Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum flüssigkeits- oder gasdichten Verbinden von mit Gewinden versehenen, rohrförmigen Teilen mit einem als Verbindungsoder Verschlussteil ausgebildeten Gewindestück.
Anordnungen der vorstehend genannten Art dienen beispielsweise zum Verbinden oder Verschliessen von mit Gewinden versehenen, rohrförmigen Teilen von Warmwasserversorgungs- und Zentralheizungsanlagen. Die bei solchen Anlagen notwendige Abdichtung der Verbindungs- und Verschlusstellen wird üblicherweise mittels Dichtungsringen, Hanf oder Abdichtungsband erzielt, wobei bei der Montage der Anlage ein Dichtungsring zwischen zwei zu verbindende Teile angeordnet oder einer der beiden zu verbindenden Teile mit Hanf oder einem Stück Dichtungsband bewickelt wird. Beim Verschrauben der zu verbindenden Teile wird das jeweils verwendete Dichtungsmittel zusammengedrückt und dadurch die gewünschte Abdichtung der Verbindungs- oder Verschlusstelle erhalten.
Diese bekannte Art der Abdichtung hat jedoch eine Reihe von Nachteilen. Dichtungsringe haben den Nachteil, dass nur relativ schmale Dichtungsflächen erhalten werden, die allen im Betrieb der Anlage auftretenden thermischen und mechani schen Belastung widerstehen müssen. Zudem dürfen bei der Verwendung von Dichtungsringen die Gewinde der miteinander zu verbindenden Teile kein zu grosses Spiel aufweisen, da sonst die Gefahr besteht, dass die Gewinde der miteinander verbundenen Teile mechanisch ungleich belastet sind, wodurch die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigt wird. Bei Verwendung von Hanf oder Dichtungsband zum Abdichten der zu verbindenden Teile ist es schwierig, die Dicke der Hanf- oder Bandumwicklung richtig zu bemessen. Ist die Dicke der Umwicklung zu klein, so besteht die Gefahr des Undichtwerdens der Verbindungsstelle.
Ist die Dicke der Umwicklung zu gross, werden die Gewinde der zu verbindenden Teile beim Verschrauben der Teile zu stark beansprucht, so dass die Gewinde beschädigt werden können. Zudem besteht die Gefahr, dass die Umwicklung beim Verschrauben zerrissen und verschoben wird, wodurch die Verbindungsstelle undicht werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Verbindung ist die Schaffung einer Anordnung der eingangs genannten Art, welche die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist. Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass mindestens ein Teil des Gewindes des Gewindestückes mit einem festhaftenden Überzug aus plastomerem Material versehen ist, so dass durch das Verschrauben der Enden der zu verbindenden Teile oder des Endes des zu verschliessenden Teiles mit dem Gewindestück der Überzug zusammengepresst und eine flüssigkeits- und gasdichte Abdichtung der Verbindungs- oder Verschlusstelle nach aussen geschaffen ist.
Da sich bei der Anordnung nach der Erfindung der Überzug über mindestens einen Teil des Gewindes des Gewindestückes erstreckt, wird zwischen den miteinander verschraubten Teilen eine wesentlich breitere Dichtungsfläche als bei Verwendung eines Dichtungsringes erhalten. Zudem können bei der Anordnung nach der Erfindung die Gewinde des oder der rohrförmigen Teile und des Gewindestückes ein wesentlich grösseres Spiel aufweisen als bei Verwendung eines Dichtungsringes, da beim Verschrauben der Teile das Spiel zwischen den Gewinden völlig vom plastomeren Material des Überzuges ausgefüllt wird, wodurch eine gleichmässige mechanische Belastung beim Verschrauben der Teile und bei den verschraubten Teilen erzielt wird.
Dieses grössere Gewindespiel ermöglicht grössere Gewindetoleranzen bei der Herstellung des Gewindestückes und der zu verbindenden Teile, wodurch der Ausschuss verringert wird und grössere Standzeiten der zur Herstellung der
Gewinde verwendeten Werkzeuge zugelassen werden können.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung nach der Erfindung ist der, dass der Überzug mit einer Dicke auf das Gewindestück aufgebracht werden kann, die so auf die Toleranz der Gewinde der zu verbindenden Teile abgestimmt ist, dass eine zu grosse mechanische Belastung der Gewinde beim Verschrauben der Teile verhindert und trotzdem eine zuverlässige Abdichtung der Verbindungs- oder Verschlusstelle erhalten wird. Durch die feste Haftung des Überzuges auf dem Gewinde des Gewindestückes kann beim Verschrauben der Teile kein Zerreissen des Überzuges auftreten, sondern lediglich eine Verdrängung von überschüssigem Dichtungsmaterial.
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Anordnung nach der Erfindung;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Anordnung nach der Erfindung;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht eines bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 verwendeten Verbindungsnippels;
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung; und
Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen von mit Überzügen aus Dichtungsmaterial versehenen Gewinden.
