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Ringdichtung für Verbindungen an Rohrleitungen, Armaturen und dergl.
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Die Erfindung betrifft eine Ringdichtung für Verbindungen an flüssige
oder gasförmige Medien führenden Rohrleitungen, bei denen ein mit Außengewinde versehener
ewindestutzen in eine mit Innengewinde versehene Bohrung eingesGhraubt ist, wie
sie sich beispielsweise bei der Verbindung von RohrstUcken miteinander oder mit
Armaturenteilen (Fittings) wie Nippeln, Reduzierstücken, Hahnverlängerungenw Winkelstücken,
T-Stücken, Muffen, Stopfen und dergl. sowie bei mit ihnen verschraubten Gebrauchsarmaturen,
wie Hähnsn, Ventilen usw. finden. Dabei sind das Außengewinde auf dem Gewindestutzen
und das Innengewinde in der Bohrung so bemessen, daß in zusammengeschraubtem Zustand
zwischen ihnen ein zum Einbringen eines Dichtungsmittels dienendes, vorgegebenes
Spiel vorhanden ist.
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Als Dichtungsmittel wurde bisher überwiegend Hanf verwendet, der sorgfältig
in die Gewindegänge des
Gewindestutzens eingelegt werden mußte.
Zusätzlich werden auch Klebmittel oder Dichtungsmassen verwendet. Auch ohne Hanf
verarbeitbare Dichtungskitte sind bekannt. In jüngerer Zeit wurde ein Dichtungsband
aus Polytetrafluoräthyleri <Teflon) entwickelt, mit welchem der Gewindestutzen
bewickelt wird. Die Abdichtung mittels Hanfeinlage oder Bandumwicklung ist zeitaufwendig
und birgt die Gefahr, daß die Dichtungsschicht entweder zu stark oder zu gering
oder auch durch Faltenbildung oder dergl. unregelmäßig wird. Im ersten Fall ist
es beim Anziehen der Verschraubung gelegentlich zu so übermäßigen Beanspruchungen
an den Bauteilen gekommen, daß später Schäden durch Rißbildung auftraten. Im zweiten
Fall wird die Dichtungsschicht im Verhältnis zum vorhandenen Spiel leicht zu dünn
bemessen, so daß keine vollständige und dauerhafte Abdichtung erreicht wird.
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In beiden Fällen ist jedenfalls die Durchführung der Dichtungsarbeit
zu sehr dem Zufall, dem Geschick und der Sorgfalt des Installateurs überlassen,
also nicht mit Sicherheit beherrschbar.
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Daneben sind auch zusätzlich Dichtungsringe aus Blei, Gummi, Kunststoffen
und dergl * verwendet worden, bei denen die Abdichtung jedoch nicht im verschraubten
Gewinde, sondern zwischen der Stirnfläche des mit
der Gewindebohrung
versehenen Bauteils und einer im Anschluß an den Gewindestutzen vorgesehenen Anschlagfläche
(Brust) des anderen Bauteils erfolgt.
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Es ist klar, daß die dichtenden Flächen hierbei kleiner als bei einer
auf dem Gewinde aufgebrachten Dichtung sind, und daß die Gefahr einer Beschädigung
der Dichtung von außen gegeben ist.
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Der Erfindung liegt demgegenübor die Aufgabe zugrunde, eine schnell
und einfach montierbare Dichtung für Verbindungen der erwähnten Art zu schaffen,
die in ihrer Materialstärke genau auf das zwischen den zu verbindenden Teilen vorgegebene
Spiel bemessen ist und eine zuverlässige und dauerhafte, dohv beherrschbare Abdichtung
gewährleistet, so daß die vorstehend erwähnten Nachteile vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dichtung
als Hülse mit im wesentlichen zylindrischer, auf den Gewindestutzen passend auf
schiebbarer innerer und sich leicht kegelstumpfförmig verjüngender äußerer Umfangsflache
aus zäh elastischem, im Bereich der auftretenden Temperaturen beständigen Kunststoff,
wie Polyamid, .B. Nylon, ausgebildet ist.
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Die so ausgebildete Hülse ist schnell und einfach auf den Gewindestutzen
aufschiebbar wobei ihr Aufsetzen so erfolgt, caß das konisch verjüngte Ende der
Hülse zum freien Ende des Gewindestutzens weist. Beim Zusammenschrauben der zu verbindenden
Bauteile wird die Hülse durch plastische Verformung in die Gewindegänge eingearbeitet
und füllt den infolge des vorgesehenen Spiels vorhandenen Zwischenraum vollständig
aus. Wegan der Konizität der Hüise muß beim Verschraubungsvorgang in zunehmendem
Maße Material verformt werden, so daß in jedem Fall eine absolut dichte Verschraubung
herstellbar ist. Neben dem erwähnten Polyamid können die Hülsen selbstverständlich
auch aus anderen geeigneten Werksofen, beispielsweise PVC <Polyvinylchlorid)
oder Polyathylen hergestellt werden.
