CH626971A5 - Device for the sealed locking of standardised interchangeable glass or quartz taper-ground joints usable in laboratories - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur dichtenden Verriegelung von in der Laboratoriumstechnik verwendbaren, genormten, austauschbaren Kegelschliff-Verbindungen aus Glas oder Quarz, bestehend aus einem am Ende eines Rohres oder Rohransatzes eines Gerätes oder einer Armatur unter Bildung einer vorstehenden Ringschulter angeordneten Kernes in Form eines sich verjüngenden Hohlkegels und aus einer einen vorderen Ringbund tragenden, in einen anderen Rohransatz übergehenden, den Kern aufnehmenden Hülse.

Sogenannte Kegelschliff-Verbindungen sind im Laborapparatebau seit Jahrzehnten bekannt. Sie dienen dazu, Glasrohre oder mit Glasrohransätzen ausgestattete Geräte oder Armaturen miteinander zu verbinden. Diese Kegelschliff-Verbindungen sind genormt in den DIN-Vorschriften 12242,12248 und 12249 und bilden eine Glas-Glasverbindung, die sich auszeichnet durch ihre universelle Austauschbarkeit, schnelle Lösbarkeit und Starrheit und durch ihre Sauberkeit und chemische Unempfindlichkeit. Die genormte Kegelschliff-Verbindung besteht aus einem am Ende eines Rohres oder eines Rohransatzes eines Gerätes oder einer Armatur unter Bildung einer vorstehenden Ringschulter angeordneten Kern in Form eines sich verjüngen-5 den Hohlkegels und aus einer einen vorderen Ringbund tragenden, in ein anderes Rohr oder einen anderen Rohransatz übergehenden, den Kern aufnehmenden Hülse. Der äussere Umfang des Kernes und der innere Umfang der Hülse sind geschliffen und besitzen eine Steigung von 1:10 oder 1:5.

10 Trotz der vorstehend genannten Vorteile sind diese bekannten Verbindungen nicht in gleichbefriedigender Weise geeignet für alle im Laboratoriumsbetrieb vorkommenden Verhältnisse. Wenn die Verbindung in mit Unterdruck betriebenen Systemen Anwendung findet, muss dafür Sorge getragen werden, dass eine 15 sichere Dichthaltung der Verbindung gewährleistet ist. Hier hilft man sich bisher damit, dass die geschliffenen Flächen mit sogenannten Schliffetten bestrichen werden, die zwar eine befriedigende Abdichtung gewährleisten, sich aber in bestimmten Fällen verbieten, nämlich dann, wenn mit Materialien gearbeitet wird, 20 die bei dem zwangsläufigen Kontakt mit dem Schliffett zu nachteiligen Beeinträchtigungen führen. Bei Verwendung in mit Überdruck arbeitenden Systemen muss ebenfalls für die erforderliche Dichthaltung Sorge getragen werden, ausserdem muss aber verhindert werden, dass unter Wirkung des in Öffnungsrich-25 tung der Verbindung wirkenden Überdruckes die Verbindung sich löst. Hier hat man versucht, sich damit zu helfen, dass man Schliffette mit klebender Wirkung verwendet hat. Eine sichere Gewähr gegen Lösung der Verbindung durch den Überdruck ist damit aber nicht gegeben, ausserdem ist die erforderliche Lös-30 barkeit der Verbindung praktisch unmöglich. Man hat bei den genormten Verbindungen sogenannte Gabelklemmen verwendet, die unter Federwirkung auf die Ringschulter des Kernes und den Ringbund der Hülse einwirken, um diese zusammenzuhalten. Auch hierdurch ist aber eine sichere Gewähr gegen Lösung 35 bei höheren Überdrücken im System nicht gegeben. Das gleiche ist der Fall, wenn man ebenfalls bekannte Klemmfedern verwendet, die mit Vorspannung die Ringschulter und den Ringwulst hintergreifen. Auch andere mit Federkraft arbeitende Vorrichtungen zur Verhinderung einer Lösung der Verbindung besitzen 40 die gleichen Nachteile.

