the pin 14 for pulling it out that it is supported on the surface 35 and pushes the pin 14 upwards. There are also no forces acting across the wall.

Obwohl die Bolzenanordnung für den Einbau als Bolzen mit einer Treibmutter, die von Hand betätigt wird, dargestellt ist, um den Einbau zu vereinfachen, ist ersichtlich, daß dieses einfache Handeinbauwerkzeug für eine Massenproduktion ausgebildet werden kann, beispielsweise durch Verwendung eines hydraulischen Kolbens für das Eintreiben des Dehnungsstiftes.Although the bolt assembly is designed for installation as a bolt with a drive nut, which is operated by hand, is shown in order to simplify installation it can be seen that this simple manual installation tool is designed for mass production can be, for example, by using a hydraulic piston for the Driving in the expansion pin.

Claims

Claims: 1. Sealing plug for hermetically sealing threadless openings in metal parts with thin walls due to radial expansion of the plug, in which forces acting exclusively in the direction of elongation the walls are transferred, the plug merely consisting of a bowl-shaped Insert with a self-locking conical inner surface and an expansion pin with a corresponding conical outer surface, which is marked by, that a threaded blind hole (36) is provided at the bottom of the cup-shaped insert (12) and the expansion pin (14) has an inner bore (42) in a manner known per se having, the inner diameter of the inner bore (42) being larger than the largest Diameter of the thread (36).

2. Plug according to claim 1, characterized in that the inner bore of the expansion pin (14) has a thread (42) .

3. Plug according to claim 1 or 2, characterized in that the outer surface the shell-shaped insert (12) grooves (17 to 22) in a manner known per se having.

4. plug according to claim 1 to 3, characterized in that the length the bowl-shaped conical interior of the insert (12) in known per se Way corresponds at least to the length of the expansion pin (14).

5. Installation tool for sealing plug according to claim 1 to 4, characterized by a screw (50), the thread of which fits into the thread (36), and a nut (58) screwed on this, with the aid of which the pressure pin (14) is pressed in.

6. Tool according to claim 5, characterized by a smooth disc (60) between the pressure piece (58) and the pressure pin (14). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 545 645, 624 858; 894,339; German utility model No. 1758 839; Swiss Patent No. 340 391; U.S. Patent No. 1644118.