In der Fig. 1 ist ein als Rohrverbindung ausgebildetes Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung darge stollt, bei dem das Gewindestück als Verbindungsmuffe 1 ausgebildet ist. Die Muffe 1 besitzt ein durchgehendes Innengewinde, das auf einem Teil seiner Länge mit einem Überzug 4 aus einem plastomeren Dichtungsmaterial versehen ist. Die Muffe 1 ist mit zwei mit Aussengewinden versehenen Rohren 2 und 3 verschraubt, deren Enden derart abgestuft sind, dass sie zusammen eine ringförmige Aussennut 5 bilden.
Bei der Herstellung der Rohrverbindung werden die Rohre 2 und 3 mit der Muffe 1 verschraubt, wobei durch die feste Haftung des Dichtungsmaterials am Innengewinde der Muffe 1 nur das überschüssige Dichtungsmaterial des Überzuges 4 in die Aussennut 5 verdrängt wird und diese ausfüllt, das restliche Dichtungsmaterial jedoch vom Grund des Gewindes der Muffe 1 nicht weggerissen wird. Durch das am Gewindegrund verbleibende Dichtungsmaterial und das in die Aussennut 5 verdrängte, einen Dichtungsring bildende Dichtungsmaterial wird eine zuverlässige Abdichtung der Rohrverbindung nach aussen erhalten.
In der Fig. 2 ist ein weiteres als Rohrverbindung ausgebildetes Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gewindestück als hohler Verbindungsnippel 1 ausgebildet, der in der Fig. 3 teilweise im Schnitt dargestellt ist. Der Nippel 1 besitzt ein Aussengewinde, dessen eine Hälfte linksgängig und dessen andere Hälfte rechtsgängig ist. Ein Teil des Aussengewindes ist mit einem Überzug 4 aus einem plastomeren Dichtungsmaterial versehen, welcher Überzug auf dem mittleren Teil des Aussengewindes des Nippels 1 aufgebracht ist. Der Nippel 1 ist mit zwei Rohren 2 und 3 verschraubt, von denen das eine ein linksgängiges und das andere ein rechtsgängiges Innengewinde aufweist. Die Enden der beiden Rohre 2 und 3 sind derart abgestuft, dass sie zusammen eine ringförmige Innennut bilden.
Bei der Herstellung der Rohrverbindung werden die Rohre 2 und 3 mit dem Nippel 1 verschraubt, wobei durch die feste Haftung des Dichtungsmaterials auf dem Aussengewinde des Nippels 1 lediglich das überschüssige Dichtungsmaterial des Überzuges 4 in die Innennut 5 verdrängt wird und diese ausfüllt, das restliche Dichtungsmaterial jedoch vom Grund des Aussengewindes des Nippels 1 nicht weggerissen wird.
Durch das am Gewindegrund verbleibende und das in die Innennut 5 verdrängte, einen Dichtungsring bildende Dichtungsmaterial wird wieder eine sichere flüssigkeits- und gasdichte Abdichtung der Rohrverbindung nach aussen erhalten
Wenn die Enden der Rohre 2 und 3 nicht aufeinander liegen müssen, können auch Rohre mit glatten, d.h. nicht abgestuften Enden verwendet werden. In diesem Fall werden die Rohre 2 und 3 so weit auf den Nippel 1 geschraubt, bis sich zwischen ihren Enden ein aus verdrängtem Dichtungsmaterial bestehender Dichtungsring mit der gewünschten Dicke gebildet hat. Allfälliges überflüssiges Dichtungsmaterial wird von den Rohrenden entfernt.
Der Überzug 4 auf dem Nippel 1 kann auch so ausgebildet sein, dass beim Verschrauben des Nippels 1 mit den Rohren 2 und 3 kein Dichtungsmaterial verdrängt wird. Zu diesem Zweck wird ein Überzug aus zwei Schichten verwendet, die fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweisst sind. Die direkt mit dem Aussengewinde des Nippels 1 verbundene, dickere Schicht des Überzuges besteht aus einem weicheren, porösen, plastomeren Material, vorzugsweise mit geschlossenen Poren, und die auf dieser ersten Schicht liegende dünnere zweite Schicht aus einem härteren und zäheren plastomeren Material. Die Dicken der beiden Schichten sind so gewählt, dass beim Verschrauben des Nippels 1 mit den Rohren 2 und 3, die poröse erste Schicht so stark zusammengepresst werden kann, dass die zweite Schicht des Überzuges von den Gewinden der Rohre 2 und 3 nicht durchschnitten wird.
Auch dadurch wird eine sichere flüssigkeits- und gasdichte Abdichtung der Rohrverbindung nach aussen erhalten.
