DE3123580A1

DE3123580A1 - Gewindeabdichtung fuer schraubenverbindungen

Info

Publication number: DE3123580A1
Application number: DE19813123580
Authority: DE
Inventors: Alois 4040 Neuss Ferch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-13
Filing date: 1981-06-13
Publication date: 1983-02-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewindeabdlchtung für eine Schraubenverbindung,
Insbesondere für Metallarmaturen für flüssige Medien, wie Industrieventile, Heizungsventile und dergl., wobei an einem Gewindeteil (Bolzen, Rohr, Mutter, Armaturenkörper) der herzustellenden Schraubenverbindung eine in das Gewinde eingestochene, quer zur Achse der Schraubenverbindung verlaufende, zu dem entsprechenden zweiten zu verschraubenden Gewindeteil hin offene Ringnut mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist, als die Gewindetiefe und die einen Dichtungsring aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie zum Beispiel Polytetrafluoraetylen, aufnimmt, dessen Wände an den Wänden der Ringnut anliegen und dessen Profil der Form der Nut entspricht, wobei bei der Herstellung der Schraubenverbindung das einzuschraubende Gewindeteil in die Innere oder äußere Umfangsfläche des Dichtringes das Gewinde schneidet.
Zweck der Abdichtung einer Schraubenverbindung ist es, das Durchsickern bzw. Durchfließen der Flüssigkeit lm Bereich des Gewindes zu verhindern.
Dazu würde früher Hanf, später dann ein Kunststoffband benutzt; den gegenwärtigen Anforderungen genügen Teflonringe (z.B. die unter der Geschäftsbezeichnung "DITAX" bekannten Dichtringe), die In einer im Gewinde eingestochenen Nut eingebettet sind. Beim Anziehen der Schrauben schneidet sich das Gewinde selbsttätig in den Ring ein. Dadurch wird - dank der plastischen Verformbarkeit des Kunststoffes - eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet.
Bis jetzt wurden im Gewinde konzentrische Nuten vorgesehen, an deren Wänden sich der Kunststoffring abstützt.
Hierbei entstehen jedoch erhebliche Schwierigkeiten: Beim Anziehen Uberwindet das Anziehdrehmoment die Klemm- bzw. Relbungskräfte, die den Ring in der Nut halten. Das Anzlehdrehmoment wird noch durch den Widerstand des plastischen Materials vergrößert, so daß der Ring sich In der Nut dreht.
Es wurde versucht, z.B. am Außenumfang des Ringes eine kleine Ausnehmung vorzusehen, die einen in der Nut eingesetzten Stift einrasten soll.
Diese Anordnung ist sehr arbeitsaufwendig und kann bei Automaten kaum verwendet werden, Außerdem treten an den Druckflächen erhebliche Deformationen des Kunststoffes ein, so daß der Ring beschädfgt wird.
Manchmal ist es in' Hinblick auf die Konstruktion der Armatur schwierig, den Stiftin die Nut einzubringen.
Aufgabe der Erfindung Ist es, eine Gewindeabdichtung der eingangs genannten Art zu finden, die beim einfachen Aufbau das Anziehen der Teile bei der Montage der Schraubenverbindung wesentlich vereinfacht und gleichzeitig eine zuverlassige statische Abdichtung der Teile der Schraubenverbindung qewährleistet. Zugleich soll auch die Demontage der Schraubenverbindung erleichtert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
ßet der erfindungsgemäßen Gewindeabdichtung wird die durch das Anziehdrehmoment hervorgerufene Kraft, die versucht, den Ring mitzunehmen, von der ganzen Wandfläche der Nut aufgenommen, so daß wesentlich niedrigere spezfische Drücke als bei einer Verdrehsfcherung durch Stifte vorhanden sind.
Durch die exzentrische Lage - bezogen auf die Drehachse des eflnzuschraubenden Teils - wird der Ring Uber seinen ganzen Umfang in der Nutwandung gehalten.
Dadurch kann auch die Demontage der Schraubenverbindung, bei der bis Jetzt fast ittwuer der Dichtungsring zerstört wurde, wesentlich erleichtert werden.
In den beigefUgten Zeichnungen sind AusfUhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Gewindeabdichtung für Schraubenverbindungen im Axialschnitt, Fig. 2 einen Schnitt auf der Linie I-I gemäß Fig. 1, Fig. 3 den Stempel eines Montagewerkzeugs zur Anbringung der erfindungsgemäßen Gewindeabdlchtung im Axialschnitt und Fig. 4 das Unterteil des Montagewerkzeugs.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die in dem als Beispiel dargestellten Mutterteil 1 angeordnete durchgehende, abgesetzte Bohrung 10 in dem oberen Teil mit Gewinde 3 versehen. Oben ist ein Gewindebolzen 2 in der Anfangsphase des Anzugsverfahrens dargestellt. In dem Teil 1 ist eine exzentrische Ringnut 4 angeordnet, die einen Dichtungsring (DITAX) aus Teflon ausnimmt. Die Nut 4 ist in das Gewinde 3 eingestochen, wobei in dem dargestellten Beispiel die Exzentrizität etwa 0,3 mm beträgt.
Das Teil 2 ist im unteren Teil mit einem Außengewinde 18 versehen, in dem analog der Nut 4 eine exzentrische Umfangsnut 8 mit einem Außen-Dichtungsring 9 angeordnet ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegen die Wände des Dichtungsringes 5 bzw.
9 an den Wänden der Ringnut 4 bzw. 8 an, jedoch ist die Tiefe der Ringnut 4 bzw. 8 um einen kleinen Betrag größer als die Gewindetlefe.
Bei der Herstellung der Schraubenverbindung, d.h. wenn der Bolzen 2 weiter über den Ring 5 angezogen wird, wird in die innere Umfangsfläche des Dichtringes das Gewinde selbsttätig geschnitten. Auf ähnliche Weise wird beim Anziehen einer nicht dargestellten Mutter auf den Mutterteil 1 mit dem Cewinde 18 das Gewinde in die äußere Umfangsfläche des Dichtrlnges 9 geschnitten.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Nut exzentrisch angeordnet ist, so daß - entspreche#nd dem Maß der Exzentrizität - Ihre Tiefe an der Stelle 6 ein Minimum und an der entgegengesetzten Stelle 7 das Maximum erreicht.
Aus Fig. 2 ist ferner auch ersichtlich, daß die Profilbrelte (in Draufsicht gesehen) des Dichtringes 5 - entsprechend der Form der Ringnut 4 - sich von Minimum zum Maximum stetig verändert.
Padurch wird, wie bereits gesagt, erreicht, daß ein Anziehen des Gewinde teils 2 der Ring gegen Jegliches Ve#renen dadurch die exzentrische Form der hut sowie des Ringes während des Anziehvorgangs vollkommen gesichert ist.
Das In Fig. 3 und 4 dargestellte Montagewerkzeug dient zur Anbringung des Dichtringes 5 in die exzentrlsche Nut der Gewindebohrung. Das ontageve* -zeug ist so konstruiert, daß der Ring 5 einwandfrei in der Nut 4 anliegt und nicht wellig wird. Das Montagewerkzeug besteht aus einem Stempel 15 sowie einem entsprechenden Halteteil ll. Das Halteteil 11 ist mit einem auf die Oberfläche des Teiles 1 aufsetzbaren Flansch 12 versehen. Das Teil ll weist eine Bohrung auf, die im oberen Bereich 17 zylindrisch ausgeführt ist, dessen Durchmesser dem einzusetzenden Ring 5 entspricht. Im unteren Bereich 4St die Bohrung konisch durchgeführt.
Der Stempel 15 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Teil, der mit in axialer Richtung verlaufenden, nach unten hin offenen Schlitzen 14 versehen ist, damit es bei den Einsetzvorgang elastisch federn kann.
Damit ist der Stempel 15 radial nachgiebig ausgeführt. Der Au3-endurc?w#esser der Arbeitsfl#che 16, die in den Halteteil 11 eingreift, entspricht im unbelasteten Zustand dem Durchmesser des Auflagebereiches 17 für den eingelegten Dichtungsring.
L e e r s e i t e

