DE1234100B - Schraubverbindung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

F161

Deutsche Kl.: 47 f-8/03

Nummer: 1234100

Aktenzeichen: W31437XII/47f

Anmeldetag: 9. Januar 1962

Auslegetag: 9. Februar 1967

Ausgabetag: 17, August 1967

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubverbindung mit einem zwischen einem ortsfesten und einem drehbaren Verschraubungsteil angeordneten Dichtungsring aus einem plastisch verformbaren, aber elastische Eigenschaften besitzenden Material, auf dessen konisch abgeschrägte Stirnflächen nahe der Bohrungswandung je eine durch eine gebrochen ausgebildete Anpreßfläche dargestellte vorstehende Ringkante der Verschraubungsteile einwirkt und eine Verformung des Dichtungsringes bewirkt, bei der auf seiner Bohrungswandung in der Nähe der Ringkanten vorgesehene Rillenkanten radial ohne axiale Verschiebung in die Rohroberfläche eingedrückt werden, nach Zusatzpatent 1 199 072.

Die in den Verschraubungsteilen ausgebildeten Ringkanten treffen beim Zusammenschrauben dieser Verbindung zunächst auf die konischen Stirnflächen des Dichtungsringes auf und bewirken dort eine radial zum Rohr gerichtete Verformung, deren Wirkung darin besteht, daß die Kanten der auf der Bohrungswandung in der Nähe der Ringkanten vorgesehenen Rillen und Rinnen ohne axiale Bewegung in die Rohroberfläche eindringen, und zwar an jeder Stirnseite des Dichtungsringes. Das Dichtungsringmaterial kann je nach Aufgabenstellung aus plastisch verformbaren, aber elastische Eigenschaften besitzenden Stoffen, beispielsweise Kupfer und Messing, im besonderen aber aus Stahl bestehen. Auch eignet sich Kunststoff, z. B. Polyamid, wenn Rohre aus empfindlichem Material abgedichtet werden sollen. Die Eindringtiefe der einzelnen in der Bohrungswandung des Dichtungsringes befindlichen Rillenkanten ist wesentlich geringer als die Eindringtiefe der Schneidringkante vorbekannter Schneidringe. Die Ringkanten dringen unter einer sehr hohen spezifischen Flächenpressung in die Dichtungsringstirnflächen ein und führen dabei eine plastische Verformung herbei. Dabei wird noch so viel axiale Kraft durch den Dichtungsring hindurch auf den ortsfesten Verschraubungsteil geleitet, daß auch an dieser Stelle eine Abdicht- und Halterungsleistung erzielt wird, indem an dieser Stelle ebenfalls einige Rillenkanten dichtend in die Rohroberfläche eingreifen. Da sämtliche vorhandenen Rillen an beiden Dichtungsringseiten radial in die Rohroberfläche eingedrückt werden, ist nicht nur eine sehr sichere Abdichtung, sondern auch eine feste Halterung des Rohres nach beiden axialen Seiten hin gegeben.

Der zusätzlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schraubverbindung der eingangs geschilderten Art so weiter zu entwickeln, daß die in der Praxis noch vereinzelt auftretenden Schwierigkeiten beseitigt werden, ohne daß die geschilderten Schraubverbindung

Zusatz zum Zusatzpatent: 1199 072

Das Hauptpatent 1179 062 hat angefangen am

6. Februar 1958

Patentiert für:

Jean Walterscheid K. G., Lohmar (Siegkreis)

Als Erfinder benannt:
Bernhard Walterscheid-Muller,
Lohmar (Siegkreis)

vorteilhaften Wirkungen preisgegeben werden. -Es geht darum, das Mitdrehen des Dichtungsringes währerid des Anziehens des drehbaren Verschraubungsteiles zu vermeiden, damit keine Änderung der Dicht- und Halterungsleistung eintreten kann. Dies soll aber nicht auf Kosten einer Reduzierung der Dichtfähigkeit gehen. Der dementsprechend ausgebildete Dichtungsring soll weitgehend toleranzunabhängig sein und eine Fehlmontage ausschließen.

