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Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrverbindungsstück, mit dem durch Verschraubung oder Zusammen- stecken eine flüssigkeits- und/oder gasdichte Verbindung hergestellt wird, wobei auf die zum Zusammenfügen mit einem Rohr oder einem andern Rohrverbindungsstück bzw. zur Abdichtung gegen dasselbe vorgese- hene (n) Dichtfläche (n) eine aus einerDichtungsmasse gebildete nahtlose Dichtungsschicht aufgebracht ist, die an ihrer Oberfläche der zu dichtenden Oberfläche des Rohrve rbindungs stückes nachgeformt ist und aus einem auf dieser Oberfläche ausgehärteten Kunstharz besteht.
Es ist bekannt, insbesondere bei miteinander zu verschraubenden Rohrverbindungsstücken, wie Armaturen, Fittings, Rohrteilen u. dgl. vor dem Zusammenschrauben auf entsprechende Gewindeteile eine flüssige Dichtungsmasse aufzubringen und anschliessend die Rohrverbindungsstücke miteinander zu verschrauben. Es findet dabei, z. B. in Anwesenheit von Eisen oder Cu oder Ausschluss von 02, ein chemisches Abbinden der Dichtungsmasse statt. Bei dieser Art der Erstellung dichter Verbindungen ist aber der Installateur darauf angewiesen, die Dichtungsmasse z. B. in flüssiger Form anOrt und Stelle selbst auf die entsprechenden Teile zu bringen, was zeitraubend, teuer und bezüglichDichten unzuverlässig ist.
Es kann dabei auch auf die in der DE-OS 1525743 beschriebene Technik hingewiesen werden, bei der eine Kleb- und Dichtungsmasse unmittelbar vor dem Zusammenfügen der miteinander zu verbindenden Teile auf diese aufgebracht und anschliessend im Dichtungsspalt ausgehärtet wird. Als bekannt ist ferner das Dichten an Ort und Stelle mittels Hanf, PTFEBand und ähnlichem zu erwähnen.
Es ist auch schon eine Dichtungsmasse auf Epoxydbasis vorgeschlagen worden. Die offenbarten Angaben sind jedoch unzureichend und genügen dem Fachmann nicht, um eine Dichtungsmasse herzustellen, die den heute gestellten Anforderungen hinsichtlich Verarbeitung sowie Einsatz für Fitting- und Rohrverbindungen, insbesondere für Trinkwasserleitungen, entspricht (FR-PS Nr. 1. 231. 327).
Die Erfindung bezwecktdie Schaffung eines Rohrverbindungsstückes, das für weitgehend universelle Verwendung geeignet ist und das im gebrauchsfertigen, mit dem Dichtungsmaterial bzw. einer Dichtungsschicht versehenen Zustand auf Lager gehalten und ohne zusätzliche Bemühungen bei der Montage, wie Anbringen einer Dichtungsmasse oder andern Dichtungsteilen, an Ort und Stelle gas-und flüssigkeitsdicht verschraubt bzw. zusammengefügt werden können. Das erfindungsgemässe Rohrverbindungsstück eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht das Reaktionsprodukt von mindestens zwei der drei Kunstharzkomponenten der Gruppe Polyaminoamidverbindungen, Epoxydverbindungen und Phenoplast enthält, und mit einem Gleitmittel dessen Anteil 10 bis 75 Gew.-% der Trockensubstanz beträgt, versetzt ist.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen kann der vorstehend angeführten Zielsetzung gut entsprochen werden und es kann die zur Bildung der Dichtungsschicht vorgesehene Dichtungsmasse während der Herstellung der Rohrverbindungsstücke auf das Gewicht oder auf zusammenzusteckende Teile aufgebracht werden, und es ist auch die Dichtungsverbindung bei Bedarf wieder lösbar. Es kann auch erzielt werden, dass nach einem Lösen der Verbindung bei nochmaligem Verschrauben wieder eine dichte Verbindung hergestellt werden kann. Es ist auch möglich, miteinander verschraubt Rohrverbindungsstücke gegeneinander zurückzudrehen, beispielsweise um 450, ohne dass dabei eine Veränderung der Dichtwirkung eintritt. Dies ist bei Montagearbeiten von grossem Vorteil.
