DE1814373A1

DE1814373A1 - Verbindung fuer Leitungsteile fuer Stroemungsmittel

Info

Publication number: DE1814373A1
Application number: DE19681814373
Authority: DE
Inventors: Davies Robert H; Cornell Robert William
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1967-12-13
Filing date: 1968-12-12
Publication date: 1969-07-10
Also published as: GB1193375A; NL6817927A; BE725309A; FR1596096A; US3498644A

Description

Verbindung für Leitungsteile für Strömungsmittel Dic Erfindung betrifft eine Verbindung für Leitungsteile für Strömungsmittel.
Zwischen einen Formstück, z.B. einen T-Stück oder Krümmer, und einem Stutzen, z.B. einer Pumpe oder eines absperrorgans, sind Verbindungen bekannt, ciie von Teilen mit ineinandergreifenden Gewinden gebildet und mit Hilfe einer elastisonen Dichtung abgedichtet werden, die mit Hilfe einer auf das ormstück aufgeschraubten Kontermutter verformt wird. Die Kontermutter diente ferner zum Festlegen des Formstückes in einer beliebigen, gewünschten Dichtung gegenüber dem Stutzen.
In einigen bekaiinten Verbindungen dieser Art ist der Stutzen am äußeren Xnde. des Innengewindes mit einer Vertiefung zur Aufnahme der Dichtung versehen. Diese Vertiefung muß mit beträchtlicher Genauigkeit spangebend bearbeitet werden, wozu besondere Werkzeuge erforderlich sind. Infolge der Vertiefung muß sich ferner das Innengewinde tiefer in den Stutzen erstrecken, als wenn keine Vertiefung vorhanden wäre, so daß der Stutzen größer bemessen sein muß.
In anderen bekannten Verbindungen dieser .vrt hat das formstück, auf dem die Kontermutter montiert ist, einen größeren Durchmesser als das Stutzens. Infolgedessen sind das Formstück und die Kontermutter größer und ist in der Anlage ein größerer freier zum und ein größerer Mittelabstand zwischen einander benachbarten Formstücken an einem mit stutzen versehenen Körper erforderlich, so daß auch dieser Körper großer ausgebildet sein muß.
Erfindungsgemäß besitzt eine Verbindung zwischen Leitungsteilen jür Strömungsmittel einen Stutzen mit einem Innengewinde, deren äußeres Ende von einer Berührungsfläche umgeben ist, ein zweites Glied, das zwei axial einwärts bzw. auswärts angeordnete, außengewindetragende Teile besitzt, die durchmessergleich und durch einen glatten zylindrischen Teil getrennt sind, der im Surchmesser im wesentlichen dem Fußdurchmesser der Außengewinde entspricht, wobei der äu+ere gewindetragende Teil in das Innengewinde eingeschraubt und auf den inneren gewindetragenden Teil. eine Kontermutter aufgeschraubt ist, auf dem glatten zylindrischen Teil eine elastische Dichtung angeordnet ist, eine starre ringförmige Halteeinrichtung einen ersten Teil hat, der sich radial auswärts von der Dichtung befindet, und einen zweiten Teil, dessen Innendurchmesser dem glatten zylindrischen Teil satt angepaßt ist, die Dichtung axial zwischen dem zweiten Teil und dem stutzen angeordnet ist und im unverformten Zustand eine größere axiale Länge hat als der erste Teil, und die Kontermutter so zu dem stutzen hingeschraubt werden kann, daß die Halteeinrichtung fest an der Berührungsfläche und der dichtung anliegt, so daß die Dichtung verformt wird, bis sie fest abdichtend an dem Stutzen und dem glatten zylindrischen Teil anliegt.