In der Fig. 4 ist ein als Rohrverschluss ausgebildetes Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung dargestellt, wobei ein Gewindestück in Form eines Verschlusstopfens 1 vorgesehen ist, der ein Aussengewinde besitzt und in ein mit einem Innengewinde versehenes Rohr 7 eingeschraubt ist.
Der Verschlusstopfen 1 besitzt einen Sechskantkopf 2, an den ein Schraubenschlüssel angesetzt werden kann, einen dem Kopf 2 benachbarten Ringflansch 3 und einen Gewindeteil 4, der das bereits genannte Aussengewinde trägt. Das Aussengewinde des Verschlusstopfens 1 ist auf einem dem Ringflansch 3 benachbarten Teil seiner Länge mit einem Überzug 5 aus plastomerem Material versehen. Der Ringflansch 3 besitzt eine sich an das Gewindestück 4 anschliessende Ringnut 6 zur Aufnahme von überschüssigem Dichtungsmaterial. Beim
Einschrauben des Verschlusstopfens in das Rohr 7 wird das überschüssige Dichtungsmaterial des Überzuges 5 in die Ring nut 6 des Flansches 3 gedrückt und bildet dort eine zusätzliche
Abdichtung in Form eines Dichtungsringes.
Das restliche Dichtungsmaterial des Überzuges 5 bleibt mit dem Aussenge winde des Verschlusstopfens 1 verbunden und dichtet dieses
Gewinde nach aussen ab.
Wenn der Flansch 3 nicht am Rohr 7 aufliegen muss, kann die Ringnut 6 im Flansch 3 weggelassen werden. In diesem
Fall wird der Verschlusstopfen so weit in das Rohr 7 einge schraubt, bis sich aus dem verdrängten Dichtungsmaterial zwischen dem Rohr 7 und dem Flansch 3 ein Dichtungsring mit der gewünschten Dicke gebildet hat. Wie bei der Rohrver bindung nach den Fig. 2 und 3 kann auch bei dem Rohrver schluss nach der Fig. 4 ein aus zwei Schichten bestehender Überzug verwendet werden, mit dem sich auch ohne Verdrän gung von Dichtungsmaterial eine sichere Abdichtung des
Rohrverschlusses nach aussen erhalten lässt.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Rohrverbindung und der in der Fig. 4 dargestellte Rohrverschluss sind besonders zum Aufbau von aus einzelnen Radiatorgliedern bestehenden
Radiatoren geeignet, wie sie für Zentralheizungsanlagen ver wendet werden. Solche Radiatorglieder besitzen auf jeder ihrer beiden Seiten einen oberen und einen unteren Sammel rohrstutzen, wobei die Sammelrohrstutzen auf der einen Seite jedes Radiatorgliedes ein linksgängiges und auf der anderen Seite jedes Radiatorgliedes ein rechtsgängiges Innengewinde aufweisen. Zum Aufbau eines Radiators werden die Sammelrohrstutzen der Radiatorglieder mittels Nippel von der in der Fig. 3 dargestellten Art zusammengeschraubt, bis die Enden der Sammelrohrstutzen aufeinanderliegen oder sich zwischen den Sammelrohrstutzen aus verdrängtem Dichtungsmaterial bestehende Dichtungsringe mit der gewünschten Dicke gebildet haben.
Die freien Sammelrohrstutzen an den beiden Enden des Radiators werden mittels Verschlusstopfen von der in der Fig. 4 dargestellten Art verschlossen. Die Verschlussstopfen können eine Gewindebohrung oder einen mit einem Gewinde versehenen Rohrstutzen für den Anschluss von Warmwasserzulauf- und Warmwasserablaufleitungen besitzen.
Das Gewinde der Gewindebohrung und das Gewinde des Rohrstutzens der Verschlusstopfen können wieder mit Überzügen aus plastomerem Material versehen sein. Durch die Verwendung der erfindungsgemässen Anordnungen können Radiatoren mit für jeden speziellen Verwendungszweck passender Länge am Verwendungsort selbst zusammengesetzt werden. Da für den Zusammenbau der Radiatorglieder zum Radiator kein Dichtungsmittel, wie Hanf oder Dichtungsband, notwendig ist, dessen Verwendung besondere Kenntnisse oder Erfahrung benötigt, kann der Zusammenbau des Radiators auch von ungelerntem Personal durchgeführt werden.
Der plastomere Überzug kann aus Polyamid, insbesondere Polyamid 610 oder Polyamid 11, Polyäthylen, fluoriertem Polyäthylen, Chlorsulfon-Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluoräthylen, Chloroprenkautschuk oder einem plastischen Siliconpolymer, bestehen. Auch aus Polysulfon, Chlor Butadien, Styrol-Butadien, Acrylnitril-Butadien, Isobutylen Isopren, Polyurethan, Polysiloxan, Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen oder Äthylen-Propylen bestehende Überzüge sind für die erfindungsgemässe Anordnung geeignet.