Claims

Gewindeabdichtung für Schraubenverbindungen Patentansprüche Gewindeabdlchtung für eine Schraubenverbindung, insbesondere für Metallarmaturen für flUssige Medien, wie Industrieventile, Heizungsventile und dergl., wobei an einem Gewindeteil (Bolzen, Rohr, Mutter, Armaturenkörper) der herzustellenden Schraubenverbindung eine in das Gewinde eingestochene, quer zur Achse der Schraubenverbindung verlaufende, zu dem entsprechenden zweiten zu verschraubenden Gewindeteil hin offene Ringnut mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist, deren Tiefe größer ist als die Gewindetiefe und die einen Dichtungsring aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie zum Beispiel Polytetrafluoraetylen, aufnimmt, dessen Wände an den Wänden der Ringnut anliegen und dessen Profil der Form der Nut entspricht, wobei bei der Herstellung der Schraubenverbindung das einzuschraubende Gewindeteil in die innere oder äußere Umfangsfläche des Dichtringes das Gewinde schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (4, 8) - bezogen auf die Drehachse des Gewindeteils (1); an dem sie vorgesehen ist - exzentrisch angeordnet ist, so daß Ihre Tiefe - entsprechend dem Maß der Exzentrizität - an einer Stelle (6) ein Minimum und an der entgegengesetzten Stelle (7) ein Maximum aufweist, und daß die Breite des der Ringnut (4, 8) zugeordneten Dichtringes (5) entsprechend der Form der Ringnut sich zwischen Minimum und Maximum stetig verändert.
2. Gewindeabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (4) In der Gewindebohrung des Mutterteils (1) angeordnet ist.
3. Gewindeabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (8) an dein Außengewinde (18) des einzuschraubendeft Teils (2,1) angeordnet ist.
4. Gewin4eabdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gewindeabmessungen zwischen 1/4" und 2 1/2" die Exzentrizitat zwischen 0,2 bis 0,8 mm beträgt.
5. Montagewerkzeug zur Anbringung der Gewindeabdichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Stempel (15) und einen Halteteil (11) mit einer sich nach unten konisch verjüngenden Axialbohrung (l3) besteht, wobei das Halteteil (11) einen auf die Oberfläche des Schraubenverbindungsteties (1) aufsetzbaren Flansch (12) aufweist, wobei der grdßte Durchmesser der Bohrung (13)1. oberen, zylindrischen Bereich (17) des Haitetelis (11) dem Außendurchmesser des einzusetzenden Dichtringes (5) entspricht und daß der in den Halteteil (11) eingreifende, mit in axialer Richtung verlaufenden, nach unten hin offenen Schlitzen (14) versehene Stempel (15) einen Arbeitsflächendurchmesser (16) aufweist, der in unbelastetas Zustand dem Durchmesser des oberen, zylindrischen Bereichs (17) des Halteteils (11) entspricht.