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Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtung zum Befestigen einer Leitung mit einem Grundkörper, mit einem Dichteinsatz und mit einer Überwurfmutter, wobei die Überwurfmutter im Betriebszustand den Dichteinsatz radial zur Längsachse der Vorrichtung mit Orientierung zur Leitung und in Richtung der Längsachse mit Orientierung zum Grundkörper derart mit Kraft beaufschlagt, dass der Dichteinsatz auf die Leitung gepresst ist und diese hält und dichtet, wobei der Dichteinsatz einen Innenteil und einen Außenteil umfasst, die voneinander einen Abstand aufweisen und über einen Steg miteinander verbunden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Dichteinsatz, insbesondere zum Einbau in die Vorrichtung.
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Leitungen können schlauchförmig sein und zum Stoff- oder Gastransport dienen oder es kann sich um elektrische Leitungen handeln, insbesondere um solche, die mehrere Kabel enthalten. Derartige Leitungen werden an Behälter, Gehäuse, elektrische Geräte und Einrichtungen, wie Maschinen und Schaltschränken, angeschlossen. Die Vorrichtungen, die die Leitungen befestigen, werden üblicherweise als Kabelverschraubung oder Schlauchverschraubung bezeichnet. Sie werden innerhalb von Öffnungen in der Wand eines Maschinengehäuses oder Behälters oder Schaltschrankes oder dgl. befestigt. Die Leitung wird durch die Vorrichtung hindurchgeführt und wird durch diese gehalten, gegen Zugkräfte gesichert und entlastet sowie gegen Feuchtigkeit, Spritzwasser im Gehäuse und Staub abgedichtet.
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Zum Halten und Dichten der Leitung verfügt die Vorrichtung über einen Dichteinsatz, der im Betriebszustand über einen Innenkonus der Überwurfmutter während des Aufschraubens auf den Grundkörper mit Kraft beaufschlagt wird und auf die Leitung gepresst bzw. gequetscht wird. Bei der Presskraftbeaufschlagung verringert der Dichteinsatz den Innenquerschnitt, was eine Festlegung von Leitungen mit verschiedenen Querschnittsabmessungen ermöglicht.
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Ein Dichteinsatz ohne Innenteil ist bereits aufgrund seiner Verformbarkeit für verschiedene Leitungsquerschnitte einsetzbar.
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Der Aufbau des Dichteinsatzes aus Innen- und Außenteil verfolgt den Zweck, den Dichteinsatz für eine noch größere Variation an verschiedenen Leitungsquerschnittsabmessungen anwendbar zu gestalten. Mit einem Innenteil/einer Reduzierung ausgestattet ist der Dichteinsatz für Leitungen mit noch geringeren Querschnittsabmessungen anwendbar. Sollen stärkere Leitungen befestigt werden, entfernt man den Innenteil und erhält einen größeren Dichteinsatz-Querschnitt, der dann durch den Außenteil des Dichteinsatzes definiert ist.
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Aus der Druckschrift
EP 1 675 244 B1 ist ein Dichteinsatz mit einem Innenteil und einem Außenteil bekannt, die über eine dünnwandige Trennstelle eine bündige Stirnfläche an der der Überwurfmutter zugewandten Seite ausbilden. Der Innenteil und der Außenteil erstrecken sich parallel zueinander und weisen voneinander einen konstanten, geringen Abstand auf. Anliegen der Druckschrift
EP 1 675 244 B1 ist eine leichtgängige Betätigung der Vorrichtung durch eine besondere Gestaltung der Kontaktflächen des Dichteinsatzes und der Überwurfmutter.
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Im Hinblick auf die Herstellung liegt bei Dichteinsätzen, wie in der Druckschrift
EP 1 675 244 B1 beschrieben, folgende Situation vor:
Dichteinsätze mit einem Innen- und Außenteil, die einen Abstand voneinander aufweisen und durch einen Steg verbunden sind, werden in der Regel durch ein Spritzgießverfahren hergestellt. Hierzu ist ein Werkzeug bzw. eine Form erforderlich, die im Wesentlichen aus Matrize und Kern besteht. Matrize und Kern bilden gemeinsam den mit einem plastifizierten Kunststoff zu befüllenden Hohlraum.