Der aus dem plastomeren Material bestehende Überzug kann auf beliebige, geeignete Weise auf das Gewinde des Gewindestückes aufgebracht werden. Eine Möglichkeit ist die Wirbelbeschichtung des Gewindes des Gewindestückes mit Teilchen aus dem plastomeren Material. Eine andere Möglichkeit ist das Aufschmelzen einer Folie aus dem plastomeren Material auf das Gewinde des Gewindestückes.
Zur Herstellung des Überzuges auf dem in der Fig. 3 dargestellten Verbindungsnippel hat sich das folgende Verfahren als besonders vorteilhaft erwiesen. Der mit dem Überzug zu versehende Verbindungsnippel wird horizontal angeordnet und mittels eines Antriebes derart angetrieben, dass er sich mit konstanter Drehgeschwindigkeit dreht. Dann werden eine auf das Linksgewinde und eine auf das Rechtsgewinde des Nippels gerichtete Düse parallel zum Nippel mit einer Geschwindigkeit bewegt, deren Richtung und Grösse gleich der Richtung und Grösse der Steiggeschwindigkeit des Links- bzw. Rechtsgewindes des Nippels ist, wobei aus jeder Düse ein Strang plastomeren Materials in den Gewindegrund oder auf die Gewindespitzen eines Teils des Links- bzw. Rechtsgewindes gelegt wird, derart, dass sich der so gebildete Überzug über den mittleren Teil des Nippels erstreckt.
Vorteilhaft ist es, wenn der Nippel beim Aufbringen des Überzuges auf eine solche Temperatur erhitzt wird, dass das plastomere Material beim Einbringen in den Gewindegrund bzw. beim Aufbringen auf die Gewindespitzen mindestens teilweise schmilzt, so dass es sich durch die Drehung des Nip pels vom Gewindegrund bis zu den Gewindespitzen bzw. von den Gewindespitzen bis zum Gewindegrund mit abnehmender
Stärke verteilt, wodurch ein Überzug von der in der Fig. 5 bzw. 6 schematisch dargestellten Querschnittsform erhalten wird.
PATENTANSPRUCH 1
Anordnung zum flüssigkeits- und gasdichten Verbinden oder Verschliessen von mit Gewinden versehenen rohrförmigen Teilen mit einem als Verbindungs- oder Verschlussteil ausgebildeten Gewindestück, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Gewindes des Gewindestückes mit einem festhaftenden Überzug aus plastomerem Material versehen ist, so dass durch das Verschrauben der Enden der zu verbindenden Rohrteile oder des Endes des zu verschliessenden Rohrteiles mit dem Gewindestück der Überzug zusammengepresst und eine flüssigkeits- und gasdichte Abdichtung der Verbindungs- bzw. Verschlusstelle nach aussen geschaffen ist.
UNTERANSPRÜCHE
1. Anordnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindestück als Verbindungsmuffe mit Innengewinde ausgebildet ist und die Gewinde an den Enden der rohrförmigen Teile Aussengewinde sind.
2. Anordnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindestück als hohler Verbindungsnippel mit Aussengewinde ausgebildet ist und die Gewinde an den Enden der rohrförmigen Teile Innengewinde sind.
3. Anordnung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussengewinde des Nippels zur Hälfte aus einem Linksgewinde und zur Hälfte aus einem Rechtsgewinde besteht.
4. Anordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der rohrförmigen Teile derart abgestuft sind, dass die aufeinanderliegenden Enden eine ringförmige Aussennut bilden, in der das beim Verschrauben der Enden der rohrförmigen Teile mit der Muffe verdrängte plastomere Material aufgenommen ist und eine zusätzliche Dichtung in Form eines Dichtungsringes bildet.
5. Anordnung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der rohrförmigen Teile derart abgestuft sind, dass die aufeinanderliegenden Enden eine ringförmige Innennut bilden, in der das beim Verschrauben der Enden der rohrförmigen Teile mit dem Nippel verdrängte plastomere Material aufgenommen ist und eine zusätzliche Dichtung in Form eines Dichtungsringes bildet.
6. Anordnung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nippel mit einer von beiden Nippelenden gleich weit entfernten, ringförmigen Aussennut versehen ist, in der das beim Verschrauben der Enden der rohrförmigen Teile mit dem Nippel verdrängte, plastomere Material aufgenommen ist.
7. Anordnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindestück als Verschlusstopfen ausgebildet ist, der einen das Gewinde aufweisenden Teil und einen Kopfteil umfasst und dass sich der aus dem plastomeren Material bestehende Überzug auf einen dem Kopfteil benachbarten Teil des Gewindes erstreckt.
8. Anordnung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil mit einem dem Gewinde benachbarten Flansch versehen ist und einen Aussensechskant oder einen Innensechskant zum Ansetzen eines Gabel- oder Ringschlüssels bzw. eines Steckschlüssels besitzt.