Das Wesen der zusätzlichen Erfindung besteht . darin, daß die dem ortsfesten Verschraubungsteil zugekehrte konisch abgeschrägte Ringstirnfläche ringsum angeordnete und vornehmlich achsparallel verlaufende Rillen oder Riefen in einem Bereich besitzt, der oberhalb der Angriffslinie der Ringkante am ortsfesten Verschraubungsteil beginnt und oberhalb der Angriffslinie einer zusätzlichen, die steilere Anpreßteilfläche abschließenden Kante endet, deren Durchmesser größer als der der Ringkante, aber kleiner als der größte Außendurchmesser des Dichtungsringes ist. '
Mit Hilfe dieser Ausbildung gelingt es, daß beim Anziehen des drehbaren Verschraubungsteils die Wandung des Dichtringes, welche dem ortsfesten Verschraubungsteil zugekehrt ist, zunächst radial auf die Rohroberfläche köntraktiert wird. Beim weiteren Anziehen des drehbaren Verschraubungsteils merkt man schon einen deutlicheren Widerstand, wobei während dieses Zeitbereiches die steilere Anpreßteilfläche des ortsfesten Verschraubungsteils sich auf die Riefen oder Rillen des Dichtungsringes aufdrückt und dort eine Drehsicherung bildet. Nunmehr kann unbesorgt die Überwurfmutter weiter angezogen werden, ohne daß das Mitdrehen des Dichtungsringes befürchtet werden muß.

709 653/160

Dabei dringt die Zusatzkante in der Oberfläche des Dichtungsringes ein, um eine zusätzliche Abdichtung trotz der vorgesehenen Rillen oder Riefen zu gewährleisten. Würde man den Fall annehmen, daß im Bereich der Ringkante des ortsfesten Verschraubungsteils die Abdichtungswirkung noch nicht hinreichend gut ist, dann kann das in der Rohrleitung geführte Medium selbst unter hohem Druck nicht durch die Riefen oder Rillen entweichen, weil die Zusatzkante in die Stirnfläche des Dichtungsringes eingedrungen ist und dort eine zusätzliche Sperre bildet. Zugleich dient diese Maßnahme dazu, den Dichtungsring unabhängig von erheblichen Toleranzunterschieden zu machen. Ist beispielsweise der Dichtungsring fehlerhaft angefertigt, dann wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung in jedem Fall erreicht, daß die Riefen oder Rillen mit der steileren Anpreßfläche des ortsfesten Verschraubungsteils in Verbindung kommen und eine Drehsperre bilden.

Ringsum angeordnete und vornehmlich achsparallel verlaufende Rillen oder Riefen sind bei Teilen von Schraubverbindungen schon verschiedentlich angewandt worden. Beispielsweise ist es bekannt, den Leitring einer Schneidringverschraubung mit derartigen Rillen oder Riefen auf seiner dem ortsfesten Verschraubungsteil zugewandten Seite auszustatten, um sein Mitdrehen beim Anziehen des drehbaren Verschraubungsteils zu unterbinden. Weiterhin ist es bekannt, eine zur Rohrendenverstärkung vorgesehene Einstechhülse bei einer Schraubverbindung, deren Dichtung auf das Rohrende radial drückt, rohrendseitig mit Rillen oder Riefen auszustatten, um die Einstechhülse gegenüber dem Rohr weitgehend toleranzunabhängig zu machen. Schließlich ist es bekannt, den Dichtungsring einer Schraubverbindung an einer mit den Verschraubungsteilen nicht in Berührung kommenden Umfangflächen mit Rillen oder Riefen auszustatten, um dem Monteur ein fühlbares Hilfsmittel zum richtigen Einbau des Dichtungsringes zwischen den Verschraubungsteilen an die Hand zu geben.

Die erfindungsgemäß angeordneten Rillen oder Riefen besitzen vorzugsweise die Form von Rändeln oder Kordeln. Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß die Zusatzkante an einer solchen Stelle angeordnet ist, daß sie in die Stirnfläche des Dichtungsringes am Ende des Verformungsvorganges eindringt. Dabei empfiehlt es sich, daß die Rillen oder Riefen in ihrem Mittelbereich von einem ringsumlaufenden glatten Oberflächenteil unterbrochen sind und die Zusatzkante etwa den gleichen Radius wie dieser glatte Oberflächenteil besitzt. Dadurch wird die Abdichtsicherheit der Zusatzkante erhöht.