Nachstehend werden ein Ausführungsbeispiel der Verbindung gemäß der Erfindung und drei abgeänderte Ausführungsformen derselben anhand der Zeichnungen beschrieben. darin zeigt Fig. 1 teilweise im Querschnitt die vollständige Verbindung, Fig. 2 in größerem Maßstab im Querschnitt die Teile der Verbindung in einem Zustand, in dem sie nur lose zusammengesetzt sind, Fig. 3 in einer der Fig. 2 ähnlichen Darstellung die Teile in dem fertig zusammengesetzten Zustand, Fig. 4 in größerem Maßstab die erste abgeänderte Ausführungsform im lose zusammengesetzten Zustand, Fig. 5 in größerem Maßstab im Querschnitt die zweite abgeänderte Ausführungsform im lose zusammengesetzten Zustand, Fig. 6 in größerem Maßstab im Querschnitt die dritte abgeänderte Ausführungsform im lose zusammengesetzten Zustand und Fig. 7 im Querschnitt einen Teil der Ausführungsform njch Fig. 6.
In der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsorm wird tiie Verbindung von einem Formstück 10 und einem Stutzen 15 gebildet. Das Formstück 10 kann aus einem Krümmer bestehen, dessen erster Schenkel 11 ein Gewinde 12 zum Anschluß an eine nicht gezeigte Leitung besitzt. Das Formstück 10 besitzt ferner einen zweiten Schenkel 14, der mit den stutzen 15 verbunden ist, der am Körper einer Pumpe, eines Absperrorgans oder einer anderen strömungsmittelenthaltenden Einrichtung vorgesehen ist, die einen Innenraum l6 besitzt. Der Stutzen 15 besitzt ein Innengewinde 18, das vom äußeren Ende des Stutzens zu dem Raum 16 führt. Auf der außenseite besitzt der Stutzen 15 eine ebene i3erührungsfläche 20, die das äußere Ende des Gewindes 18 umgibt und eine Kegelfläche 22 schneidet, die auf dem äußersten Gewindegang des Innengewindes ausgebildet ist, einen Winkel von 900 einschließt und im Durchnesser ebensogroß oder um etwa 1/10 mm größer ist als der Spitzendurchmesser des Gewindes 18.
Der Schenkel 14 des Formstückeß ist mit einem Strömungskanal 24 versehen, der mit dem Strömungskanal 26 in dem Schenkel 11 in Verbindung steht. Der Schenkel 14 besitzt ferner zwei axial einwärts bzw. auswärts angeordnete, gewindetragende Teile 27 und 28, die denselben Durchmesser und dieselbe Ganghöhe haben und duroh einen glatten zylindrischen Teil 30 voneinander getrennt sind, dessen Durchmesser' ebensogroß oder etwas kleiner ist als der Fußdurchmesser der Gewindegänge 27 und 28.
Das Gewinde 28 ist in ein Innengewinde 18 eingeschraubt Auf das Gewinde 27 ist eine Kontermutter 32 aufgeschraubt. Eine flache Unterlegscheibe 33 aus Blech sitzt mit einer glatten, gewindelosen zylindrischen Innenfläche 34 satt passend auf dem Teil 30 des Formstückes 10. Zum Anbringen der Unterlegscheibe 33 an dem Formstück 10 kann man die Unterlegacheibe 33 zunächst zu einem Kegelstumpf verformen, so daß ihr Innendurchmesser 34 eo groß ist, daß er über das. Gewinde 28 paßt. Danach wird die Ringscheibe 33 wieder. flanchgepreßt, so daß der Innendurchmesser 34 eo verkleinert wird, daß er dem Durchmesser des Teils 30 genau angepaßt ist.
Zwischen der Ringscheibe 33 und dem Stutzen 15 befindet sich ein starrer Metallring 36, dessen Innendurchmesser 37 größer ist als die Kegeifläche 22, so daß ein Teil 39 der Fläche 20 freiliegt.
In dem Ring 36 befindet sich eine elastische Ringscheibe 41 aus verformbarem, gummiartigem Material. Die Ringscheibe 41 ist vorzugsweise ein 0-Ring, der im Querschnitt zunächst beispielsweise kreisförmig sein, aber auch eine andere Form haben kann. Die Dichtung 41 hat zunächst vorgugsweise eine solche Gr4ße, daß sie den Teil 30 leicht bertihrt, einen kleinen abstand von dem Innendurckmesser 37 des Ringes hat, und axial über den Ring 36 hinaus vorsteht, wenn das untere Ende der Diohtung 41 zunächst mit dem Stutzen 15 in Berührung steht. Ferner berührt die Dichtung 41 zunächst vorzugsweise den kreisförmigen Rand 42, der von der Schnittlinie zwischen der Fläche 20 und der Kegelfläche 22 gebildet wird.
Zum Herstellen der Verbindung wird die Kontermutter 32 so auf das Gewinde 27 aufgeschraubt, daß der Teil 30 im wesenthohen vollständig freiliegt. Danach wird die Unterlegsoheibe 33 in der vorstehend beschriebenen Weise auf dem Teil 30 angebracht und'mit der Kontermutter 32 in Beruhrung gebracht oder fast in Berührung gebracht. Diese Arbeiten werden gewöhnlich in der Fabrik durchgeführt. Beim einbau wird dann die Dichtung 41 über den Teil 30 geschoben und der Ring 36 über die Dichtung geschoben oder auf den Stutzen 15 aufgeschoben, so daß der Ring 36 das Gewinde 18 umgibt.
Das Formstück 10 wird dann dadurch an dem Stutzen 15 angebracht,- daß das Gewinde 28 in das Innengewinde 17 eingeschraubt wird, bis die Dichtung 4L mit dem Rand 42 leicht in Berührung steht. Jetzt ist zwischen der Unterlegscheibe 33 und der Fläche 20 ein Abstand vorhanden, der zusammen mit einem zwischen der Unterlegacheibe 33 und der Mutter 32 etwa vorhandenen Abstand größer ist als die Dicke des Ringes 36, und zwar um einen Betrag, der die Ganghöhe des Gewindes 18 vorzugsweise übertrifft, in manchen Ausführungsformen aber kleiner sein kann als diese Ganghöhe.
Jetzt wird das Formstück 10 weiter in den stutzen 15 eingeschraubt, bis der Schenkel 15 in der gewünschten Richtung steht. Zu diesem: Zweck braucht der Schenkel um nicht mehr als 360° um die Achse des Schenkels 14 gedreht zu werden, so daß zwischen der Ringscheibe 33 und dem Ring 36 oder zwischen diesem und der Fläche 20 ein Zwischenraum 38 verbleiben kann.
Die Kontermutter 32 wird jetzt zu dem Stutzen 15 hingeschraubt, bis zwischen der Unterlegscheibe 33 und dem Ring 36. und zwischen diesem und der Fläche 20 eine feste Berührung vorhanden ist. Dabei wird die Dichtung 41 gemäß Fig. 3 verformt.
Die Dichtung 41 hat ein solches Volumen, daß sie nach vollständig durchgeführter Verformung den von dler Unterlegwoheibe 33, dem Ring 36, der Stirnfläche 39 des Stutzens, der Kegelfläche 22 und dein Teil 30 gebildeten Raum im wesentlichen ausfüllt, aber nicht überausfüllt. Daher wird eine Verformung der Dichtung 41 in den einwärts von der Kegelfläche 22 vorhandenen Gewindebereich und damit ein Einschneidon der Gewinde in die Dichtung 41 vermieden.
Beim Einschrauben des Formstüoks L0 in den Stutzen 15 erkennt man an der anfänglichen Beruhrung an dem Rand 42, daß danach das Formstück nur noch in die gewünschte Richtung gedreht zu werden braucht. Infolge der runden Borm der Dichtung 41 wird ein Herauspressen von Dichtungsmaterial zwiachen den Ring 36 einerseits und die Unterlegscheibe 33 oder die Fläche 20 andererseit vermieden, eine satte metallische Berührung zwischen diesen Teilen erzielt und das Formstück 10 in der gewünschten Winkelstellung wirksam festgelegt. Da die Dichtung 41 vor einem Pließpressen im Bereich des Ringes 36 und zwischen der Unterlegsoheibe 33 und dem Teil 30 voll geschützt ist und nicht in das Gewinde 18 gedrückt wird, wird ein Einschneiden in die Dichtung 41 und ein Verschleiß derselben vermieden und ist die Verbindung unter einem Strömungsmitteldruck von mehr als 200 kpJcm2 auch dann lecksicher, wenn sie sehr oft auseinandergenommen und zusammengesetzt worden ist.
Die in Fig. 4 gezeigte, abgeänderte Ausführungsform ähnelt der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3, doch hat die Kegelfläche 22 einen größeren eingeschlossenen Winkel und einen größeren Durchmesser, die 0-Ring-Dichtung 41 hat im Querschnitt einen kleineren Durchmesser und der Ring 36 ist dünner und im Innendurchmesser kleiner als in den cntsprechenden Teilen 1 bis 3.
Wenn die Kontermutter 32 zu dem stutzen 15 hingeschraubt wird, drückt sie die Unterlegscheibe 33 gegen den Ring 36 und diesen fest gegen den Stutzen 15. Dadurcn wird die Dichtung 41 verformt, so daß sie den für sie bestimmten Hohlraum im wesentlichen ausfüllt.
In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind das Formstück 10, die O-Ring-Dichtung 41 und der Stutzen 15 mit den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Teilen identisch. Die Kontermutter 50 hat einen Fortsatz 51, der anstelle des in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ringes 36 tritt und in der Kontormutter §0 einen Hohlraum für die Aufnahme der aus Blech bestehenden Unterlegscheibe 52 und der Dichtung 41 bildet. Die Unterlegscheibe 52 sitzt satt passend auf dem Teil 30 des Formstückes 10 und auf dem Innendurchiesser 54 des Fortsatzes 5, Dieser kann eine solche axiale Länge haben, daß bei lose zusammengesetzten Teilen und leichter berührung der Dichtung 41 mit dem Stutzen 15 und der' Unterlegscheibe 52 der Abstand 55 zwischen dem Fortsatz 51 und dem Stutzen 15 kleiner ist als die Ganghöhe des Gewindes 27.
Vorzugsweise ist dieser Abstand jedoch größer als die genannte Ganghöhe, aber nicht größer als das Doppelte derselben.
Wenn in der lose zusammengesetzten Verbindung nach Fig. 4 die Kontermutter 50 zu dem Stutzen 15 hingeschraubt wird, berührt das untere Ende des Fortsatzes 51 die Berührungsfläche 20, wodurch dae Formstück 10 in der gewunochten Winkelstellung festgelegt und die Dichtung 41 in derselben Weise wie in Fig. 3 verformt wird, d.h., daß sie den sie enthaltenden Hohlraum im wesentlichen vollständig ausfüllt, aber nicht zwischen der Unterlegscheibe 52- einerseits und der Fläche 30 und der Kontermutterfläche 54 andererseits herausgepreßt und nicht zwischen die ineinandergreifenden Gewinde 18 und 28 gedrückt wird.
Die in Fig. 6 gezeigte, abgeänderte Ausführungsform entspricht der Ausführungsfrom nach den Figuren 1 bis 3, doch sind die Unterlegscheibe 33 und der Ring 36 der zuletztgenannten Ausführungsfrom zu einem einstückigen Haltering 61 verbunden.
