CH577130A5

CH577130A5 - Seal for gas- and liq.- tight part connection - uses curable plastics coating on part to be connected, cured prior to connection proper

Info

Publication number: CH577130A5
Application number: CH1529371A
Authority: CH
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1971-10-20
Filing date: 1971-10-20
Publication date: 1976-06-30

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an einem durch Verschraubung oder Zusammenstecken gas- und flüssigkeitsdicht zu verbindenden Teil.

Es ist bekannt, insbesondere bei miteinander zu verschraubenden Teilen, wie Fittings, Rohrteilen, Armaturen und dergleichen, vor dem Zusammenschrauben auf entsprechende Gewindeteile eine flüssige Dichtungsmasse aufzubringen und anschliessend die Teile zu verschrauben. Es findet dann, zum Beispiel in Anwesenheit von Eisen oder Cu oder infolge Ausschluss von 02, ein chemisches Abbinden der Dichtungsmasse statt (zum Beispiel Loctite). Bei dieser Art der Erstellung dichter Verbindungen ist aber der Installateur darauf angewiesen, die Dichtungsmasse zum Beispiel in flüssiger Form an Ort und Stelle selbst auf die entsprechenden Teile zu bringen, was kostspielig und teuer und bezüglich Dichten unzuverlässig ist. Als bekannt ist ferner das Dichten an Ort und Stelle mittels Hanf, PTFE-Band und ähnlichem zu erwähnen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung einer geeigneten Dichtung an solchen Teilen derart, dass diese als Fertigteile ab Lager bezogen werden können und mithin bei der Montage an Ort und Stelle ohne zusätzliche Bemühungen, wie Anbringen einer Dichtungsmasse oder anderer Dichtungsteile, verschraubt bzw. zusammengefügt werden können. Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass man eine Masse eines härtbaren Kunststoff-Systems bildet, wenigstens eine zu dichtende Stelle des Teiles mit der Masse überzieht und anschliessend, jedoch vor der Montage des Teiles, die Masse härtet.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht zweier durch Verschraubung miteinander gas- und flüssigkeitsdicht zu verbindender Teile in Form eines Rohrstückendes und eines teilweise geschnittenen Bogenfittings;
Fig. 2 zwei rohrförmige Steckteile vor ihrem Zusammenstecken, teilweise geschnitten.

Fig. 1 zeigt, vor dem Verschrauben, einen Bogenfitting 1 mit einem Innengewinde 3, welches eine feste Dichtungsschicht 5 aus Kunststoff trägt. Diese Dichtungsschicht weist je nach Grösse des Teiles 1 eine Dicke von zum Beispiel zwischen 2 und 1000 ,a, meistens zwischen 50 und 200 kl, auf und ist praktisch überall gleich dick, vorzugsweise mit Ausnahme der drei äussersten Gewindegänge, die zur Erleichterung des Zusammenschraubens etwas dünner zu beschichten sind, so dass ihre freie Fläche genau der Oberfläche des Innengewindes 3 folgt.

Das Verhältnis der Schichtdicke s zum Durchmesser der zu überziehenden Partie wird normalerweise kleiner als 5 /o, gewöhnlich um 1 /o sein.

Es ist ferner ein Rohrende 7 mit einem konischen Gewindestutzen 9, der ein Aussengewinde 11 trägt, dargestellt.

Diese beiden Teile 1 und 7 können gasdicht und natürlich auch flüssigkeitsdicht miteinander verschraubt werden, ohne dass ein zusätzlicher Vorgang zum Abdichten nötig ist. Der konische Gewinnstutzen 9 wird in die Dichtungsschicht 5 eingedreht und auf normale Weise festgezogen, wie dies bei derartigen Verbindungen üblich ist.

Der Bodenfitting 1, auf dessen Innengewinde 3 die Dichtungsschicht 5 während der Herstellung des Fittings aufgebracht wurde, kann jahrelang an Lager liegen, ohne dass die Dichtungsschicht 5 irgendwelche nachteilige Veränderungen erfährt.

In Fig. 2 ist eine Steckverbindung (vor dem Zusammenstecken) eines Aussenrohres 16 mit einer festen Dichtungsschicht 18 aus Kunststoff und eines Innenrohres 20 mit einem konischen Rohrende 22 ersichtlich. Die Verbindung dieser beiden Teile 16 und 20, welche insbesondere bei geringen Drucken, zum Beispiel Abwasser, verwendbar ist, erfolgt derart, dass das konische Rohrende 22 in das Aussenrohr 16 hineingedrückt wird, wobei die Dichtungsschicht 18 deformiert wird und die beiden Teile 16, 20 gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verbindet.

Die Dichtungsmasse wird vorzugsweise, wie dargestellt, nur an einem Teil angebracht. Es ist aber auch möglich, die Dichtungsmasse an den beiden sich überlappenden Partien der beiden zusammenzufügenden Teile anzubringen.