9. Anordnung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch des Kopfteiles eine dem Gewinde benachbarte Ringnut zur Aufnahme von durch das Verschrauben des Verschlusstopfens mit dem rohrförmigen Teil verdrängtem, plastomeren Material aufweist.
10. Anordnung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das plastomere Material Polyvinylchlorid, Polytetrafluoräthylen, Chloroprenkautschuk oder ein plastisches Siliconpolymer ist.
11. Anordnung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das plastomere Material Polyamid, insbesondere Polyamid 610 oder Polyamid 11, Polyäthylen oder fluoriertes Polyäthylen, ist.
12. Anordnung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das plastomere Material Chlor-Butadien, Acrylnitril-Butadien, Styrol-Butadien, Isobutylen-Isopren oder Chlorsulfon-Poly äthylen ist.
13. Anordnung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das plastomere Material Polysiloxan, Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen, Äthylen-Propylen, Polysulfon oder Polyurethan ist.
14. Anordnung nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug aus zwei Schichten besteht, wobei die unmittelbar auf dem Gewinde des Gewindestückes liegende Schicht aus einem relativ weichen, plastomeren Material und die auf dieser unteren Schicht liegende obere Schicht aus einem relativ harten, plastomeren Material besteht.
15. Anordnung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht aus einem porösen, plastomeren Material besteht.
16. Anordnung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht aus Polyvinylchlorid oder einem Siliconelastomer besteht.
17. Anordnung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Innengewinde an den Enden der rohrförmigen Teile als auch das Links- und Rechtsgewinde des Nippels konisch sind.
18. Anordnung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Gewindespitzen des Gewindes des Gewindestückes mit einem Überzug aus plastomerem Material versehen sind.
19. Anordnung nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nur der Gewindegrund des Gewindes des Gewindestückes mit einem Überzug aus plastomerem Material versehen ist.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zur Herstellung der Anordnung nach Unteran spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, zum Herstellen des aus dem plastomeren Material bestehenden Überzuges auf einem Teil des Rechtsgewindes und einem Teil des Linksgewindes des Nippels, dieser horizontal angeordnet und in Drehung versetzt wird und eine auf das Linksgewinde des Nippels gerichtete Düse und eine auf das Rechtsgewinde des Nippels gerichtete Düse parallel zum Nippel mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, deren Richtung und Grösse gleich der Richtung und Grösse der Steiggeschwindigkeit des Linksgewindes, bzw.
des Rechtsgewindes des sich drehenden Nippels ist und dass aus jeder Düse ein Strang aus dem plastomeren Material in den Gewindegrund oder auf die Gewindespitzen eines Teils des Linksgewindes und eines Teils des Rechtsgewindes gelegt wird, welche Gewindeteile sich von der Mitte des Nippels aus in Richtung zu den Enden des Nippels erstrecken.
UNTERANSPRÜCHE
20. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Nippel vor dem Herstellen des Überzuges aus plastomerem Material auf eine solche Temperatur erhitzt wird, dass das plastomere Material beim Einbringen in den Gewindegrund mindestens teilweise schmilzt und sich durch die Drehung des Nippels über den Gewindegrund bis zu den Gewindespitzen mit abnehmender Stärke verteilt.
21. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Nippel vor dem Herstellen des Überzuges aus plastomerem Material auf eine solche Temperatur erhitzt wird, dass das plastomere Material beim Aufbringen auf die
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The present invention relates to an arrangement for the liquid-tight or gas-tight connection of tubular parts provided with threads to a threaded piece designed as a connection or closure part.
Arrangements of the type mentioned above are used, for example, for connecting or closing threaded, tubular parts of hot water supply and central heating systems. The sealing of the connection and locking points required in such systems is usually achieved by means of sealing rings, hemp or sealing tape, whereby a sealing ring is arranged between two parts to be connected or one of the two parts to be connected is wrapped with hemp or a piece of sealing tape during assembly of the system . When the parts to be connected are screwed together, the sealant used in each case is compressed and the desired sealing of the connection or closure point is thereby obtained.
However, this known type of seal has a number of disadvantages. Sealing rings have the disadvantage that only relatively narrow sealing surfaces are obtained that have to withstand all thermal and mechanical loads that occur during operation of the system. In addition, when using sealing rings, the threads of the parts to be connected must not have too much play, since otherwise there is the risk that the threads of the parts connected to one another are mechanically unevenly stressed, which affects the strength of the connection. When using hemp or sealing tape to seal the parts to be joined, it is difficult to properly measure the thickness of the hemp or tape wrap. If the thickness of the wrapping is too small, there is a risk of the connection point leaking.
If the thickness of the wrapping is too great, the threads of the parts to be connected are stressed too much when the parts are screwed together, so that the threads can be damaged. In addition, there is the risk that the wrapping will be torn and displaced when screwing, as a result of which the connection point can leak.