Bei einer nicht genormten Kegelschliff-Verbindung (US-PS 3140097) hat man in der konischen Schlifffläche des Kernes eine ringförmige Ausnehmung angebracht, in der ein O-Dichtungs-ring eingebettet ist, der beim Einstecken des Kernes in die Hülse 45 durch Verformung zur dichtenden Anlage an der Innenfläche der Hülse gebracht wird. Der Nachteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Verbindung einmal nicht der allgemein verwendeten genormten Verbindung entspricht und zum anderen darin, dass sie lediglich bei mit Unterdruck arbeitenden so Systemen Anwendung finden kann, da bei mit Überdruck arbeitenden Systemen zwangsläufig eine Lösung der Verbindung eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den bekannten Verbindungen anhaftenden Nachteile zu beseitigen, und eine 55 genormte Verbindung so auszubilden, dass bei Aufrechterhaltung der vorerwähnten Vorteile eine sichere Dichtwirkung ohne Verwendung von Hilfsmitteln bei allen vorkommenden Betriebsverhältnissen, also auch bei Überdrucksystemen und Unterdrucksystemen in vollem Umfange auf einfache Weise gewährlei-60 stet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein den Rohransatz des Kernes hinter der Ringschulter umgreifender, verformbarer Dichtungsring und ein nach Art einer Überwurfmutter ausgebildetes, eine Anlagefläche für den Dich-65 tungsring aufweisendes ringförmiges Druckstück vorgesehen sind, dass auf der Hülse ein zylindrisches, den Ringbund hintergreifendes Anziehstück angeordnet ist, und dass das Druckstück und das Anziehstück derart miteinander verschraubbar sind.

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dass der Dichtungsring auf die zwischen dem Kern und der Hülse gebildete Ringfuge gepresst wird.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Bei Verwendung von glatten Rohren oder von Rohren, deren Armaturen den Rohrdurchmesser nicht überschreiten, können sowohl das Druckstück als auch Anziehstück von hinten über das Rohr geführt werden, so dass sie aus vollen ringförmigen Teilen bestehen können.

Beim Zusammenschrauben tritt das Druckstück über die Dichtung mit der Ringschulter des Kernes und das Anziehstück mit dem Ringbund der Hülse in Anlage, so dass der hinter der Ringschulter des Kernes liegende Dichtungsring auf die zwischen Kern und Hülse gebildete Ringfuge gepresst wird, wodurch eine sichere Abdichtung der Verbindung sowohl bei Unterdruck als auch bei Überdruck gewährleistet ist. Durch die miteinander verschraubten, nach Art einer Überwurfmutter ausgebildeten Teile, wird bei in den Rohren herrschendem Überdruck eine Lösung der Verbindung mit Sicherheit vermieden. Das Druckstück besitzt einen schmalen Rändelrand, während das Anziehstück auf seiner gesamten Umfangsfläche gerändelt ist, so dass zwangsläufig das Druckstück mit der Hand festgehalten und das Anziehstück auf das ruhende Druckstück aufgeschraubt wird. Die den Dichtungsring einschliessenden Flächen der Ringschulter und des Druckstückes werden beim Zusammenschrauben nicht gegeneinander bewegt, so dass der Dichtungsring lediglich einer in Achsrichtung liegenden Druckverformung, nicht aber einer Umfangsverformung unterliegt, wie sie bei sich gegeneinander drehenden Flächen gegeben ist und zu einem kurzzeitigen Verschleiss führt.

Wenn sich das Druckstück und das Anziehstück nicht von hinten über die Rohre aufschieben lassen, was in aller Regel bei mit Rohransätzen versehenen Geräten oder grösseren Armaturen der Fall ist, müssen die beiden Stücke über den Kern und die Hülse auf den Rohransatz aufgebracht werden. Damit die Stücke über die Ringschulter und über den Ringbund geführt werden können, besteht eine Möglichkeit darin, diese Stücke als Halbringstücke auszubilden entsprechend dem Kennzeichen des Anspruches 3.

Eine andere Möglichkeit ist in den Ansprüchen 4 und 5 aufgezeigt, in denen das Druckstück und das Anziehstück als einteilige Ringstücke ausgebildet sind, deren geringster Innendurchmesser grösser ist als der Durchmesser der Ringschulter bzw. des Ringbundes. Um eine Spannwirkung ausüben zu können, sind entweder mehrteilige oder spreizbare Zwischenringe vorgesehen, die die Ringschulter und den Ringbund hintergreifen und sich gleichzeitig an dem Druckstück bzw. an dem Anziehstück abstützen.