Eine Beschichtung der Teile mit der Dichtungsmasse kann auch mittels Elektrophorese in einem Tauchbad erfolgen. Mit diesem Verfahren lassen sich besonders gleichmässige Über- züge in vorbestimmter Schichtdicke erzielen.

Es ist ferner möglich die Partie des einen Teiles, zum Beispiel die Innenbohrung, mit dem Dichtungsbelag zu versehen, ohne vorgängig ein entsprechendes Gewinde in diesem Teil zu schneiden. Beim Zusammenfügen schneidet dann, wie ein Gewindebohrer, die mit Aussengewinde versehene Partie des anderen Teiles ein entsprechendes Gewinde in den Dichtungsbelag. Hier übernimmt der Kunststoffbelag nicht nur das Dichten, sondern auch das mechanische Verbinden beider Teile. Ausser dem Vorteil, dass, wie erwähnt, die Dichtungsmasse während der Fittingfabrikation bzw. der Gewindefabrikation auf das Gewinde oder auf zusammenzusteckende Teile aufgebracht werden kann, und nicht erst beim Zusammenbau, ist die Verbindung bei Bedarf wieder lösbar. In den meisten Fällen ist zudem bei nochmaligem Verschrauben die Verbindung immer noch dicht.

Es ist auch möglich, die beiden Teile gegeneinander zurückzudrehen, beispielsweise um 450, ohne dass dabei eine Veränderung der Dichtwirkung eintritt.

Dies ist bei Montagearbeiten wichtig. Der Dichtungsüberzug ist im weiteren griffest und bei Lagerung unter normalen Umweltbedingungen, zum Beispiel bei aufeinanderliegenden Fittings, nicht zusammenklebend und verklebend, auch nicht mit anderen Teilen, Staubteilchen, Schmutz usw. Derartige Verbindungen erlauben unter anderem gegenüber den bisherigen eine wesentliche Zeitersparnis bei der Montage und damit eine merkliche Verbilligung.

In der Folge wird an mehreren Beispielen das Verfahren zum Herstellen der überzogenen Partien auf den zusammen zufügenden Teilen beschrieben und insbesondere gezeigt, auf welcher Grundlage die Dichtungsmasse erhalten wird. Es ist dabei festzuhalten, dass diese Dichtungsmasse bei den aus der Fabrikation anfallenden Teilen als fester Überzug aus Kunststoff am Teil haftet, wobei für geringe Beanspruchungen Thermoplaste genügen, während mit Vorteil für höhere Beanspruchungen, zum Beispiel hohe Temperaturen, Führung von Lösungsmitteln usw., Duroplaste verwendet werden.

Beispiel 1
Zur Herstellung der Dichtungsmasse werden 150 g eines reaktiven Polyaminoamids aus di- und trimerisierten Fettsäuren und Polyamin - Molgew. 1200, Aminzahl 300 - mit 150 g feinstgemahlenem Graphit (Teilchengrösse < 70 ,u) und 160 ml Xylol im Schnellrührer intensiv gemischt. Dem Ansatz werden anschliessend 150 g eines Diglycidyl-Äthers des Bisphenol A (Viskosität bei 250 C: 150 P, Epoxyäquivalent 200) unter langsamem Rühren zugesetzt.

Die Dichtungsmasse wird nach einer Standzeit von 30 bis 60 Min. auf das zylindrische Innengewinde von 5/4" (19 mm-) Fittings aus Temperguss mit einer Schichtstärke von 60 bis 80 lt aufgetragen und anschliessend in einem Trockenkanal bei einer Verweilzeit von 15 Min. bei 1050 C gehärtet.

Der Dichtungsbelag zeigt auch nach langer Lagerzeit auf der Gewindeoberfläche eine sehr hohe Haftfestigkeit und eine klebefreie, glatte Oberfläche (keine Eigenschaftsänderung bezüglich Dichtungsfunktion).

Bei der Verschraubung des mit dem Dichtungsbelag versehenen zylindrischen Innengewindes des Temperguss-Fittings mit dem konischen Aussengewinde eines Stahlrohres wurden maximale Drehmomente von 7-10 mkp gemessen, d. h. weniger als normalerweise bei Hanfdichtungen.

Die Verschraubungen wurden anschliessend mit Druckwasser von 250 C und 950 C geprüft und zeigten selbst bis zum Druck von 220 atü keine Undichtigkeit.

Die Verschraubungen können auch nach längerer Gebrauchszeit ohne Zerstörung der Gewinde gelöst und gegebenenfalls wiederum dicht verbunden werden. Die Anwendung ist auch für eine Steckverbindung gemäss Fig. 2 verwendbar.

Beispiel 2
In einem Rührgefäss werden 250 g eines mit Butyraldehyd acetalisierten Polyvinylalko hols - Acetalisierungsgrad 75 /o, Viskosität 60/oil in
Methanol: 5,2 cP - in einem Lösungsmittelgemisch von 400 ml Athanol und 200 ml Butanol bei 600 C gelöst und
80 g eines pulverförmigen Phenolnovolaks (Fp 820 C) ein gerührt.