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Es hat sich gezeigt, daß eine konische Verjüngung der Hülse Unter
einem Winkel von etwa 2 1/2° zu hervorragend dichtenden und dauerhaften Verbindungen
führt.
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In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung geht die Hülse an ihrem,
dem verjüngten Ende gegenüberliegenden Ende in einen einstückig mit der Hülse hergestellten,
nach außen weisenden ringförmigen flanschartigen
Bund über. Dieser
ringförmige Bund oder Kragen dient zur Abstiitzung, der Anschlag- oder Stirnflächen
der zu verschraubenden Bauteile, wobei er unter bestimmten Umständen auch zusätzliche
Dichtungsaufgaben übernehmen kann.
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Um das Ansetzen der zu verschrauben den Bauteile zu erleichtern, empfiehlt
es sich, die Breite der Hülse um etwa das Maß der Steigung eines Gewindegangs schmaler
als die Länge des zugehörigen Gewindezapfens zu bemessen. Hierdurch liegt bei aufgeschobener
Hülse mindestens ein Teil des vordersten Gewindeganges des Gewindestutzens so frei,
daß das Einführen des Gewindestutzens in die Gewindebohrung und das Fassen dieses
Gewindegangs im Gegengewinde nicht behindert wird.
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Alternativ kann dies auch dadurch erreicht werden, daß das konisch
verjüngte Ende der Hülse schräg zur Hülsenmittelachse verlaufend ausgebildt wird,
und daß die Hülse in der Breite so bemessen ist, daß sSinfolge des schrägen Endes
- wenigstens teilweise - um etwa das Maß der Steigung eines Gewindegangs schmaler
als der zugehörige Gewindestutzen ist. Auch die auf diese Weise erzielte lediglich
teilweise Freigabe des
vorderen Gewindeganges des Gewindestutzens
reicht zum Ansetzen und Greifen des Gewindes aus.
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Wenn die erl'i ndungsgemäße Ringdichtung auf dem Gewinde stutzen vormontiert
werden soll, empfiehlt es Sich, die innere Umfangsfläche wenigstens im Bereich des
verjüngten Endes der Hülse ebenfalls konisch so zu verjüngen, daß der Innendutchmesser
der Hülse am konisch verjüngten Ende kleiner als der an den Spitzen der Gewindegänge
gemessene Außendurchmesser des zuge hörigen Gewindestutzens ist. Die so ausgestaltet.
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Hülse dehnt sieh beim Aufsetzen auf den zuge regen Gewindestutzen
an ihrem verjüngten Ende, wobei die zwischen der Hülse und dem Gewindestutzen entstehende
Spannkraft die Hülse unverlierbar auf dem Gewindestutzen hält.
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Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, daß am verjüngten
Ende der Hülse ein passend auf das Gewinde des 3ewinBestutzens aufschraubbarer Gewindegang
angeformt ist.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung nehrerer Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigeni
Fig. 1 eine auseinandergezogene, teilweise
geschnittene Ansicht einer Reihe von mit Hilfe der erfindungsgemaßen Ringdichtung
zu verbindenden Bauteilen und Fig. 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen der Ringdichtung
in vergrößertem Maßstab aufrecht geschnitten.
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In Fig. 1 ist ein üblicher Wasserhahn 1 gezeigt, der mit einer Hahnv.rlängerung
2 und diese wiederum mit einer Winkelmuffe 3 verschraubt werden soll. Die Winkelmuffe
3 stellt beispielsweise das Ende einer (nicht gezeigten) Wasserleitung dar. Der
Wasserhahn t besitzt den üblichen Gewindestutzen ta, FX dem er in die im zylindrischen
Abschnitt 2 vorgesehene Gewindes bohrung 2a der Ha'hnverlSngerung 2 einschraubbar
ist, die in den Gewindestutzen 2c übergeht, der mit dem in der Winkelmuffe 3 vorgesehenen
Innengewinde 3a verschraubbar ist. Der Durchlaß 2d der Hahnverlängerung 2 hat im
Bereich des Gewindestutzens 2C eine solche Querschnittsform, daß ein im Querschnitt
kantiger Stabschlüssel formschlüssig in diesen Bereich eingeführt werden kann.
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Für die Abdichtung der Schraubverbindungen des Gewindestutzens 2c
der Hahnverlängerung 2 mit dem Innengewinde
3a der Winkelmuffe
3 und des Gewindestutzens des Wasserhahns 1 mit der Gewindebohrung 21 der Hahnverlangerung
2 sind erfindungsgemaß' ausgestaltete Ringdichtungen 5 vorgesehen, von denen die
zur Verbindung des Hahns 1 mit der Hahnverlängerung 2 dienende Ringdichtung 5 auf
den Gewindestutzen 1a des Hahns aufgeschoben dargestilt ist. Es ist zu erkennen,
daß die hülsenförmigen Ringdichtungen 5 etwas schmaler als der jeweils zugehörige
Gewindestutzen sind, so daß der Gewindeeingriff des Gewindes c stutzens ia; 2 in
die zugehörige Gewindebohrung 2g 3a ohne Behinderung durch die Ringdichtung möglich
ist. Beim Verschrauben der Hahnverlängerung 2 mit der Winkelmuffe 3 und des Wasserhahns
t mit der Hahnverlängerung 2 verformen sich die aus zähelastischem Kunststoff bestehenden
Ringdichtungshülsen nach beiden Seiten in die Gewindegänge hinein und stellen dadurch
eine einwandfreie und dauerhafte Abdichtung der Verschraubungen sicher. Als Material
für die Ringdichtungen hat sich' Polyamid (nylon) bewährt, jedoch können auch andere
geeignete Kunststoffe (z.B. PVC, PolyEthylen) verwendet werden.
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Die Fig. 2 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Ringdichtung 5. Bevorzugt
wird die in Fig. 2 gezeigte Ringdichtung,
die einen hülsenförmigen Abschnitt 5a mit im wesentlichzn zylindrischer innerer
Umfangæfläche 5b und sich leicht kegelstumpfförmig oder konisch verjüngender äußerer
Umfangsfläche SC aufweist. Das dem veritingten Ende des Hülsenabschnitts 5a gegenüberliegende
Ende der Hülse 5 geht in einen nach außen weisenden ringförmid.
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gen Bund Sd Uber. Die Gesamtbreite x der Ringdichtung ist so bemessen,
daß sie nach dem Aufschieben ux etwa das Maß eines Gewindegangs des zugehörigen
Gewindestutzens gegenüber diesem verkürzt ist.
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Eine weitere vormontierbare erfindungsgemäße Ringdichtung ist in Fig.
3 gezeigt, bei welcher auch die innere Umfangsfläche 5b zumindest in ihrem verjüngten
Endbereich leicht konisch verläuft. Dabei ist der etwa dem Außendurchmesser des
zugehörigen Gewindestutzens entsprechende Innendurchmesser im Bereich des verjüngten
Endes verringert, so daß die Ringdichtung beim Aufschieben auf einen Gewindestutzen
in diesem Bereich gedehnt werden muß. Im aufgeschobenen gedehnten Zustand hat die
Ringdichtung dann die in gestrichelten Linien gezeigte, im wesentlichen der Ringdichtung
gemäß Fig. 2 entsprechende Form. Die Konizität wird so gewählt, daß die Dehnung
des verjüngten Hülsenbereiches beim Aufschieben auf einen
Gewindestutzen
vollständig oder überwiegend im Bereich der elastischen Verformung des Materials
der Ringdichtung liegt.
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Die Ringdichtung nach Fig. 4 entspricht der in Fig.2 gezeigten Ringdichtung
mit der Ausnahme, daß das vordere verjüngte Ende 51 des hülsenförmigen Abschnitts
5a schräg zur Längsmittelachse der Dichtung verläuft, so daß die Dichtung eine größte
Gesamtbreite x2 und eine kleinste Gestbreite xl hat. Wenigstens im Bereich der kleinsten
Gesairnreite x1 ist die Hülse um etwa das Maß eines Gewindegangs des zugehörigen
Gewindestutzens schmaler als der Gewindestutzen. Die größte Gesamtbreite x2 der
Dichtung ist relativ unkritisch, weil bereits der durch die Abschrägung freigelegte
Teil des Gewindes des Gewindestutzens zu Ansetzen und Greifen des Gewindes ausreicht,
jedoch sollte das Maß x2 die Gesamtlänge des Gewindestutzens nicht oder nur geringfügig
übersteigen.
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Die in Fig. 5 gezeigte Ringdichtung 5 unterscheidet sich von der zuvor
beschriebenen nur dadurch, daß sie im Bereich ihres vorderen verjüngten Endes einen
bei der Herstellung angeformten, passend auf das Gewinde eines zugehörigen Gewindestutzens
aufachraubbaren
Gewindegang 5e trägt. Dieser Gewindegang erlaubt
die unverlierbare Vormontage der Ringdichtung auf einem zugehörigen Gewindestutzen.
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Die vorstehend beschriebenen Rin gdichtungen können auch so abgewandelt
werden, daß sie anstelle einer Vormontage auf einem Gewindezapfen in der Gewindes
bohrung vormontiert werden können. Die Konizität des hülsenförmigen Abschnitts 5a,
die Gesamtbreite x und die Ausgestaltung des ringiörmigen Bundes 5d müssen dann
sinngemäß angepaßt werden.
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Es ergibt sich, daß mit den erfindungsgernißen Ringdichtungen einfach
und schnell dauerhafte und absolut dichte Verbindungen von Rohrleitungen, Armaturen
und dergl. hergestellt werden können. Die Ringdichtung selbst ist einfach aufgebaut
und kann deshalb kostengünstig hergestellt werden, so daß gegenüber den bekannten
Dichtungen kein Preisnachteil entsteht.