Der Flansch 62 dieses Halteringes 61 kann zunächst gemäß Fig. 7' konisch verformt sein oder werden, so daß der Haltering 61 über das Außengewinde 28 geschoben werden kann, worauf es in die in Fig. 6 gezeigte Stellung flachgedrückt wird, wobei sein Innondurchmesser dem Teil 50 satt angepaßt ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Verbindung mit einem S-tutzen, der ein Innengewinde besitzt, einem zweiten Glied, das ein auf das Innengewinde aufgeschraubtes Außengewinde besitzt, auf dem eine xontermutter aufgeschraubt ist, und einer elastisenen Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Innengewindes (18) von einer Berührungsflache (20) umgeben ist, das zweite Glied (10) zwei axial einwärts bzw. auswärts angeordnete, gewindetragende 'eile (27 und 28) besitzt, die durchmessergleich und durch einen glatten zylindrischen Teil (30) voneinander getrennt sind, der im Durchmesser im wesentlichen dem Fußdurchmesser der außengewinde entspricht, der äußere gewindetragende Teil (28) in das Innengewinde eingeschraubt und die Kontermutter (32) auf den inneren gewindetragenden Teil t27) aufgeschraubt ist, die elastische Dichtung (41) sich auf dem glatten zylindrischen eil befindet, eine starre ringförmige Halteeinrichtung (33, v6) einen ersten Teil (j6) besitzt, der sich radial auswärts vDn der Dichtung befindet, und einen zweiten Teil (v3), dessen Innendurchmesser dem glatten zylindrischen Teil satt angepaßt ist, die Dichtung axial zwischen dem zweiten Teil und dem Stutzen (15) angeordnet ist und im unverformten zustand eine größere axiale Länge hat als der erste Teil und die Kontermutter zu dem Stutzeh hin schraubbar ist, bis die llalteeinrichtung an der Berührungsfläche u-nd der Dichtung fest angreift, so daß diese verformt wird und sich dicht an den Stutzen und den glatten zylindrischen Teil anlegt.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (33, 36), der stutzen (15) und der glatte zylindrische Teil (30) einen Hohlraum begrenzen, der bei festgezogener Kontermutter (32) von der verformten Dichtung (41) im wesentlichen vollständig ausgefüllt ist.
3. Verbindung nacn Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das äußere sunde des Innengewindes (18) eine Kegelfläche (22) anschließt, die eine von der verformten Dichtung (41) berührte Wandung des genannten Hohlraums bildet.
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (15) eine glatte, ebene Flache (20) besitzt, welche die Kegelfläche (22) schneidet und die Berührungsfläche bildet.
5. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der unverformten Dichtung (41) mindestens um die Ganghöhe des Innengewindes (18) größer ist als die axiale Länge des ersten eils (36) der Halteeinrichtung.
6. Verbindung nch Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der unverformten Dichtung'(41) höchstens um das Doppelte der Ganghöhe des Innengewindes (18) größer ist als die axiale Länge es ersten Teils (36) der Halteeinrichtung.
7. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang des zweiten Teils (3v) der Halteeinrichtung eine glat-te, ununterbrochene Fläche (34) besitzt.
8. Verbindung nach Anspruch 1-oder 2, dadurch gezennzeichnet, daß die Berührungsfläche (20) eben ist und sich von dem ersten Teil (36) der Halteeinrichtung radial einwärts im wesentlichen bis zu dem Fußdurchmesser des Innengewindes (18) erstreckt.
9. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche (20) eben ist und von einer Kegelfläche (22) geschnitten wird, die sich radial auswärts im wesentlichen bis zum Innendurchmesser des ersten Teils ('j6) der HaLteeinrichtung erstreckt.
10. Verbindung nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Teil der Halteeinrichtung voneinander getrennte Elemente (33 und 36) sind, der erste Teil dem Stutzen (10) benachoart und der zweite Teil (35) zwischen dem ersten Teil und der Kontermutter (32) angeordnet ist und mit den beiden zuletztgenannten Teilen in Berührung gebracht werden kann.
11. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Teil (61 und 62) der Halteeinrichtung miteinander einstückig sind.
12. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Teil (61 und 62) der Halteeinrichtung miteinander einstückig sind und die Kontermutter (32) einen eigenen Teil bildet.
13. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (51) der Halteeinrichtung nit der Kontermutter (50) einstückig und von zweiten Teil (52) der Halteeinrichtung getrennt ist.
14. Verbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (51) der Halteeinrichtung den zweiten Teil (52) der Halteeinrichtung umgibt und einen dem Außendurchmesser des zweiten Teils satt angepaßten Innendurchmesser hat.