Dem Ansatz setzt man dann bei 250 C 120 g feinstverteiltes Molybdänsulfid als Gleitmittel zu, das mittels Schnellrührer gut verteilt wird.

Dann werden 150 g Phenolresol - 700/oig in 500/oigem Athanol, Viskosität 120 cP bei 200 C - unter Rühren zugesetzt.

Die Dichtungsmasse trägt man auf die entfetteten zylindrischen Innengewinde von 1"- (25,4-mm-)-T-förmigen Fittings auf, so dass nach dem Trocknen eine Schichtstärke von 60-70 lt erreicht wird. Anschliessend wird der Dichtungsbelag bei 1400 C während 10 Min. gehärtet.

Die so vorbereiteten Teile lassen sich ebenfalls vor dem Gebrauch, d. h. bis zum Herstellen der dichten Verbindung, während langer Zeit lagern, ohne dass dabei die gehärtete Dichtungsmasse sich verändert oder unerwünschte Auswirkungen zeigt.

Das Einschrauben von konischen Aussengewinden ist mühelos möglich; es werden maximale Drehmomente von 7 bis 9 mkp gemessen.

Die Verschraubungen erwiesen sich bei Druckprüfungen mit Wasser und Heizöl bei Temperaturen bis 1000 C unter Drucken bis 200 atü als völlig dicht. Die Verschraubungen konnten auch nach einjähriger Gebrauchsdauer bei Durchfluss von Heisswasser von 800 C ohne Beschädigung des Fittings wieder gelöst werden.

Beispiel 3 700 g eines Diglycidyl-Athers des Bisphenols A (Fp 600 C,
Epoxyäquivalent 300) wurden in einem Gemisch von
200 ml Methylisobutylketon und
100 ml Xylol gelöst und 450 g Phenolresol (680/oig in Butanol) zugesetzt.

Dem Ansatz wurden
100 g feinstgemahlener Graphit und 180 g Molybdänsulfid zugegeben zusammen mit
10 g Phosphorsäure 550/wig in 50 ml Butanol.

Der Auftrag der Dichtungsmasse auf die Gewinde und die Trocknung erfolgten wie unter Beispiel 2 beschrieben. Zur Härtung wurde der Dichtungsbelag 15 Min. bei 1900 C tem- periert. Bei Druckprüfungen, wie unter Beispiel 2 beschrieben, blieben alle Verschraubungen dicht.

Die beschriebenen Dichtungsmassen aus Kunststoffen eignen sich für das Dichten von Leitungen für heisses und kaltes Wasser, Abwässer, Stadt- und Erdgas, Pressluft, Heiz- und andere ble sowie Benzin und dergleichen Lösungsmittel. Sie sind bei Temperaturen von zum Beispiel --200 C bis 1500 C verwendbar. Sie sind toxikologisch unschädlich, alterungsbeständig und verursachen keine Korrosion.

Es ist auch möglich, zum Beispiel Flaschen- oder Behälter verschlüsse mit einem dichtenden Uberzug nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren zu versehen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an einem durch Verschraubung oder Zusammenstecken gas- und flüssigkeitsdicht zu verbindenden Teil, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Masse eines härtbaren Kunststoff-Systems bildet, wenigstens eine zu dichtende Stelle des Teiles mit der Masse überzieht und anschliessend, jedoch vor der Montage des Teiles, die Masse härtet.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man dem, vorzugsweise flüssigen, Kunststoff-System ein Gleitmittel, zum Beispiel Graphit, Molybdänsulfid und/ oder Metallseifen, zusetzt.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kunststoff-System reaktives Polyaminoamid auf di- und trimerisierten Fettsäuren und Polyamin, sowie einen Diglycidyläther des Bisphenols A wählt.

3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die erste Komponente mit Graphit und vorzugsweise mit Lösungsmittel intensiv mischt und anschliessend die zweite Komponente langsam rührend zusetzt, und dass man das System nach einer Standzeit aufträgt und härtet.

4. Verfahren nach Pateneanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man einen mit Butyraldehyd acetalisierten Polyvinylalkohol in Lösung mit Phenolresol und/oder Phenolnovolak, gegebenenfalls unter Zusatz von Formaldehydspendern, wie Hexamethylentetramin, zusammen mit einem Gleitmittel, wie Graphit, Molybdänsulfid, mischt, dieses System aufbringt, trocknet und aushärtet.

5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Diglycidyläther des Bisphenols A in Lösung mit Phenolresol mischt und dass man nach Zusetzen eines Gleitmittels diese Masse aufbringt, trocknet und anschliessend aushärtet.

6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoff-System mittels Elektrophorese in einem Tauchbad aufgetragen wird.

Anmerkung des Eidg. Amtes für geistiges Eigentum: Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist.