DE2552813C3 - Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an zylindrischen Kunststoffteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an zylindrischen Kunststoffteilen, wobei die Dichtung einen O-Ring aufweist, der von einer folienartigen, biegsamen Manschette radial übergriffen wird, die auf der dem abzudichtenden Medium zugewandten Seite des O-Ringes einstückig mit dem Kunststoffteil verbunden ist.

Derartige Dichtungen sind durch die US-PS 36 32 119 bekannt geworden. Bei Bürettenhähnen ist ein abzudichtendes Kunststoffteil auf seiner dem aggressiven Medium ausgesetzten Seite mit einer einstückigen, dünnwandigen, biegsamen, einen O-Ring übergreifenden Kappe oder Manschette versehen, welche im abgedichteten Zustand den O-Ring gegen aggressive Medien schützt Diese Kappe oder Manschette ist zu diesem Zweck an dem abzudichtenden Kunotstoffteil so angeformt, daß sie zusammen mit diesem eine sich axial öffnende Ringnut zur Aufnahme des O-Ringes begrenzt. Zum Einsetzen des O-Ringes in diese Ringnut ist es jedoch erforderlich, vorher die Kappe oder Manschette entsprechend aufzuweiten, was aber zusätzlichen Arbeitsaufwand bedeutet. Durch diese Patentschrift ist auch bekannt geworden, die Ringnut zur Aufnahme des O-Ringes nach außen mittels einer auf dem abzudichtenden Kunststoffteil aufschraubbaren Überwurfmutter völlig abzuschließen. Dadurch wird jedoch diese Dichtungsanordnung verteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch das Dichtungen der eingangs genannten Art auf einfache wirtschaftliche Weise hergestellt werden können, wobei insbesondere auch die Montage der O-Ringe auf den Kunststoffteilen durch die Manschette nicht behindert werden soll.

Gemäß der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß die Manschette bei der Herstellung des Kunststoffteils sich axial auf die dem Medium zugewandte Seite hin erstreckt und nach Anbringung des O-Ringes über diesen gestülpt wird. Der O-Ring kann dadurch ungehindert auf dem Kunststoffteil in Dichtungsposition angeordnet werden, denn die Manschette wird erst nach der Positionierung des O-Ringes über diesen gestülpit. Da die die schützende Umhüllung für den O-Ring bildende Manschette aus dem abzudichtenden Kunststoffteil selbst herausgearbeitet wird, können vorteilhaft übliche O-Ringe Verwendung finden. Eine solche als umschlagbare Stulpe ausgebildete Manschette kann einfach an dem Kunststoffteil angeformt oder auch mechaniscli ohne weiteres von einem Umfangsabschnitt des Kunststoffteils abgetrennt werden, das zu diesem Zweck aus einem entsprechenden zähharten Kunststoff bestehen muß. Im letzteren Fall erzielt man noch den Vorteil, daß das Formwerkzeug zur Herstellung des Kunststoffteils preiswerter

ίο kommt

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Manschette durch Abschälen aus dem Kunststoffteil hergestellt werden. Das Abschälen der Manschette kann z. B. mittels eines stumpfen Drehstahls auf einer Drehbank erfolgen. Diese Art der Herstellung der Manschette ist besonders preiswert Die Manschette paßt sich darüber hinaus in einem gewissen Bereich O-Ringen mit unterschiedlichen Außendurchmessern an, was den Vorteil hat daß eine gewisse Auswahlmöglichkeit hinsichtlich der O-Ringe für ein und dasselbe abzudichtende Kunststoffteil in Abhängigkeit von unterschiedlichen Dichtungsanforderungen gegeben ist. Der freie Rand der umgeschlagenen Manschette schnürt sich vorteilhaft selbsttätig etwas ein und kommt daher bei der axialen Bewegung des abgedichteten zylindrischen Kunststoffteils nicht in Berührung mit der Innenwand des Rohres od. dgl., in weichem das Kunststoffteil eingebaut ist

Bei einem dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechenden Kunststoffteil, bei dem eine der Breite des O-Ringes angepaßte Ringnut vorgesehen ist, ermöglicht vorteilhaft das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren eine einfache Herstellung sowohl der Ringnut als auch gleichzeitig der Manschette am Kunststoffteil, da sich die Manschette zunächst auf die dem Medium zugewandte Seite hin erstreckt und somit die Ausarbeitung der Ringnut nicht behindert. Wenn der O-Ring in einer Ringnut des Kunststoffteiles liegt, ergibt sich ferner vorteilhaft eine Reduzierung des Manschet-

■Ό ten-Außendurchmessers bzw. ein relativ geringer Durchmesser-Unterschied zwischen dem Kunststoffteil und der Manschette.