Außerdem ist es nach der Erfindung vorgesehen, daß der Dichtungsring auf der die Rillen oder Riefen aufweisenden Seite einen kleineren Bohrungsdurchmesser besäße. Dadurch kann der Dichtungsring nur von einer Seite her auf das Rohrende aufgeschoben werden. Somit können keine Irrtümer bei der Montage eintreten, durch den die gerillte oder geriefte Ringstirnfläche auf die Seite des drehbaren Verschraubungsteils gelangen könnte. Zugleich ist ein Rohranschlag gebildet, in dem der Dichtungsring nur so weit auf das Rohr geschoben werden kann, bis das Rohrende auf die Innenwandung mit kleinerem Bohrungsdurchmesser auftrifft. Der Monteur weiß alsdann, daß der Dichtungsring an der richtigen Stelle des Rohres sich befindet.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Rohrverschraubung vor der Montage und

F i g. 2 einen Schnitt gemäß F i g. 1 nach erfolgter Verformung.

Der Dichtungsring 3 ist zwischen den Rohrverschraubungsteilen 1, 2 angeordnet. Das als Überwurfmutter ausgebildete drehbare Rohrverschraubungsteil 1 besitzt die Ringkante 4, welche durch eine gebrochen ausgebildete Anpreßfläche 5 dargestellt wird. Diese Ringkante 4 trifft beim Aufschrauben der Überwurfmutter 1 auf die konische Stirnfläche 6 des Dichtungsringes 3 auf und bewirkt eine erhebliche radiale Verformung des Dichtungsringes 3, dessen auf der Bohrungswandung nach der Ringkante 4 vorgesehene Kanten zwischen den Rillen 7 radial und ohne axiale Verschiebung in die Oberfläche des Rohres 9 eindringen. Der Winkel α zwischen den konischen Flächen 5, 6 ist möglichst spitz, weil das Material des Dichtungsringes 3 nach Beendigung des Verformungsvorganges einen spürbaren Widerstand dem Anschrauben der Überwurfmutter 1 entgegensetzen soll.

Am ortsfesten Verschraubungsteil 2 befindet sich ebenfalls eine Ringkante 8, die auf die konische Stirnfläche 14 des Dichtungsringes 3 an einer Stelle einwirkt, die ein Eindrücken der Kanten zwischen den Rillen 7 in die Rohroberfläche 9 am Rohrende gewährleistet. In der gleichen Ringstirnfläche 14 befinden sich achsparallel angeordnete Rillen oder Riefen 10,11. Diese Rillen 10,11 sind so angeordnet, daß die Ringkante 8 unterhalb der Rillen 11 in die konisch abgeschrägte Dichtungsringstirnfläche 14 eindringt, daß aber im weiteren Verformungsverlauf eine dichte Verbindung zwischen diesen Rillen 10, 11 und der steileren Anpreßteilfläche 16 des ortsfesten Verschraubungsteils 2 eintritt. Berühren sich beide Flächen 16 und 11, dann bilden sie eine wirksame Drehsperre gegen das Mitdrehen des Dichtungsringes 3 unter der Anschraubwirkung der Überwurfmutter 1. Die Rillen 11 könnten aber möglicherweise eine Gefahr bilden, daß unter Druck stehendes Medium, welches die Ringkante 8 passiert, durch die Verschraubungsteile nach außen entweichen kann. Aus diesem Grunde ist eine zusätzliche Kante 13 am ortsfesten Verschraubungsteil 2 vorgesehen, welche in eine glatte Oberfläche 12 zwischen den Rillen 10,11 am Ende des Verschraubungsvorganges eindringt. Diese Zusatzkante 13 verhindert alsdann mit Sicherheit das angenommene Entweichen des unter Druck stehenden Mediums, weil sie den Auslauf der Rillen 11 vollkommen absperrt. Sind jedoch der Dichtungsring 3 oder auch der ortsfeste Verschraubungsteil 2 ungenau hergestellt, dann dringt die Zusatzkante 13 entweder in die Rillen 11 oder in die Rillen 10 ein und bewirkt dadurch eine hinreichende Drehsperre und Abdichtung. Der Winkel β zwischen den Flächen 16 und 11 soll möglichst spitz, beispielsweise 1°, sein (der Winkel in der Zeichnung ist vergrößert dargestellt), damit die radiale Einschnürung des Dichtungsringes und Eingrabung der Rillenkanten ohne eine axiale Relativbewegung eintreten kann. In F i g. 2 ist der Dichtungsring in seiner verformten Stellung dargestellt, wobei die Zusatzkante 13 im Bereich der glatten Oberfläche 12 zwischen den Rillen 10 uiad 11 liegt.