Die ausgehärtete Dichtungsschicht ist alterungsbeständig, nicht klebrig und schlagfest und weist nicht nur eine sehr gute Haftung auf den Dichtungsflächen auf, sondern auch einen geringen Widerstand beim Zusammenschrauben gegeneinander abzudichtender Teile, der nicht höher als das für das Zusammenfügen von üblichen hanfgedichteten Verbindungen erforderliche Drehmoment ist. Auch tritt kein Ausweichen der Dichtungsschicht unter mechanischer Beanspruchung und Innendruck auf und es ist die Dichtungsschicht auch beständig gegen Wasser, Abwasser, Stadtgas, Erdgas, Öle und verschiedene Lösungsmittel sowie Treibstoff, nicht korrosiv und nicht toxisch und führt auch zu keiner Geschmacksbeeinträchtigung von Trinkwasser.
Weiter sind die einzelnen Komponenten, aus denen die Dichtmassen zu bilden sind, gut lagerfähig und zu einem mässigen Preis erhältlich, wobei die Komponenten vereinigbar sind, ohne dass hiebei oder bei der späteren sehr einfachen und rasch ausführbaren Aushärtung giftige Dämpfe entstehen oder durch die Mischung Hautschäden verursacht werden. Es kann auch ohne weiteres eine ausreichend lange Topfzeit der Mischung und eine zu einem Auftragen auf die Dichtflächen, welche Gewinde tragen können, geeignete Viskosität eingestellt werden. Die Dichtungsschichten vorgenannter erfindungsgemässer Ausbildung ergeben neben der Abdichtungsfunktion auch einen Toleranzausgleich von Gewinden und einen Korrosionsschutz.
Das erfindungsgemässe Rohrverbindungsstück kann auf verschiedene Art vorteilhaft weitergebildet werden und es ist eine Reihe bevorzugter Weiterbildungen in den Ansprüchen angeführt. Es hat sich dabei hinsichtlich der Konfiguration eines erfindungsgemässen Rohrverbindungsstückes sehr vorteilhaft erwiesen, die Dichtungsschicht ausschliesslich an der Innenfläche der Dichtungszone aufzubringen, und es ergeben sich besondere Gebrauchsvorteile durch den Einsatz der erfindungsgemässen Massnahmen bei Verschlussdeckeln.
Die Erfindung wird nun anschliessend anHand vonAusführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungennäher erläutert. IndenZeichnungen zeigtFig. leineAnsichtvon zwei durch Verschraubung miteinander gas-und flüssigkeitsdicht zu verbindenden Werkstücken in Form eines Rohrstückendes und eines teilweise
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geschnittenen Bogenfittings, und 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 ausgehärtete Dichtungsschicht --5-- aus Kunstharz trägt. Diese Dichtungsschicht weist je nach Grösse des Teiles-l-eine Dicke von z. B. zwischen 20 und 1000 bum, meistens zwischen 100 und 300 ; nom, auf und
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kleiner als 1 : 20, gewöhnlich etwa 1 : 100, sein.
Es istfernereinRohrende--7--mit einem konischenGewindestutzen--9--, dereinAu. f3engewinde--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 Gewindestutzen - wird in die Dichtungsschicht --5-- eingedreht und auf normale Weise festgezogen, wie dies bei derartigen Verbindungen üblich ist. Der Bogenfitting --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 nachteiligen Veränderungen erfährt.
In Fig. 2 ist eine Steckverbindung (vor dem Zusammenstecken) eines Aussenrohres --16-- mit einer festen Dichtungsschicht --18-- aus Kunstharz und eines Innenrohres --20-- mit einem konischen Rohrende-22- ersichtlich. Die Verbindung dieser beiden Teile --16 und 20--, welche insbesondere bei geringen Drucken, z. B. Abwasser, verwendbar ist, erfolgt derart, dass das konische Rohrende --22-- in das Aussenrohr --16-- hineingedrückt wird, wobei die Dichtungsschicht --18-- deformiertwird und die beiden Teile --16 und 20-gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verbindet.
Die Dichtungsschicht wird vorzugsweise, wie dargestellt, nur an einem Teil angeordnet. Es ist aber auch möglich, die Dichtungsschicht an den beiden sich überlappenden Partien der beiden zusammenzufügenden Teile anzuordnen.