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Bei dem bekannten Dichteinsatz, der ausschließlich aus thermoplastischen Elastomeren gefertigt ist, liegt ein geringer Abstand zwischen Außen- und Innenteil vor, so dass der den Abstand zwischen Innen- und Außenteil des Dichteinsatzes bildende Kernabschnitt der Form eine geringe Stabilität aufweist und dem Verschleiß wenig entgegenzusetzen hat. Der abstandbildende Kernabschnitt ist empfindlich und bricht schnell aus. Zudem ist wegen der geringen Dimensionierung des abstandbildenden Kernabschnitts kein aktives Kühlen während der Formgebung möglich. Erst nach der Formgebung erfolgt die Kühlung, was zu langen Herstellungszeiten und damit zur Erhöhung der Herstellungskosten führt.
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Zudem sind an die Viskositätseigenschaften des eingespritzten Kunststoffes Anforderungen zu stellen, die dem filigranen abstandbildenden Kernabschnitt gerecht werden. Dies beschränkt wiederum die Auswahl des Kunststoffes aus der Gruppe der thermoplastischen Elastomere. Thermoplastische Elastomere werden beim Plastifizieren bzw. Verflüssigen hohen Scherkräften ausgesetzt und erwärmt, um dann in die Form gespritzt zu werden und anschließend abzukühlen. Wird das der Form entnommene Produkt erneut Scherkräften und/oder Wärme ausgesetzt, führt dies zum Verformen, zur Viskositätserhöhung, was einerseits beim Verquetschen/Verpressen der Dichtung gewünscht ist, andererseits aber bei zu hoher Belastung zur Minderung der Dicht- und Zugentlastungswirkung beim Einsatz in der in Rede stehenden Vorrichtung führen kann. Es ist bekannt, dass der Belastbarkeit von Bauteilen aus thermoplastischen Elastomeren Grenzen gesetzt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, die die Herstellungskosten verringert. Weiter soll die Möglichkeit eröffnet werden, Kunststoffe anderer Gruppen, insbesondere der Gruppe der Elastomere, zur Herstellung des Dichteinsatzes einzusetzen, um die Dicht- und Zugentlastungswirkung des Innenteils des Dichteinsatzes bezüglich der Leitung zu verbessern.
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Die voranstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, Danach ist eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art derart ausgestaltet, dass sich der Innenteil und der Außenteil des Dichteinsatzes derart abgewinkelt zueinander erstrecken, dass der Abstand divergiert.
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Ausgehend vom Stand der Technik ist zunächst erkannt worden, dass die Herstellung von Dichteinsätzen, die einen Innenteil und einen zum Innenteil beabstandeten Außenteil umfassen, mit hohen Kosten verbunden ist. In diesem Zusammenhang spielen die Form bzw. das Werkzeug und die Dauer der Herstellung eine Rolle. Weiter ist erkannt worden, dass der für die Abstandsausbildung notwendige Kernabschnitt der Form instabil ist, sich schnell überhitzt und nicht aktiv gekühlt werden kann, sondern die Taktzeiten durch langsames Abkühlen nach der Formgebung verzögert.
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Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Änderung der Formgebung des Dichteinsatzes dazu führen kann, dass der Herstellungsvorgang verkürzt und damit kostengünstiger wird und darüber hinaus Möglichkeiten zum Einsatz anderer Materialien als thermoplastische Elastomere eröffnet werden. Weiter ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass ein stabilerer abstandgebender Kernabschnitt der Form mit erhöhtem Verschleißwiderstand erhalten werden kann, wenn sich der Innenteil und der Außenteil des Dichteinsatzes derart abgewinkelt zueinander erstrecken, dass der Abstand divergiert. Auf diese Weise kann auch die Formgebung des den Abstand erzeugenden Kernabschnitts des Werkzeuges entsprechend vergrößert werden und es kann auch die Kühlsituation am abstanderzeugenden Kernabschnitt in den Formgebungsprozess integriert werden. Die bisher nachgeschaltete Abkühlphase gerät in Fortfall.