The object of the present connection is to create an arrangement of the type mentioned at the beginning which does not have the disadvantages mentioned above. This object is achieved according to the present invention in that at least part of the thread of the threaded piece is provided with a firmly adhering coating of plastomer material, so that by screwing the ends of the parts to be connected or the end of the part to be closed with the threaded piece of the Coating is pressed together and a liquid- and gas-tight seal of the connection or closure point to the outside is created.
Since, in the arrangement according to the invention, the coating extends over at least part of the thread of the threaded piece, a significantly wider sealing surface is obtained between the parts screwed together than when a sealing ring is used. In addition, in the arrangement according to the invention, the thread of the tubular part or parts and the threaded piece can have a significantly greater play than when using a sealing ring, since when screwing the parts, the play between the threads is completely filled by the plastomeric material of the coating, whereby a uniform mechanical load when screwing the parts and the screwed parts is achieved.
This larger thread play enables larger thread tolerances in the production of the threaded piece and the parts to be connected, whereby the scrap is reduced and greater downtimes for the production of
Thread tools used can be approved.
A further advantage of the arrangement according to the invention is that the coating can be applied to the threaded piece with a thickness which is matched to the tolerance of the thread of the parts to be connected so that excessive mechanical stress on the thread when screwing the parts together prevented and still a reliable seal of the connection or locking point is obtained. Due to the firm adhesion of the coating to the thread of the threaded piece, no tearing of the coating can occur when the parts are screwed together, but only a displacement of excess sealing material.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings.
In the drawings show:
Fig. 1 is a partially sectioned view of a first embodiment of the arrangement according to the invention;
Fig. 2 is a partially sectioned view of a second embodiment of the arrangement according to the invention;
FIG. 3 shows a partially sectioned view of a connection nipple used in the exemplary embodiment according to FIG. 2;
4 shows a third embodiment of the arrangement according to the invention; and
FIGS. 5 and 6 are schematic representations of threads provided with coatings of sealing material.
In Fig. 1, designed as a pipe connection embodiment of the arrangement according to the invention is Darge stollt, in which the threaded piece is designed as a connecting sleeve 1. The sleeve 1 has a continuous internal thread which is provided over part of its length with a coating 4 made of a plastomeric sealing material. The sleeve 1 is screwed to two tubes 2 and 3 provided with external threads, the ends of which are stepped in such a way that they together form an annular external groove 5.
When the pipe connection is made, the pipes 2 and 3 are screwed to the socket 1, whereby due to the firm adhesion of the sealing material to the internal thread of the socket 1, only the excess sealing material of the cover 4 is displaced into the outer groove 5 and fills it, but the remaining sealing material is not torn away from the bottom of the thread of the sleeve 1. The sealing material remaining at the thread base and the sealing material which is displaced into the outer groove 5 and forms a sealing ring ensure that the pipe connection is reliably sealed to the outside.
In Fig. 2, a further embodiment of the arrangement according to the invention designed as a pipe connection is shown. In this embodiment, the threaded piece is designed as a hollow connection nipple 1, which is shown partially in section in FIG. 3. The nipple 1 has an external thread, one half of which is left-handed and the other half of which is right-handed. Part of the external thread is provided with a coating 4 made of a plastomeric sealing material, which coating is applied to the central part of the external thread of the nipple 1. The nipple 1 is screwed to two tubes 2 and 3, one of which has a left-hand and the other a right-hand internal thread. The ends of the two tubes 2 and 3 are stepped in such a way that they together form an annular inner groove.
When the pipe connection is made, the pipes 2 and 3 are screwed to the nipple 1, whereby due to the firm adhesion of the sealing material to the external thread of the nipple 1, only the excess sealing material of the cover 4 is displaced into the inner groove 5 and this fills the remaining sealing material however, is not torn away from the base of the external thread of the nipple 1.
The sealing material which remains at the thread base and which is displaced into the inner groove 5 and which forms a sealing ring is again provided with a reliable liquid- and gas-tight seal of the pipe connection to the outside
If the ends of tubes 2 and 3 do not have to lie on top of each other, tubes with smooth, i.e. non-stepped ends can be used. In this case, the tubes 2 and 3 are screwed onto the nipple 1 until a sealing ring consisting of displaced sealing material with the desired thickness has formed between their ends. Any superfluous sealing material is removed from the pipe ends.
The coating 4 on the nipple 1 can also be designed in such a way that no sealing material is displaced when the nipple 1 is screwed to the tubes 2 and 3. For this purpose, a coating consisting of two layers is used which are firmly connected to one another, for example welded to one another. The thicker layer of the coating connected directly to the external thread of the nipple 1 consists of a softer, porous, plastomeric material, preferably with closed pores, and the thinner, second layer lying on this first layer is made of a harder and tougher plastomeric material. The thicknesses of the two layers are chosen so that when the nipple 1 is screwed to the tubes 2 and 3, the porous first layer can be compressed so strongly that the threads of the tubes 2 and 3 do not cut through the second layer of the coating.