Anstelle des auf das Druckstück aufschraubbaren Anziehstückes können diese beiden Stücke mit Aussengewinde versehen sein, wenn eine mittlere, mit beiderseitigem Innengewinde versehene Hülse angewendet wird. Zu bevorzugen ist jedoch die in den Ansprüchen 4 und 5 unter Schutz gestellte Ausführungsform, da sie universell verwendbar ist, sich durch einfachen und kostensparenden Aufbau auszeichnet und eine praktische und zuverlässige dichtende Verriegelung für die genormte Kegelschliff-Verbindung bildet.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen, und es bedeutet:

Fig. 1 Schnittdarstellung der genormten Kegelschliff-Verbindung;

Fig. 2 Darstellung gemäss Fig. 1 mit dem einteiligen Druckstück und dem einteiligen Anziehstück in Extrusions-Darstel-lung;

Fig. 3 bis 5 schematische Darstellung eines aus zwei Halbringen gebildeten Druckstückes in Aufsicht und in perspektivischer Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt die genormte Kegelschliff-Verbindung; an

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einem Rohransatz ist ein als Hohlkegel ausgebildeter Kern 3 angeordnet, der über eine vorstehende Ringschulter 2 in den Rohransatz 1 übergeht. Der Kern 3 ist auf seiner Aussenseite geschliffen. Die andere Seite der Verbindung besteht aus einem 5 Rohransatz 4, der in eine Hülse 5 übergeht, deren Steigung derjenigen des Kernes 3 entspricht, und deren Innenfläche ebenfalls geschliffen ist. Am Ende der Hülse 5 ist ein vorstehender Ringbund 6 angeordnet. Bei in die Hülse 5 eingestecktem Kern 3 entsteht eine kreisförmige Trennfuge 7.

10 Die Fig. 2 zeigt die Verbindung gmäss Fig. 1 mit der erfin-dungsgemässen Vorrichtung in auseinandergezogener Stellung. Auf dem Rohransatz 1 ist ein Druckstück 8 angeordnet, das eine gerändelte Randfläche 9 besitzt, an die ein Aussengewinde 10 anschliesst. Das Druckstück 8 besitzt eine Bohrung 11, dessen 15 Durchmesser grösser ist als der Durchmesser des Ringwulstes 2, so dass das Druckstück 8 über den Kern auf den Rohransatz 1 aufgebracht werden kann. Die Bohrung 11 geht an dem das Gewinde 10 tragenden Ende in eine axiale Vergrösserung 12 über, die der Aufnahme eines Zwischenringes 13 dient. Der 20 Zwischenring besitzt eine radiale Schlitzung und besteht aus elastischem Material. Auf der Ringschulter 2 befindet sich ein Gummiring 14 aus elastisch verformbarem Material. Auf den Rohransatz 1 wird zunächst das Druckstück 8 über den Kern 3 geschoben, darauf wird der Zwischenring 13 unter Spreizung über den Kern 3 geführt, worauf er zurückfedert und in die Bohrung vergrösserten Durchmessers 12 eintritt.

Darauf wird der Gummiring 14 ebenfalls über den Kern 3 geführt, bis er die Ringschulter 2 hintergreift. Das Anziehstück 30 15 ist zylindrisch ausgebildet und besitzt einen Boden 16, der eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser des Ringbundes 6. An der dem Boden abgewandten Seite ist ein dem Gewinde 10 entsprechendes Innengewinde 17 angeordnet. Ausserdem ist ein Zwischenring 18 vorgesehen. 35 Zunächst wird das Anziehstück 15 über den Ringbund 6 gesteckt, darauf wir der Zwischenring 18, der ebenfalls eine radiale Schlitzung aufweist, unter Spreizung über den Ringbund 6 geführt, worauf er die in der Fig. 2 gezeigte Stellung einnimmt. Beim Zusammenschrauben wird das Druckstück an dem gerän-40 delten Rand gehalten, und das Anziehstück auf das Gewinde 10 aufgeschraubt. Hierbei legt sich der Zwischenring 13, der einen entsprechenden Querschnitt besitzt, auf den Dichtungsring 14 auf, während der Zwischenring 18 einerseits mit dem Boden 16 des Anziehstückes 15 und andererseits mit dem Ringbund 6 in 45 Anlage tritt, so dass beim weiteren Zusammenschrauben der Dichtungsring 14 verformt wird und, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die Ringfuge 7 zwischen dem Kern 3 und der Hülse 5 abdichtet. Die Kegelschliff-Verbindung 3,5 wird ausserdem unlösbar in ihrer Lage gehalten durch den Zwischenring 18 und den Zwischenring 13.