Es ist ferner möglich, die Dichtungszone des einen der miteinander zu verbindenden Rohrverbindungsstücke, z. B. die Innenbohrung, mit der Dichtungsschicht zu versehen, ohne vorgängig ein entsprechendes Gewinde in dieses Rohrverbindungsstück zu schneiden. Beim Zusammenfügen schneidet dann, wie ein Gewindebohrer, die mit Aussengewinde versehene Zone des Gegenstückes ein entsprechendes Gewinde in die Dichtungsschicht. Hier übernimmt die Kunstharzschicht nicht nur das Dichten, sondern auch das mechanische Verbinden beider Teile.
Es folgen nun mehrere Beispiele, die die Herstellung der erfindungsgemässen Rohrverbindungsstücke betreffen. Es kann dabei erwähnt werden, dass die Dichtungsschichten der solcherart erhaltenen Rohrverbindungsstücke die Anforderungen des Deutschen Verbandes von Gas- und Wasserfachmänner in jeder Weise erfüllen. Die gehärteten Dichtungsschichten sind physiologisch einwandfrei (für Trinkwasserrohre geeignet), lösungsmittelbeständig und zeigen auf der Gewindeoberfläche eine sehr hohe Haftfestigkeit und eine klebfreie, glatte Oberfläche.
Beispiel 1 : Zur Herstellung der Dichtungsmasse werden 160 g eines reaktiven Polyaminoamids (Aminzahl 300) aus di- und trimerisierten Fettsäuren und Polyamin mit 140 g feinstgemahlenem Graphit (Teilchengrösse < 70 J. 1. m) und 160 ml eines Gemisches aus gleichen Teilen Toluol und Methyläthylketon im
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Kieselsäurebasis unter langsamem Rühren zugesetzt.
Die Dichtungsmasse wird auf das zylindrische Innengewinde von 3/4"-Fittings auf Temperguss mit einer Schichtstärke von 150 bis 180 J. 1. m aufgetragen und anschliessend in einem Trockenkanal bei einer Verweilzeit von 15 min bei 1200C gehärtet. Hiebei wird die Dichtungsmasse mit einer Umfangsgeschwindigkeit von bis etwa 1,5 m/s (vorzugsweise 0,3 bis 0,6 m/s) entlang des Gewindeumfanges aufgetragen und ist bis zu 36 h optimal verarbeitbar (Topfzeit).
Die Dichtungsschicht zeigt keine erkennbaren Veränderungen bei extremen Lagerbedingungen, wie beispielsweise Temperaturen von 800C oder Lagerung in Heisswasser von 950C.
Bei der Verschraubung des mit der Dichtungsschicht versehenen zylindrischen Innengewindes des Temperguss Fittings mit dem konischenAussengewinde eines Stahlrohres wurden maximale Drehmomente von 5 bis 10 mkg gemessen, d. h. weniger als normalerweise bei Hanfdichtungen. Die Verschraubungen wurden anschliessend mit Druckwasser von 250C und 950C geprüft und zeigen selbst bis zum Druck von 200 atü keine Undichtigkeit.
Die Verschraubungen können auch nach längerer Gebrauchszeit ohne Beschädigung der Gewinde gelöst und gegebenenfalls wieder. dicht verbunden werden. Die Dichtungsmasse ist auch für Steckverbindungen, z. B. gemäss Fig. 2, verwendbar.
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Variations breiten für das Beispiel 1 :
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<tb>
<tb> 1. <SEP> Polyaminoamid <SEP> : <SEP> Epoxyd <SEP> = <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 8 <SEP> bis <SEP> 5 <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> vorzugsweise <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 3 <SEP> bis <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> 1. <SEP> 1 <SEP> Aminzahl <SEP> des <SEP> Polyaminoamids <SEP> : <SEP> 70 <SEP> bis <SEP> 450
<tb> vorzugsweise <SEP> 85 <SEP> bis <SEP> 300
<tb> 1. <SEP> 2 <SEP> Epoxydäquivalent <SEP> 120 <SEP> bis <SEP> 1000
<tb> vorzugsweise <SEP> 200 <SEP> bis <SEP> 500
<tb>
2.
Mindestmenge Thixotropierungsmittel auf Kieselsäurebasis : 0,3 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenmasse.