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Grundsätzlich liegt es im Interesse einer guten Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung, dass der Abstand zwischen Innen- und Außenteil des Dichteinsatzes so gering wie möglich ist. Schließlich soll die Leitung gehalten, abgedichtet und zugentlastet werden. Hiervon ausgehend ist erkannt worden, dass der Abstand zwischen Innen- und Außenteil dort am geringsten sein sollte, wo die Überwurfmutter bei der Kraftbeaufschlagung des Dichteinsatzes am stärksten wirkt. Die stärkste Krafteinwirkung auf den Dichteinsatz findet in der Regel dort statt, wo der Innenkonus der Überwurfmutter in Kontakt zum Dichteinsatz kommt und diesen mit fortschreitender Umdrehung zusammendrückt. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem Innenteil und dem Außenteil am überwurfseitigen Ende des Dichteinsatzes gering ist und sich in Richtung des Grundkörpers erweitert. Unter werkzeugtechnischem Aspekt ist es bevorzugt, wenn der den Innenteil und den Außenteil verbindende Steg den Startpunkt der Divergenz des Abstandes bildet. In vorteilhafter Weise könnte der Innenkonus der Überwurfmutter eine zum Dichteinsatz konvexe Formgebung aufweisen, was zur Kompensation im Abstand fehlenden Materials beiträgt und die Verpressung des Dichteinsatzes in Richtung der Längsachse der Vorrichtung, die in der Regel mit der Längsachse der Leitung zusammenfällt, verbessert.
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Damit im Fall einer gewünschten Erweiterung für ein Werkzeug zur Entfernung des Innenteils des Dichteinsatzes eine gute Erreichbarkeit des Steges gewährleistet ist, könnte dieser gut zugänglich benachbart zu der zur Überwurfmutter weisenden Stirnfläche des Außenteils angeordnet sein. Der Steg könnte sich radial zur Längsachse, zwischen der Außenoberfläche des Innenteils und der Innenoberfläche des Außenteils, erstrecken. Dabei könnte der bspw. ringförmig umlaufende Steg bündig mit der im Ruhezustand definierten Stirnfläche des Außenteils abschließen oder – bevorzugt – geringfügig zurückgesetzt sein und sich geschützt komplett im Inneren des Dichteinsatzes erstrecken.
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Für sich bekannt könnten der Innenteil, der Steg und der Außenteil des Dichteinsatzes einstückig ausgebildet sein. Der Steg könnte eine dünnwandige Trennstelle im Sinne einer Soll-Bruchstelle bilden, die dann auch ohne Werkzeug sondern während der Leitungsmontage durch die Leitung selbst zerstört wird.
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Der der Innenteil des Dichteinsatzes könnte im Sinne einer ringförmigen Hülse ausgestaltet sein.
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Der Außenteil könnte ebenfalls im Sinne einer ringförmigen Hülse ausgestaltet sein. In vorteilhafter Weise könnte am Außenteil des Dichteinsatzes eine Materialanreicherung zur Kompensation des Abstandes zum Innenteil vorgesehen sein. Die Querabmessung des Außenteils des Dichteinsatzes senkrecht zur Längsachse könnte die Querabmessung des Innenteils deutlich übersteigen. Trotz divergierendem Abstand und einem Fehlen von verpress – bzw. verquetschbarem Material, könnte die Zugentlastung erhöht werden, ohne den Klemmbereich einzuschränken.
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Der dickere Außenteil könnte weitere Vorteile bieten. An der Außenfläche des Außenteils könnten Vorkehrungen getroffen sein, die die Zusammenwirkung mit dem Grundkörper ermöglichen. Bspw. könnte eine Schulter vorgesehen sein, die sich an der Stirnfläche des Grundkörpers abstützt. Zudem könnte sich die von der Überwurfmutter abgewandte aufgrund der Materialanreicherung stabile Stirnfläche des Außenteils an einem Anschlag an der Innenfläche des Grundkörpers abstützen.
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In stofflicher Hinsicht könnte alternativ oder kumulativ die Materialdichte in den wichtigen Kontaktbereichen zwischen Innenteil und Leitung und zwischen Innenteil und Außenteil so gesteuert werden, dass sie erst bei der Druckkraftbeaufschlagung des Dichteinsatzes im Betriebszustand ihre Kompensationswirkung entfaltet. Auch der mitverpresste Steg ist an der Bereitstellung von Material beteiligt. Unter diesem Aspekt ist eine von der zur Überwurfmutter weisenden Stirnseite des Außenteils des Dichteinsatzes etwas beabstandete, innenliegende Anordnung des Steges ebenfalls vorteilhaft.
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Die Divergenz des Abstandes zwischen Innen- und Außenteil des Dichteinsatzes könnte auf unterschiedliche Weise realisiert werden.
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Im Hinblick darauf, dass die zum Grundkörper weisende Stirnfläche des Außenteils mit einem Anschlag am Grundkörper zusammenwirkt und dafür genügend Material vorhanden sein muss, wird es bevorzugt, dass sich die zur Längsachse weisende Innenfläche des Außenteils im Ruhezustand im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Vorrichtung erstreckt. Ein abstandgebender ringförmiger Kernabschnitt des Werkzeuges zur Herstellung des Dichteinsatzes weist in diesem Fall eine zylindrische Außenfläche auf. Dies schließt nicht aus, dass auch die Innenfläche des Außenteils abgewinkelt zur Längsachse verlaufen kann. In Abstimmung mit den Dimensionen der Vorrichtung, dem Material, der zu erwarteten Krafteinwirkung und dem Innenteil des Dichteinsatzes wird dies anwendungsfallspezifisch gelöst.
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Die Längsachse der Vorrichtung ist in der Regel identisch mit der Längsachse der Leitung.
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Die Außenfläche des Innenteils könnte sich im Ruhezustand abgewinkelt zur Längsachse erstrecken. Ein abstandgebender ringförmiger Kernabschnitt des Werkzeuges weist in diesem Fall eine kegelstumpfförmige Innenfläche auf. Der abstandgebenden Kernabschnitt ist durch die Divergenz des Abstandes vergrößert und kann während der Herstellung gekühlt werden. Damit einhergehend sind die Bruch- und Versprödungsgefahr und der Zeitaufwand verringert.
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Eine bevorzugte gleichbleibende Materialstärke des Innenteils des Dichteinsatzes könnte erzielt werden, wenn sich auch die zur Längsachse weisende Innenfläche des Innenteils im Ruhezustand im selben Winkel abgewinkelt zur Längsachse erstreckt bzw. wenn die Innen- und Außenflächen des Innenteils parallel verlaufen. Diese Variante der Innenteilgestaltung könnte aufgrund der Materialquantität zur Abstandskompensation beitragen. Im Ruhezustand weist das materialstärkenkonstante Innenteil des Dichteinsatzes zur Längsachse, in den Bereich, der später durch die Leitung eingenommen wird. Der herstellungswerkzeugfreundliche Abstand divergiert erfindungsgemäß in Richtung des Grundkörpers. Wird die Leitung in die Vorrichtung und damit in den Dichteinsatz eingeführt, weitet diese den Innenteil auf. Der Abstand verringert sich und die zur Längsachse weisende Innenfläche des Innenteils erstreckt sich parallel zur Längsachse, so dass eine volle Kontakt- und Pressfläche erhalten wird. Der im Hinblick auf das Herstellungswerkzeug vorteilhafte erfinderische divergierende Verlauf des Abstandes zwischen Innen- und Außenteil des Dichteinsatzes beeinträchtigt somit die Funktion des Dichteinsatzes in keiner Weise. Des Abstand wird beim Einführen der Leitung in die Vorrichtung minimiert, was die Funktion nicht beeinträchtigt und spielt im Betriebszustand der Vorrichtung erst recht keine Rolle. Der divergierende Abstand ist die Lösung für herstellungstechnische Probleme, wie oben beschrieben.
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Alternativ könnten sich die Innen- und Außenflächen des Innenteils auch abgewinkelt zueinander erstrecken und je nach Bedarf eine in Orientierung zum Grundkörper hin zu- oder abnehmende Materialstärke aufweisen. Bei einem Innenteil mit einer in Orientierung zum Grundkörper hin abnehmenden Materialstärke könnten beispielsweise Erkenntnisse über das Verformungsverhalten des Dichteinsatzes während der Druckbeaufschlagung in Abhängigkeit von der Innenkonusgestaltung der Überwurfmutter umgesetzt werden, die vermitteln, wo der Kontakt zwischen Außenfläche des Innenteils und Leitung von geringerer Bedeutung ist. Insofern wird eine zum Grundkörper hin abnehmende Materialstärke des Innenteils durchaus als vorteilhaft angesehen.
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Im Hinblick auf eine wirtschaftliche und funktionstüchtige Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Innenteil eine Längenabmessung aufweist, die ca. ein Drittel bis ca. die Hälfte der Längenabmessung des Außenteils ausmacht.
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Des weiteren könnte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Innenteil des Dichteinsatzes einen Bereich aufweist, der von dem Außenteil mit Orientierung zur Überwurfmutter abragt. Der abragende Bereich des Innenteils könnte während der Verpressung/Verquetschung zusammen mit dem verformten Außenteil eine axiale Verschiebesicherung ausbilden. Die axiale Verschiebesicherung gewährleistet, dass bei hoher Zugkraftbeaufschlagung auf die montierte Leitung kein Verrutschen des Innenteils stattfindet und die Dichtwirkung aufrechterhalten bleibt.
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Die Funktionstüchtigkeit der axialen Verschiebesicherung könnte bereits erreicht werden, wenn der abragende Bereich nur geringfügig von der durch die Stirnfläche des Außenteils im Ruhezustand aufgespannten Ebene abragt. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei Leitungsdurchmesser von ca. 1 cm bis ca. 2 cm abgedeckt werden können, könnte bei einer Dichteinsatzgesamtlänge von ca. 2 cm die Längenabmessung des Außenteils ca. 1,8 cm, die Längenabmessung des Innenteils ca. 1,1 cm betragen, wobei ca. 0,2 cm auf den abragenden Bereich entfallen und sich ca. 0,9 cm innerhalb des Außenteils erstrecken. Die Abmessungen stehen beispielhaft und zeigen die Dimensionen in etwa. Je nach Materialeigenschaften und Krafteinwirkung durch den Innenkonus der Überwurfmutter könnte der abragende Bereich auch kürzer gewählt werden oder auch eine Optimierung des Materialaufwandes desjenigen Bereiches des sich innerhalb des Außenteils erstreckenden Innenteils stattfinden, der im Betriebszustand gegen die Leitung gepresst ist.
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Der Grund, warum der Innenteil des Dichteinsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht genauso lang ist wie der Außenteil, liegt darin, dass die gegenüber der Leitung wirksame Pressverformung des Dichteinsatzes dort stattfindet, wo der Innenkonus der Überwurfmutter wirkt. Das Material im Wirkbereich bewegt sich in Richtung Leitung. Die zum Wirkbereich benachbarten Bereiche bewegen sich nicht auf die Leitung zu. Im Fall des abragenden Bereiches des Innenteils wird dies erfindungsgemäß zur Realisierung der Verschiebesicherung ausgenutzt. Der zum Wirkbereich benachbarte, zum Grundkörper orientierte Bereich des Innenteils wird nicht an die Leitung gepresst und kann deshalb eine kürzere Längenabmessung aufweisen. Dies ist auch der Grund, warum ein Innenteil mit einer in Orientierung zum Grundkörper hin abnehmenden Materialstärke ohne Funktionsverluste eingesetzt werden kann. Dies geht mit einer vorteilhaften Materialersparnis und Kostenverschlankung einher.
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Alternativ zum Einsatz von TPE (thermoplastischen Elastomeren) als Material für den Dichteinsatz könnte für die Fertigung des Dichteinsatzes auch der Werkstoff FKM (Fluorkautschuk) eingesetzt werden. Die wird möglich, weil der abstandgebende Kernabschnitt des Werkzeuges durch die neue Formgebung des Dichteinsatzes größer dimensioniert werden kann und eine höhere Stabilität aufweist. Die erhöhte Stabilität ist insbesondere gegenüber Vernetzungsprozessen während der Formgebung des Dichteinsatzes von Vorteil.
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Die Verwendung von FKM führt zu einer höheren Qualität und Langlebigkeit der Leitungsbefestigung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Dichteinsatz.
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Die für die Fertigung des Dichteinsatzes zum Einsatz kommenden Kunststoffe TPE oder FKM bewirken, dass die im Ruhezustand der Vorrichtung vorhandene Konvergenz des Innenteils dann keine Rolle mehr spielt, wenn die Leitung montiert wird. Die Leitung weitet das Innenteil auf und dieses erstreckt sich bereits vor der Druckbeaufschlagung durch die Überwurfmutter zumindest im Hinblick auf seine Außenfläche parallel zur Längsachse der Vorrichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform könnte der Vorrichtung eine Blindscheibe zum Verschluss des Dichteinsatzes zugeordnet sein, die die Vorrichtung bei Nichtbenutzung gegen Staub und Strahlwasser schützt. Die Blindscheibe kann mittels einer steifen Leitung durchstoßen werden oder mittels eines Werkzeuges entfernt werden, wenn die Vorrichtung zum Einsatz kommt und die Leitung montiert werden soll.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von drei Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des angeführten Ausführungsbeispiels der Erfindung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 in skizzenhafter Darstellung einen Teil eines Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit montierter Leitung,
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2 vergrößert, den Gegenstand aus 1 im Betriebszustand,
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3 einen Längsschnitt durch einen Dichteinsatz im Ruhezustand als Einzelbauteil für ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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4 eine geschnittene Perspektivdarstellung eines Dichteinsatzes im Ruhezustand als Einzelbauteil für ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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5 Prinzipskizze zur Erläuterung des Unterschiedes zwischen Ruhezustand und Zustand mit montierter Leitung bezogen auf den Innenteil aus 1.
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Die 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Befestigen einer Leitung 1 mit einem Grundkörper 2, mit einem Dichteinsatz 3 und mit einer Überwurfmutter 4.
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Die Überwurfmutter 4 weist einen zur Leitung 1 hin konvex gewölbten Innenkonus 5 und ein Innengewinde 6 auf, das mit dem Außengewinde 7 des Grundkörpers 2 zusammenwirkt.
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In 1 ist die Vorrichtung im Ruhezustand gezeigt, wobei die Überwurfmutter 4 noch nicht vollständig auf das Außengewinde 7 des Grundkörpers 2 aufgeschraubt ist und noch keine Verpressung des Dichteinsatzes 3 stattfindet.
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In dem in 2 gezeigten Betriebszustand beaufschlagt die Überwurfmutter 4 über ihren Innenkonus 5 den Dichteinsatz 3 radial zur Längsachse A der Vorrichtung mit Orientierung zur Leitung 1 und in Richtung der Längsachse A mit Orientierung zum Grundkörper 2 derart mit Kraft, dass der Dichteinsatz 3 auf die Leitung 1 gepresst ist und diese hält und dichtet.
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Die Längsachse A der Vorrichtung stimmt mit der Längsachse A der Leitung 1 überein.
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Der Dichteinsatz 3 verfügt über einen Innenteil 8', 8 und einen Außenteil 9, um die Dichteinsatz für verschiedene Leitungsdurchmesser nutzen zu können. Während der Kraftbeaufschlagung durch den Innenkonus 5 der Überwurfmutter 4 reduziert der Dichteinsatz 3 seinen Innendurchmesser und wird auf die Oberfläche der Leitung 1 gepresst.
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Der Innenteil 8 und der Außenteil 9 sind über einen Steg 14 miteinander verbunden und weisen voneinander einen Abstand 15 auf.
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Erfindungsgemäß erstrecken sich der Innenteil 8', 8 und der Außenteil 9 des Dichteinsatzes 3 derart abgewinkelt zueinander, dass der Abstand 15 eine Divergenz aufweist.
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In allen drei Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4 divergiert der Abstand 15 zwischen dem Innenteil 8', 8 und dem Außenteil 9 des Dichteinsatzes 3 in Richtung des Grundkörpers 2 und der Steg 14 bildet den Startpunkt der Divergenz des Abstandes 15. Bei allen drei Ausführungsbeispielen sind der Innenteil 8', 8 und der Außenteil 9 des Dichteinsatzes 3 einstückig ausgebildet und der Steg 14 erstreckt sich benachbart zur Stirnfläche 11 des Außenteils 9, radial zur Längsachse A, zwischen der Außenoberfläche des Innenteils 8', 8 und der Innenoberfläche des Außenteils 9. Im Betriebszustand gemäß 2 ist der Steg 14 mit verpresst und geht in die Kontaktfläche 13 zwischen Außenteil 9 und Innenteil 8 des Dichteinsatzes 3 ein.
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Der Innenteil 8', 8 des Dichteinsatzes 3 ist im Sinne einer ringförmigen Hülse ausgestaltet. Der Abstand 15 ist ein divergierender Ringspalt.
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Die zur Längsachse A weisende Innenfläche des Außenteils 9 erstreckt sich in 1 beim ersten Ausführungsbeispiel im Ruhezustand weitgehend parallel zur Längsachse A. Für das Außenteil 9 des Dichteinsatzes 3 macht es keinen Unterschied, ob bereits eine Leitung 1 montiert ist oder nicht. Gemäß den 3 und 4 weist der Außenteil 9 an seiner an den Abstand 15 angrenzenden Innenfläche eine Materialanreicherung zur Kompensation des Abstandes 15 im Betriebszustand auf. Dieser Bereich ist etwas dicker gestaltet. Ansonsten erstreckt sich die Innenfläche des Außenteils 9 im Wesentlichen parallel zur Längsachse A.
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Anders ist dies in Bezug auf den Innenteil 8 des Dichteinsatzes 3. Bezogen auf den Innenteil 8 bedeutet Ruhezustand, dass noch keine Leitung 1 in die Vorrichtung eingeführt ist. In der Prinzipskizze gemäß 5 sind der Innenteil 8 aus 1 und der gestrichelt dargestellte Innenteil 8' gezeigt. Der Innenteil 8' befindet sich im Ruhezustand und ragt aufgrund des divergierenden Abstandes 15 in den Bereich hinein, der von der Leitung 1 eingenommen wird. Der Innenteil 8 befindet sich nicht mehr im Ruhezustand, sondern wird von der Leitung 1 aufgeweitet und nach außen, von der Längsachse A weg bewegt. Dabei nimmt die zur Längsachse A weisende Innenfläche des Innenteils 8 eine zur Längsachse A parallele Ausrichtung an und stellt bereits den Kontakt zur Oberfläche der Leitung 1 her. Eine Kontakt- und Pressfläche ist für den in 2 gezeigten Betriebszustand vorbereitet. Die Prinzipskizze gemäß 5 gilt auch für die Gegenstände der 3 und 4, deren Innenteile dort wegen des Ruhezustandes mit 8' gekennzeichnet sind.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die zum Außenteil 9 weisende Außenfläche des Innenteils 8', 8 abgewinkelt zur Längsachse A. Auch die Innenfläche des Innenteils 8' erstreckt sich – allerdings unter einem etwas kleineren Winkel als die Außenfläche – abgewinkelt zur Längsachse A. Dadurch nimmt die Materialstärke des Innenteils 8', 8 in Richtung Grundkörper 2 ab.
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Beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 erstreckt sich die zum Außenteil 9 weisende Außenfläche des Innenteils 8' im Ruhezustand abgewinkelt zur Längsachse A. Parallel dazu erstreckt sich die zur Längsachse A weisende Innenfläche des Innenteils 8'. Der Innenteil 8' gemäß den 3 und 4 weist eine konstante Materialstärke auf.
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Der Innenteil 8', 8 weist Längenabmessung auf, die ca. die Hälfte der Längenabmessung des Außenteils 9 ausmacht. Gemäß den 1, 3, 4 weist der Innenteil 8', 8 des Dichteinsatzes 3 einen Bereich 10 auf, der von dem Außenteil 9 mit Orientierung zur Überwurfmutter 4 abragt.
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In 2 ist gezeigt, dass der abragende Bereich 10 des Innenteils 8', 8 im Betriebszustand von der Leitung 1 weg weist.
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Der Außenteil 9 weist im Ruhezustand gemäß 1 eine Stirnfläche 11 auf, die im Betriebszustand gemäß 2 durch den auf das Außenteil 9 einwirkenden Innenkonus 5 der Überwurfmutter 4 zu einen Stirnflächenbereich 12 verformt ist. Zusammen mit dem im Betriebszustand von der Leitung 1 wegweisenden abragenden Bereich 10 des Innenteils 8, dem durch den Stirnflächenbereich 12 ein Widerstand gegen Verschieben entgegengesetzt ist, ist eine axiale Verschiebesicherung zumindest in Richtung des Grundkörpers 2 ausgebildet. Mit 13 ist in 2 die Kontaktfläche zwischen Innenteil 8 und Außenteil 9 des Dichteinsatzes 3 bezeichnet. Wie der konvex gewölbte Innenkonus 5 der Überwurfmutter 4 ist auch die Kontaktfläche 13 zur Leitung 1 hin konvex gewölbt. Auch der abragende Bereich 10 ist geringfügig an der Ausbildung der Kontaktfläche 13 beteiligt, was der Verschiebesicherung förderlich ist. Der übrige Teil des abragenden Bereiches 10 zeigt eine Krümmung, die von der Leitung 1 weg orientiert ist und die Verschiebesicherung gemeinsam mit dem Stirnflächenbereich 12 des Außenteils 9 bildet. Die axiale Verschiebesicherung im Betriebszustand wird durch einen Stoffschluss im Bereich der Kontaktfläche 13 derart unterstützt, dass dieser sowohl in Orientierung zur Überwurfmutter 4 als auch in Orientierung zum Grundkörper 2 wirkt.
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Der Dichteinsatz 3 ist beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel aus FKM (Fluorkautschuk), beim ersten Ausführungsbeispiel aus TPS (thermoplastische Elastomere) gefertigt.
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Zum Ablauf der in 2 gezeigten Verpressung des Dichteinsatzes 3 wird ausgeführt, dass sich die Anpressfläche des Innenteils 8 mit der Erhöhung der Anzahl der Umdrehungen der Überwurfmutter 4 erhöht.
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An der Außenoberfläche des Außenteils 9 ist eine Schulter 16 vorgesehen, die sich an der Stirnfläche 17 des Grundkörpers 2 abstützt. Mit 18 sind Außensechskante der Überwurfmutter 4 und des Grundkörpers 2 bezeichnet, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen und Montagezwecken dienen. Die zum Grundkörper 2 weisende Stirnfläche 19 des Außenteils 9 stützt sich gegen einen Anschlag 20 des Grundkörpers 2 ab. In 2 ist die Verpressung in axialer Richtung im dortigen Kontaktbereich zwischen Stirnfläche 10 und Anschlag 20 gut erkennbar.
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Der Dichteinsatz 3 des in 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels ist durch eine Blindscheibe 21 verschlossen, die die Vorrichtung bei Nichtbenutzung vor Staub und Strahlwasser schützt.
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Hinsichtlich weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
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Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Lehre nicht auf das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel eingeschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1675244 B1 [0006, 0006, 0007]
