DE1066443B - Gewindestöpsel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Gewindestöpsel, wie er zum Verschließen von Behältern verwendet wird, der napfförmig ausgebildet und mit einem Randflansch sowie mit einem unter diesem liegenden Dichtungsring versehen ist, der auf dem obersten Gewindegang anliegt.

Bisher haben sich beim Einschrauben von Gewindestöpseln mit vertieft liegendem Dichtungssitz in den Fällen Schwierigkeiten ergeben, wenn die Dichtungsringe entweder quadratischen oder rechteckigen Querschnitt haben. Ob diese Dichtungsringe nun richtig angebracht sind oder nicht, so zeigt es sich trotzdem in einigen Fällen, daß sie an einer Stelle zusammengestaucht und an anderen Stellen ausgezogen werden. Es ist jedoch die einzige übliche, wirtschaftliche Art, solche Dichtungsringe in den erforderlichen Mengen herzustellen, daß man sie von gegossenen oder gezogenen Schläuchen abschneidet, woraus sich zwangläufig Ringe ergeben, deren Querschnitt entweder quadratisch oder rechteckig ist, je nach dem Verhältnis der Schnittbreite zur Stärke der Schlauchwandung. Was den eigentlichen Stöpsel betrifft, so wird dieser mit der erforderlichen Genauigkeit und in den benötigten Mengen vorzugsweise durch Formguß oder durch Formen aus Metallen oder Kunststoffen hergestellt. Das Gewinde für den Stöpsel wird daher unmittelbar während des Formens oder Gießens auf dem Stöpselkörper erzeugt. Nach den bekannten Verfahren ist das Gewinde an den Stöpseln so ausgebildet, daß es plötzlich anfängt und ebenso plötzlich endet.

Gewindestöpsel mit vertieft liegendem Dichtungssitz haben um das obere Ende herum nach auswärts stehende Ränder, die darunter eine rechtwinklige Schulter bilden. Zwischen der Schulter und dem oberen Ende des Gewindes befindet sich eine ringförmige glatte Fläche, auf der der Dichtungsring sitzt. An der von der Schulter abgewendeten Seite ist die ringförmige Fläche von dem obersten Gewindegang begrenzt. Somit ergeben sich dort, wo das Gewinde bisher jäh und ohne Übergang aufhörte und das Gewinde überall die gleiche Steigung hat, gewisse, den einwandfreien Dichtungssitz beeinträchtigende Faktoren. Dies ist inbesondere dort der Fall, wo bei großen Produktionszahlen die Dichtungsringe durch mechanische Mittel auf die Stöpsel aufgebracht werden.

Eine Schwierigkeit liegt darin, daß dort, wo der oberste Gewindegang sich seinem Ende nähert und somit am dichtesten an der Randschulter liegt, der Dichtungsring ziemlich fest gehalten wird, während an den weiter vom Rand entfernten Stellen des Gewindeganges der Dichtungsring sich auf seinem Sitz auf und ab bewegen und etwas locker sein kann. Dieser Umstand bedeutet an und für sich keinen großen Nachteil. Dort aber, wo das Gewinde jäh aufhört, wird der Gewindestöpsel

Anmelder:

American Flange & Manufacturing Co. Inc., New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68

Beanspruchte Priorität;
V, St. v. Amerika vom 5. Juli 1955

Dichtungsring manchmal zwischen diesem Ende und der Schulter eingeklemmt. Wenn man also den Stöpsel in den ihn aufnehmenden Teil einschraubt, wird der Dichtungsring, sofern er nicht glatt in dem aufnehmenden Teil gleitet, in dieser Stellung zusammengestaucht und dort, wo er sich frei bewegen kann, herausgezogen. Dabei kann er sich etwas hochkanten, wodurch er auf den übrigen Gewindegängen hängenbleibt oder aber wenigstens um ein kleines Stück aus ihrem Sitz gezwängt wird. Diese und andere Einflüsse führen in gewissen Fällen dazu, daß ein solcher Verschluß unwirksam wird, oder sie machen einen Ersatz des Dichtungsringes erforderlich. Diese Fälle sind zwar ziemlich selten, jedoch wenn sie vorkommen, kann das Auslaufen größerer Mengen von möglicherweise gefährlicher oder feuergefährlicher Flüssigkeit die Folge sein.

Seit langer Zeit wird eine wirksame Lösung der angedeuteten Probleme gesucht. Bekannt ist der Versuch, Dichtungsringe mit nicht rechteckigem Querschnitt herzustellen; jedoch abgesehen davon, daß dies keine wirkliche Lösung der Probleme bedeuten kartn, sind die Herstellungskosten viel zu hoch. Bekannt ist es auch, den Außendurchmesser des Gewindes von Verschlußstöpseln nach dem Innern des Verschlusses zu schwach abnehmend auszubilden, ohne daß jedoch dabei das Gewinde mit der Verschluß dichtung in Berührung kommt.