3. Graphit max. 70 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew. -%.
4. Lösungsmittel 20 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 50 Gew. -%.
Beispiel 2 : In einem Rührgefäss werden 80 g eines reaktiven Polyaminoamids (Aminzahl 90) ausdi- und trimerisierten Fettsäuren und Polyamin in gleichen Teilen Xylol und Butanol bei 60 C gelöst und 20 g eines pulverförmigen Phenolresols eingerührt. Dem Ansatz setzt man dann bei 25 C 100 g feinstverteilten Graphit sowie 2 g Thixotropierungsmittel unter Rühren zu. Die Dichtungsmasse wird auf die entfetteten zylindrischen Innengewinde von 1" -T- Fittings analog Beispiel 1 aufgetragen, so dass nach dem Trocknen eine Schichtstärke von 150 bis 200 Mm erreicht wird, anschliessend wird der Dichtungsbelag bei 2000C während 30 min gehärtet.
Das Einschrauben von konischenAussengewinden ist mühelos möglich ; es werden maximale Drehmomente von 7 bis 9 mkg gemessen. Die Verschraubungen erwiesen sich bei Druckprüfungen mit Wasser und Heizöl bei Temperaturen bis 1000C und Drucken bis 200 atü als völlig dicht.
Die Verschraubungen können auch nach 10-tägiger Lagerung bei 800C ohne Beschädigung des Fittings wieder gelöst werden. Die Dichtungsschicht ist physiologisch unbedenklich, lösungsmittelbständig, und es bereitet das Auftragen der Dichtungsmasse auf die Werkstücke auch bei längeren Topfzeiten keinerlei Schwie- rigkeiten. Die Dichtungsschicht ergibt auch neben ihrer Dichtungsfunktion für das Abdichten von Schraubverbindungen einen Gewindetoleranz-Ausgleich und einen Korrosionsschutz. Die zur Herstellung der Dichtungsschicht dienende Dichtungsmasse ist ohne weiteres 6 Monate lagerfähig.
Variationsbreiten für das Beispiel 2 :
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<tb>
<tb> 1. <SEP> Polyaminoamid <SEP> : <SEP> Phenolresol <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> vorzugsweise <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 6 <SEP> : <SEP> 1 <SEP>
<tb> Aminzahl <SEP> des <SEP> Polyaminoamids <SEP> : <SEP> 70 <SEP> bis <SEP> 450
<tb> vorzugsweise <SEP> 85 <SEP> bis <SEP> 300
<tb> 2. <SEP> Graphit <SEP> : <SEP> maximal <SEP> 75 <SEP> Gew.-%
<tb> vorzugsweise <SEP> 25 <SEP> bis <SEP> 50 <SEP> Gel.-%
<tb>
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240 g feinstgemahlener Graphit und 60 ml Äthylglykol zugesetzt. Die Dichtungsmasse trägt man, wie im Beispiel 1 beschrieben, auf die entfetteten zylindrischen Innengewinde von 1" -T-förmigen Fittings auf, so dass nach dem Trocknen bei 1200C eine Schichtstärke von 260 bis 270 bt erreicht wird.
Anschliessend wird die Dichtungsschicht bei 2100C während 20 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 ausgehärtete Dichtungsschicht sich verändert oder unerwünschte Auswirkungen zeigt.
Das Einschrauben von konischenAussengewinden ist mühelos möglich ; es werden maximale Drehmomente von 7 bis 9 mkg gemessen.
Die Verschraubungen erwiesen sich bei Druckprüfungen mit Wasser und Heizöl bei Temperaturen bis 1000C unter Drucken bis 200 atü als völlig dicht. Die Verschraubungen konnten auch nach einjähriger Gebrauchsdauer bei Durchfluss von Heisswasser von 80 C ohne Beschädigung des Fittings wieder gelöst werden.
Beispiel i sp ie 1 4 : 700 g eines Diglycidyl-Äthers des Bisphenol A (Fp. 60 C, Epoxydäquivalent 500) wurden in einem Gemisch von 200 ml Methylisobutylketon und 100 ml Xylol gelöst und 450 g Phenolresol (55%ig in Butanol) zugesetzt. Dem Ansatz wurden 280 g feinstgemahlener Graphit zusammen mit 10 g Phosphorsäure
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(55%ig) in 50 ml Butanol zugegeben.
Der Auftrag der Dichtungsmasse auf die Gewinde und die Trocknung erfolgten wie unter Beispiel 1 be- schrieben. Zur Härtung wurde die Dichtungsschicht einer 15 min dauernden Wäremebehandlungbei1900C unterzogen. Bei Druckprüfungen, wie unter Beispiel 2 beschrieben, blieben alle Verschraubungen dicht.