Es ist ferner bekannt, Dichtungsringe aus Gummi zum Schutz gegen aggressive Medien, z. B. Säuren oder Laugen mit einer dünnwandigen Ummantelung aus Polytetrafluoräthylen zu versehen. Derartige ummantelte Dichtungsringe sind jedoch relativ teuer.

Es ist auch bekannt (DE-AS 10 82 464), zum Schutz von O-Ringen eine folienartig dünnwandige, biegsame Kunststoffumhüllung zu benutzen, die man durch Abschälen von einem zylindrischen Kunststoffteil gewinnt. Diese O-Ringe werden folglich mit ihrer zusätzlichen Umhüllung zur Anwendung gebracht, wobei die Umhüllung von einem Kunststoffteil stammt, das ausschließlich der Gewinnung der Schutz-Umhüllungen dient

Es ist auch bereits bekannt, die Ventilspindel von Ventilhähnen aus zähelastischem Kunststoff, etwa Polytetrafluoräthylen herzustellen und einen mittels

t>o einer Schraubspindel radial expandierbaren Gummiring in einem Hohlraum der Ventilspindel so anzuordnen, daß bei Betätigung der Schraubspindel die Ventilspindel entlang einer Umfangs·Ringzone etwas radial erweiterbar ist, um den Dichtungseffekt zu erreichen. Auch ist es

<v> bekannt (FR-PS 20 73 136), auf ähnliche Weise die Abdichtung eines Ko'bens in einer Spritzpatrone vorzunehmen. Zwar ist in diesen Fällen der Gummi-Dichtungsring durch die Ventilspindel- bzw. Kolben-

wand nach außen vollständig abgeschirmt, diese Dichtungskonstruktionen sind jedoch baulich ziemlich aufwendig und daher ebenfalls relativ teuer. Darüber hinaus sind sie bei abzudichtenden zylindrischen Kunststoffteilen mit kleineren Durchmessern überhaupt nicht anwendbar.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Ventilspindel mit Drehkappe für einen Büretten-Ventilhahn, wobei die Ventilspindel eine Manschette trägt, die noch nicht umgestülpt ist;

F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Seitenansicht der Ventilspindel, in der jedoch die Manschette über einen O-Ring gestülpt ist und

F i g. 3 eine Seitenansicht eines Büretten-Ventilhahns mit einer eingebauten Ventilspindel nach F i g. 2.

In den F i g. 1 bis 3 ist als Kunststoff teil eine Ventilspindel 10 gezeigt, die für einen Büretten-Ventilhahn 22 bestimmt ist, welcher für die dosierte Abgabe einer Flüssigkeit, beispielsweise für Laboratoriumszwecke geeignet ist Das Einsatzgebiet solcher Büretten-Ventilhähne bringt es mit sich, daß die zu kontrollierenden Flüssigkeiten häufig aggressiv sind, d. h. also, aus Säuren oder Laugen bestehen. Der aus Glas hergestellte Büretten-Ventilhahn 22 muß daher mit einer korrosionsfesten Ventilspindel und Dichtungsanordnung versehen sein. Die Ventilspindel 10 wird zu diesem Zweck aus zähhartem Polytetrafluoräthylen hergestellt, und der O-Ring 18 aus Gummi, der <ium Abdichten der Ventilspindel 10 in dem Büretten-Ventilhahn 22 dient wird gegen die zersetzenden Einflüsse der aggressiven Medien, die in dem Büretten-Ventilhahn enthalten sein können, durch eine Manschette geschützt, die anschließend näher erläutert wird.

Die Ventilspindel 10 weist einen Ventilkegel 11, einen zylindrischen Abschnitt 12 reduzierten Durchmesser sowie einen zylindrischen Abschnitt 13 mit relativ größerem Durchmesser auf, dessen nicht gezeigtes Ende mit einer Drehkappe 14 fest verbunden ist, die aus einem Kunststoff-Spritzteil bestehen kann. Die Drehkappe 14 enthält ein Innengewinde (nicht gezeigt), mit dem sie auf ein Außengewinde (nicht gezeigt) des Hauptkörpers 15 des Büretten-Ventilhahns aufschraubbar ist. Durch Drehen der Kappe 14 auf dem Hauptkörper 15 des Büretten-Ventilhahns wird, je nach Drehrichtung, der Ventilkegel 11 vom Ventilsitz 16 im Büretten-Ventilhahn entfernt oder gegen diesen verstellt, wodurch die Abgabe einer den Büretten-Ventilhahn in Pfeilrichtung durchströmenden Flüssigkeit gesteuert bzw. dosiert werden kann. In der in F i g. 3 gezeigten Stellung der Ventilspindel 10 sitzt der Ventilkegel 11 satt auf dem konusförmigen Ventilsitz 16 und verhindert jeglichen Flüssigkeitsdurchtritt.

In dem zylindrischen Abschnitt 13 der Ventilspindel 10 ist eine Ringnut 17 ausgearbeitet die ?.ur Aufnahme des O-Ringes 18 aus Gummi dient Vor dem Umfangsteil des zylindrischen Abschnitts 13, der sich zwischen der Ringnut 17 und dem zylindrischen Abschnitt 12 erstreckt ist z. B. mittels eines stumpfen Drehstahls eine folienartig dünnwandige, biegsame Manschette 19 abgeschält, die gemäß F i g. 1 zunächst gegen den Ventilkegel 11 gerichtet und neben der Ringnut 17 über ihren gesamten Umfang mit dem zylindrischen Abschnitt 13 fest verbunden ist. In dem in F i g. 1 gezeigten Zustand wird der O-Ring 18 in die Ringnut 17 eingesetzt Anschließend wird die Manschette 19 in Umfangsrichtung fortschreitend umgeschlagen und dabei über den O-Ring 18 gestülpt wobei die Manschette den O-Ring schließlich über seinen gesamten freien Umfangsteil abdeckt Dieser Zustand ist in Fig.2 gezeigt Wenn die Ventilspindel mit aufgezogenem O-Ring und umgestülpter Manschette gemäß F i g. 2 in den Büretten-Ventilhahn 22 gemäß F i g. 3 eingesetzt und die Drehkappe 14 auf das nicht gezeigte Gewinde des Hauptkörpers 15 aufgeschraubt wird, wird die folienartige, biegsame Manschette 19 zwischen dem O-Ring 18 und der zylindrischen Innenwand 20 des Hauptkörpers 15 eingeklemmt, wobei sie zusammen mit dem O-Ring die erforderliche Abdichtung der Ventilspindel 10 in dem Hauptkörper 15 bewirkt und zugleich den O-Ring 18 aus Gummi gegen aggressive Medien schützt, die sich in dem Büretten-Ventilhahn befinden, bzw. diesen durchströmen können.

Es sei bemerkt, daß wenn sich die Manschette 19 in der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Lage befindet, dieselbe nach wie vor entlang einer Ringzone neben der Ringnut 17 mit dem zylindrischen Abschnitt 13 fest verbunden ist. Es sei ferner bemerkt, daß beim Ausführungsbeispiel die Ventilspindel aus zähhartem Polytetrafluoräthylen hergestellt sein muß, von dem sich die folienartig dünnwandige und biegsame Manschette als ein Teil abschälen läßt, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich in der Manschette beim Umstülpen Risse bilden, die den

4» Schutzeffekt beeinträchtigen würden.

Die Erfindung ist auch auf abzudichtende Kunststoffteile anwendbar, die mehrere, axial hintereinander angeordnete O-Ringe aufweisen, d.h., daß in diesen Fällen eine der jeweiligen Zahl von O-Ringen

4> entsprechende Zahl von Manschetten vorgesehen wird. Diese Manschetten können an dem abzudichtenden Kunststoffteil bereits bei dessen Herstellung mit angeformt werden, oder sie können auch, einen entsprechenden axialen Abstand zwischen den einzelnen O-Ringen auf dem Kunststoffteil vorausgesetzt, von diesem analog dem Ausführungsbeispiel abgeschält werden. Die Erfindung ist somit auch zur Schaffung eines Schutzes für Doppel-O-Ringe in sogenannten Hochvakuum-Ventilhähnen geeignet die beispielsweise als Verbindungshähne oder Eckhähne bekannt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an zylindrischen Kunststoffteilen, wobei die Dichtung einen O-Ring aufweist, der von einer folienartigen, biegsamen Manschette radial übergriffen wird, die auf der dem abzudichtenden Medium zugewandten Seite des O-Ringes einstückig mit dem Kunststoffteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette bei der Herstellung des Kunststoffteiles sich axial auf die dem Medium zugewandte Seite hin erstreckt und nach Anbringung des O-Ringes über diesen gestülpt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette durch Abschälen aus dem Kunststoffteil hergestellt wird.

3. Nach dem im Anspruch 1 angegebenen Verfahren hergestellte Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring in einer Ringnut des Kunststoffteiles liegt