Wenn die Vorrichtung gelöst werden soll, wird das Anziehstück 15 durch Drehung von dem Druckstück 8 abgeschraubt, worauf die Verbindung 3,5 ohne Schwierigkeiten gelöst weden kann. Das Druckstück 8 mit Zwischenring 13 und Dichtungsring 55 14 und das Anziehstück 15 mit Zwischenring 18 kann in umgekehrter Weise von dem Kern 3 bzw. von der Hülse 5 abgezogen werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Druckstück, das aus zwei Halbringen 19,20 besteht, die durch Schrauben 21 zu einer Einheit 60 verbindbar sind, wie Fig. 4 zeigt. Bei dieser Ausführungsform sind selbstverständlich keine Zwischenringe erforderlich, sondern der Innendurchmesser des Druckstückes 19,20 entspricht dem Aussendurchmesser des Rohransatzes 1.

Fig. 5 zeigt ein Druckstück, das ebenfalls aus zwei Ringhälften 65 22,23 besteht, die mittels eines Scharnieres 24 miteinander in Verbindung stehen, so dass die Hälften 22,23 um den Rohransatz 1 zusammengeklappt werden können, wobei ein Stift 25 der Hälfte 23 in eine Bohrung 26 der anderen Hälfte 22 einrastet.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Vorrichtung zur dichtenden Verriegelung von in der Laboratoriumstechnik verwendbaren, genormten, austauschbaren Kegelschliff-Verbindungen aus Glas oder Quarz, bestehend aus einem am Ende eines Rohres oder Rohransatzes eines Gerätes oder einer Armatur unter Bildung einer vorstehenden Ringschulter angeordneten Kern in Form eines sich verjüngenden Hohlkegels und aus einer einen vorderen Ringbund tragenden, in einen anderen Rohransatz übergehenden, den Kern aufnehmenden Hülse, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Rohransatz des Kernes hinter der Ringschulter umgreifender, verformbarer Dichtungsring und ein nach Art einer Überwurfmutter ausgebildetes, eine Anlagefläche für den Dichtungsring aufweisendes ringförmiges Druckstück vorgesehen sind, dass auf der Hülse ein zylindrisches, den Ringbund hintergreifendes Anziehstück angeordnet ist, und dass das Druckstück und das Anziehstück derart miteinander verschraubbar sind, dass der Dichtungsring auf die zwischen dem Kern und der Hülse gebildete Ringfuge gepresst wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück einen Rändelrand und ein gegenüber diesem zurückpringendes Aussengewinde und das Anziehstück eine gerändelte Umfangsfläche und ein dem Aussengewinde entsprechendes Innengewinde aufweisen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück und/oder das Anziehstück je aus zwei halbringförmigen Hälften bestehen, die beispielsweise durch eine Schelle, eine Überwurfmutter, durch Schrauben miteinander verbindbar oder scharnierartig um den Rohransatz klappbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück und das Anziehstück je aus einem vollen ringförmigen Teil bestehen, deren geringste Innendurchmesser derart bemessen sind, dass sie über die Ringschulter des Kernes bzw. über den Ringbund der Hülse aufsteckbar sind, dass das Druckstück an dem das Aussengewinde tragenden Ende eine koaxiale ringförmige Ausnehmung zur Aufnahme eines aus mehreren Teilen bestehenden oder elastischen mit einer radialen Schlitzung ausgestatteten, die Ringschulter hintergreifenden Zwischenringes besitzt, und dass das Anziehstück einen den Ringwulst der Hülse übergreifenden, aus mehreren Teilen bestehenden oder elastischen, mit einem radialen Schlitz versehenen, sich auf dem den geringsten Durchmesser aufweisenden Boden abstützenden Zwischenring aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring des Druckstückes einen rechteckigen Querschnitt besitzt.