This also results in a reliable liquid- and gas-tight seal of the pipe connection to the outside.
4 shows an exemplary embodiment of the arrangement according to the invention designed as a pipe closure, a threaded piece in the form of a closure plug 1 being provided which has an external thread and is screwed into a pipe 7 provided with an internal thread.
The stopper 1 has a hexagonal head 2 to which a wrench can be attached, an annular flange 3 adjacent to the head 2 and a threaded part 4 which carries the aforementioned external thread. The external thread of the closure plug 1 is provided with a coating 5 of plastomeric material on a part of its length adjacent to the annular flange 3. The annular flange 3 has an annular groove 6 adjoining the threaded piece 4 for receiving excess sealing material. At the
Screwing the plug into the tube 7, the excess sealing material of the coating 5 is pressed into the ring groove 6 of the flange 3 and forms an additional one there
Sealing in the form of a sealing ring.
The remaining sealing material of the coating 5 remains connected to the outer thread of the plug 1 and seals it
Thread to the outside.
If the flange 3 does not have to rest on the pipe 7, the annular groove 6 in the flange 3 can be omitted. In this
If so, the plug is screwed into the tube 7 until a sealing ring with the desired thickness has formed from the displaced sealing material between the tube 7 and the flange 3. As with the Rohrver connection according to FIGS. 2 and 3, a coating consisting of two layers can also be used with the Rohrver circuit according to FIG. 4, with which a secure seal of the sealing material can be achieved even without displacement of sealing material
Pipe lock to the outside.
The pipe connection shown in FIGS. 2 and 3 and the pipe closure shown in FIG. 4 are particularly suitable for the construction of individual radiator members
Suitable for radiators such as those used for central heating systems. Such radiator members have on each of their two sides an upper and a lower header pipe stub, wherein the header pipe stubs on one side of each radiator member have a left-hand and on the other side of each radiator member a right-hand internal thread. To build a radiator, the manifold stubs of the radiator members are screwed together by means of nipples of the type shown in FIG. 3 until the ends of the manifold stubs lie on top of one another or sealing rings of the desired thickness have formed between the header stubs made of displaced sealing material.
The free manifold stubs at the two ends of the radiator are closed by means of closing plugs of the type shown in FIG. 4. The sealing plugs can have a threaded hole or a threaded pipe socket for the connection of hot water inlet and outlet pipes.
The thread of the threaded hole and the thread of the pipe socket of the closure plug can again be provided with coatings of plastomer material. By using the arrangements according to the invention, radiators with a suitable length for each special purpose can be assembled at the place of use. Since no sealant, such as hemp or sealing tape, is required to assemble the radiator elements to form the radiator, the use of which requires special knowledge or experience, the assembly of the radiator can also be carried out by unskilled personnel.
The plastomeric coating can consist of polyamide, in particular polyamide 610 or polyamide 11, polyethylene, fluorinated polyethylene, chlorosulfone polyethylene, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, chloroprene rubber or a plastic silicone polymer. Coatings consisting of polysulfone, chlorine butadiene, styrene-butadiene, acrylonitrile-butadiene, isobutylene isoprene, polyurethane, polysiloxane, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene or ethylene-propylene are also suitable for the arrangement according to the invention.
The coating consisting of the plastomeric material can be applied to the thread of the threaded part in any suitable manner. One possibility is the vortex coating of the thread of the threaded piece with particles of the plastomeric material. Another possibility is to melt a film made of the plastomeric material onto the thread of the threaded piece.
The following method has proven to be particularly advantageous for producing the coating on the connecting nipple shown in FIG. 3. The connection nipple to be provided with the cover is arranged horizontally and driven by means of a drive in such a way that it rotates at a constant rotational speed. Then a nozzle directed to the left-hand thread and a nozzle directed to the right-hand thread of the nipple are moved parallel to the nipple at a speed whose direction and size are the same as the direction and size of the rate of rise of the left and right-hand threads of the nipple, with one strand from each nozzle plastomeric material is placed in the root of the thread or on the crests of a portion of the left-hand or right-hand thread, such that the coating thus formed extends over the central part of the nipple.
It is advantageous if the nipple is heated when the coating is applied to a temperature such that the plastomeric material melts at least partially when it is introduced into the thread base or when applied to the thread tips, so that it is removed from the thread base by the rotation of the nipple up to the thread peaks or from the thread peaks to the thread root with decreasing
Thickness distributed, whereby a coating of the cross-sectional shape shown schematically in Fig. 5 and 6 is obtained.
PATENT CLAIM 1
Arrangement for the liquid- and gas-tight connection or closing of threaded tubular parts with a threaded piece designed as a connecting or closing part, characterized in that at least part of the thread of the threaded piece is provided with a firmly adhering coating of plastomer material, so that the The ends of the pipe parts to be connected or the end of the pipe part to be closed are screwed together with the threaded piece of the coating and a liquid- and gas-tight seal of the connection or closure point to the outside is created.