Das Aufbringen der Dichtungsmasse auf die Zusammenfügungsflächen der durch Verschraubung oder Zusammenstecken gas-und flüssigkeitsdicht. zu verbindenden Werkstücke erfolgt dadurch, dass man auf einen oder auf beide Teile die flüssige Dichtungsmasse aufbringt und mit einer Rakel zu einer mindestens annähernd überall gleich dicken Schicht verstreicht. Diese Schicht wird anschliessend ausgehärtet, wonach, wie dargelegt, eine praktisch zeitlich unbegrenzte Lagerung ohne merkbare Veränderung möglich ist. Es ist dabei möglich, dass man die Dichtungsmasse in die Rakel einführt und sie durch Bohrungen an deren Aussenfläche leitet, so dass das Aufbringen der Dichtungsmasse und deren Verstreichen unmittelbar nacheinander und koordiniert erfolgt.
Bei Gewindefittings oder Gewinderohren benützt man als Rakel einen bezüglich das Werkstück rotierenden Dorn, der mindestens teilweise eine mit Gewinde versehene Mantelfläche aufweist, wobei das Gewinde demjenigen des Fittings bzw. Rohres entsprechen muss, da das Gewinde des Rohrverbindungsstückes durch die Dichtungsmasse möglichst genau nachgebildet werden soll. Anstelle des Dornes kann auch eine Scheibe sinngemäss verwendet werden. Wie bereits in den Beispielen erläutert, wird nach dem Bestreichen des Rohrverbindungsstückes die Dichtungsmasse gehärtet. Die Auftragsgeschwindigkeit entlang des Gewindeumfanges beträgt bei einer derartigen Vorgangsweise bis zu 1,5 m/s, vorzugsweise 0,3 bis 0,6 m/s, gemessen in Umfangsrichtung des Fittings bzw. des Rohrverbindungsstückes.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rohrverbindungsstück, mit dem durch Verschraubung oder Zusammenstecken eine flüssigkeits- und/ oder gasdichte Verbindung hergestellt wird, wobei auf die zum Zusammenfügen mit einem Rohr oder einem andernRohrverbindungsstück bzw. zur Abdichtung gegen dasselbe vorgesehene (n) Dichtfläche (n) eine aus ei- ner Dichtungsmasse gebildete nahtlose Dichtungsschicht aufgebracht ist, die an ihrer Oberfläche der zu dichtenden Oberfläche des Rohrverbindungsstückes nachgeformt ist und aus einem auf dieser Oberfläche ausge- härtetenKunstharzbesteht, dadurch gekennzeichnet, dassdieDichtungsschichtdasReaktionsprodukt von mindestens zwei der drei Kunstharzkomponenten der Gruppe Polyaminoamidverbindungen, Epoxydverbindungen und Phenoplast enthält, und mit einem Gleitmittel,
dessen Anteil 10 bis 75 Gew.-% der Trockensubstanz beträgt, versetzt ist.
2. RohrverbindungsstücknachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dassdas die nahtlose Dich- tungsschicht (5, 18) bildende, auf der Dichtfläche ausgehärtete Kunstharz ein Reaktionsprodukt aus Polyaminoamid-und Epoxydverbindungen im Verhältnis zwischen 1 : 8 und 5 : 1 enthält, wobei vorzugsweise das Verhältnis zwischen Polyaminoamid zu Epoxyd 1 : 3 bis 3 : 1 beträgt.
3. RohrverbindungsstücknachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dassdas die nahtlose Dichtungsschicht bildende, auf der Dichtfläche ausgehärtete Kunstharz ein unter Einsatz von Polyaminoamid mit einer Aminzahl von 70 bis 450, vorzugsweise 85 bis 300, erhaltenes Reaktionsprodukt enthält.
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tungsschicht bildende, auf der Dichtfläche ausgehärtete Kunstharz ein unter Einsatz von Epoxydverbindungen, deren Epoxydäquivalent zwischen 120 bis 1000, vorzugsweise 200 bis 500, liegt, erhaltenes Reaktionsprodukt enthält.
5. RohrverbindungsstücknachAnspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass dasdie nahtlose Dichtungsschicht bildende, auf der Dichtfläche ausgehärtete Kunstharz ein unter Einsatz eines Thixotropierungsmittels, beispielsweise auf Kieselsäurebasis, erhaltenes Reaktionsprodukt enthält.