Die dem ortsfesten Verschraubungsteil zugewandte Seite des Dichtungsringes 3 ist bis über das Rohrende 9 hinaus verlängert (bei 15) und weist dort einen kleineren Bohrungsdurchmesser auf. Diese Ausgestaltung des Dichtungsringes bewirkt, daß der Dichtungsring 3 nur von einer Seite her auf das Rohrende 9 aufgeschoben werden kann, weil im Bereiche der Verlängerung 15 der Durchmesser des Ringes 3 zu klein ist, um mit dieser Seite voran auf das Rohr aufgesetzt zu werden. Zum anderen bildet die Verlängerung 15 einen wirksamen Rohranschlag; man kann den Dichtungsring 3 nur so weit auf das Rohrende aufziehen, bis das Rohrende auf die Innenfläche mit dem kleineren Bohrungsdurchmesser auftrifft.

Claims (1)

15 Patentansprüche:

1. Schraubverbindung mit einem zwischen einem ortsfesten und einem drehbaren Verschraubungsteil angeordneten Dichtungsring aus einem plastisch verformbaren aber elastische Eigenschaften besitzenden Material, auf dessen konisch abgeschrägte Stirnflächen nahe der Bohrungswandung je eine durch eine gebrochen ausgebildete Anpreßfläche dargestellte vorstehende Ringkante der Verschraubungsteile einwirkt und eine Verformung des Dichtungsringes bewirkt, bei der auf seiner Bohrungswandung in der Nähe der Ringkanten vorgesehene Rillenkanten radial ohne axiale Verschiebung in die Rohroberfläche eingedrückt werden, nach Zusatzpatent 1 199 072, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ortsfesten Verschraubungsteil 2 zugekehrte konisch abgeschrägte Ringstirnfläche (14) an sich bekannte ringsum angeordnete und vornehmlich achsparallel verlaufende Rillen oder Riefen (10,

11) in einem Bereich besitzt, der oberhalb der Angriffslinie der Ringkante 8 beginnt und oberhalb der Angriffslinie einer zusätzlichen die steilere Anpreßteilfläche (16) abschließenden Kante (13) endet, deren Durchmesser größer als der der Ringkante (8), aber kleiner als der größte Außendurchmesser des Dichtungsringes 3 ist.

2. Schraubverbindung ,nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen oder Riefen (10,11) die an sich bekannte Form von Rändeln oder Kordeln besitzen.

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkante 13 an einer solchen Stelle angeordnet ist, daß sie in die Stirnfläche (14) des Dichtungsringes (3) am Ende des Verformungsvorganges eindringt.

4. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen oder Riefen (10,11) in ihrem Mittelbereich von einem ringsumlaufenden glatten Oberflächenteil (12) unterbrochen sind und die Zusatzkante (13) etwa den gleichen Radius wie dieser glatte Oberflächenteil (12) besitzt.

5. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (3) auf der die Rillen oder Riefen (10,11) aufweisenden Seite einen kleineren Bohrungsdurchmesser besitzt, beispielsweise in an sich bekannter Weise durch eine konisch sich verjüngende Verlängerung (15) der Ringwändung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 915 045, 834 626,

816 178; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 798 017,

018,1798 019,1800 547.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 508/158 1.67 © Bundesdruckerei Berlin