SUBCLAIMS
1. Arrangement according to claim I, characterized in that the threaded piece is designed as a connecting sleeve with an internal thread and the threads at the ends of the tubular parts are external threads.
2. Arrangement according to claim I, characterized in that the threaded piece is designed as a hollow connecting nipple with an external thread and the threads at the ends of the tubular parts are internal threads.
3. Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that the external thread of the nipple consists half of a left-hand thread and half of a right-hand thread.
4. Arrangement according to dependent claim 1, characterized in that the ends of the tubular parts are stepped in such a way that the ends lying on top of one another form an annular outer groove in which the plastomer material displaced when the ends of the tubular parts are screwed to the socket is received and an additional one Forms seal in the form of a sealing ring.
5. Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that the ends of the tubular parts are stepped in such a way that the ends lying one on top of the other form an annular inner groove in which the plastomeric material displaced when the ends of the tubular parts are screwed to the nipple is received and an additional one Forms seal in the form of a sealing ring.
6. Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that the nipple is provided with an annular outer groove equidistant from both nipple ends in which the plastomeric material displaced when the ends of the tubular parts are screwed to the nipple is received.
7. Arrangement according to claim I, characterized in that the threaded piece is designed as a plug which comprises a part having the thread and a head part and that the coating consisting of the plastomeric material extends onto a part of the thread adjacent to the head part.
8. Arrangement according to dependent claim 7, characterized in that the head part is provided with a flange adjacent to the thread and has an external hexagon or an internal hexagon for attaching a fork wrench or ring wrench or a socket wrench.
9. Arrangement according to dependent claim 9, characterized in that the flange of the head part has an annular groove adjacent to the thread for receiving plastomeric material displaced by the screwing of the closure plug to the tubular part.
10. The arrangement according to claim I or one of the dependent claims 1 to 9, characterized in that the plastomeric material is polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, chloroprene rubber or a plastic silicone polymer.
11. The arrangement according to claim I or one of the dependent claims 1 to 9, characterized in that the plastomeric material is polyamide, in particular polyamide 610 or polyamide 11, polyethylene or fluorinated polyethylene.
12. The arrangement according to claim I or one of the subclaims 1 to 9, characterized in that the plastomeric material is chloro-butadiene, acrylonitrile-butadiene, styrene-butadiene, isobutylene-isoprene or chlorosulfone-poly ethylene.
13. Arrangement according to claim I or one of the dependent claims 1 to 9, characterized in that the plastomeric material is polysiloxane, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene, ethylene-propylene, polysulfone or polyurethane.
14. Arrangement according to claim or one of the dependent claims 1 to 9, characterized in that the coating consists of two layers, the layer lying directly on the thread of the threaded piece made of a relatively soft, plastomeric material and the upper layer lying on this lower layer consists of a relatively hard, plastomeric material.
15. Arrangement according to dependent claim 14, characterized in that the lower layer consists of a porous, plastomeric material.
16. Arrangement according to dependent claim 14, characterized in that the lower layer consists of polyvinyl chloride or a silicone elastomer.
17. Arrangement according to dependent claim 3, characterized in that both the internal threads at the ends of the tubular parts and the left and right threads of the nipple are conical.
18. Arrangement according to claim I or one of the dependent claims 1 to 9, characterized in that only the thread tips of the thread of the threaded piece are provided with a coating of plastomer material.
19. Arrangement according to claim I or one of the dependent claims 1 to 9, characterized in that only the thread root of the thread of the threaded piece is provided with a coating of plastomeric material.
PATENT CLAIM II
Method for producing the arrangement according to claim 4, characterized in that, for producing the coating consisting of the plastomeric material on part of the right-hand thread and part of the left-hand thread of the nipple, this is arranged horizontally and set in rotation and one on the left-hand thread of the nipple directed nozzle and a nozzle directed to the right-hand thread of the nipple are moved parallel to the nipple at a speed whose direction and size are equal to the direction and size of the rate of rise of the left-hand thread, or
of the right-hand thread of the rotating nipple and that from each nozzle a strand of the plastomeric material is laid in the thread root or on the thread crests of part of the left-hand thread and part of the right-hand thread, which thread parts extend from the center of the nipple in the direction of the Extend ends of the nipple.
SUBCLAIMS
20. The method according to claim II, characterized in that the nipple is heated to such a temperature before the production of the coating of plastomeric material that the plastomeric material at least partially melts when introduced into the thread root and is caused by the rotation of the nipple over the thread root distributed up to the thread tips with decreasing thickness.
21. The method according to claim II, characterized in that the nipple is heated to such a temperature before the production of the coating made of plastomeric material that the plastomeric material when applied to the
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