Eine bessere Lösung des erwähnten Problems besteht darin, die Dichtungsringe außen mit einem Schmier- oder Gleitpulver oder ähnlichem Material zu überziehen. Hier sind die Erfolge natürlich davon ab-

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hängig, ob der Überzug sauber und gleichmäßig angebracht ist und während des Transportes der Stöpsel auf den Dichtungsringen haftet, bis die Stöpsel verwendet werden. Offenbar haben aber Versuche in dieser Richtung zu keiner wirklichen Behebung der Schwierigkeiten geführt. Durch die Erfindung dagegen werden diese Schwierigkeiten überwunden.

Sie löst das Problem dadurch, daß am oberen Gewindeende, nämlich dort, wo das Gewinde an den Dichtungssitz grenzt, das Gewinde in besonderer Weise ausgebildet wird. Erfindungsgemäß geschieht dies in der Weise, daß, statt das Gewinde zu einem jähen Abschluß zu bringen, der oberste Gewindegang, auf dem die Dichtung liegt, einen-Steigungswinkel aufweist, der etwa gleich dem halben Steigungswinkel der übrigen Gewindegänge ist, und daß die Höhe des obersten Gewindeganges innerhalb eines Umlaufes querschnittmäßig von der vollen Höhe der übrigen Gewindegänge bis auf die Oberfläche des gewindelosen zylindrischen Abschnittes der Stöpselwandung abnimmt, wobei der Winkel zwischen den Flanken des Gewindeganges unverändert bleibt.

Der abnehmende Gewindegang liegt trotz des anderen Steigungswinkels infolge seines gleichbleibenden Flankenwinkels an seiner unteren Seite immer noch im normalen Innengewinde des Aufnahmeteils an. Die Verminderung des Steigungswinkels in Verbindung mit der Abnahme an der unteren Seite des Dichtungssitzes schaffen einen Rand, der parallel zu dem Stöpselrandflansch liegt. Mit anderen Worten verläuft die Linie, mit der die obere Flanke des abnehmenden Gewindeganges- am Dichtungssatz liegt, parallel zu der ihr gegenüberliegenden Schulter.

Es ist auch wichtig, daß die obere Flanke des abnehmenden Gewindeganges, die zu der Vertikalen einen Winkel von 30° beibehält, eine schräge, ganz herumlaufende Führungsfläche für den Dichtungsring bildet. Somit werden die Dichtungsringe, auch wenn sie schnell und mechanisch aufgebracht werden und sich aus ihrer durch den Überstreifer verursachten ausgedehnten Stellung zusammenziehen, an der oberen Flanke des obersten Gewindeganges abgleiten und sich glatt und mit gleichmäßiger Spannung über ihren gesamten Umfang in ihren Sitz legen. Es sind keine Hindernisse vorhanden, an denen sie beim Einschrauben der Stöpsel hängenbleiben könnten oder die sie an irgendeiner Stelle stauchen oder ziehen könnten; die schräge Flanke des Gewindeganges beseitigt jede Gefahr, daß der Dichtungsring falsch zu liegen kommen könnte.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung der Zeichnungen hervor. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Gewindestöpsel,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Stöpsels,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Gewindestöpsel nach der Linie 3-3 in Fig. 2 in Blickrichtung der Pfeile,

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht der oberen am Stöpsel vorgesehenen Gewindegänge in Richtung der Pfeile 4-4 gemäß Fig. 1 betrachtet,

Fig. S eine ähnliche Ansicht der anderen Umfangshälfte, in Richtung der Pfeile 5-5 gemäß Fig. 1 betrachtet,

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 1 in Blickrichtung der Pfeile,

Fig. 7 einen ähnlichen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 1 in Blickrichtung der Pfeile,

Fig. 8 einen vertikalen Teilschnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 1 in Blickrichtung der Pfeile und

Fig: 9 einen Teilschnitt durch den eingeschraubten Stöpsel nach der Linie 9-9 in Fig. 1.

Der Gewindestöpsel hat eine zylindrische Wandung 1, einen Boden 2 und einen seitlich etwas übeV-stehenden Randflansch 3.

Die Unterseite des Randflansches 3 bildet eine rechtwinklig abgesetzte Schulter 4 als obere Begrenzung des Sitzes 5 für den Dichtungsring 6 rechteckigen Querschnitts. Wird der Dichtungsring, wie in Fig. 9

ίο veranschaulicht, zusammengepreßt und eingeschlossen, so verformt er sich und füllt dabei den Hohlraum aus, der von der oberen Flanke des obersten Gewindeganges und der Schulter des Stöpselrandflansches sowie vom Mundstück des Einschraubteils gebildet wird.

Das Gewinde des Stöpsels muß so ausgebildet sein, daß, obwohl die Steigung von der Ansatzstelle 8 des obersten Gewindeganges an nur halb so groß geschnitten ist, der Flankenwinkel (Seitenwandungswinkel) der übrigen Gewindegänge beibehalten ist, wenn sie auch gleichmäßig über einen Gang herum abnehmen. Wenn die Gewindegangform zu einer Form oder Höhe verändert würde, die der Veränderung in eine Steigung entspricht, bei der zweimal soviel Gewindegänge auf 1 Zoll kommen, so würde an der Stelle 8 eine ausgeprägte Schulter entstehen, während zwischen diesem Gewindegang und dem nächsten regulären Gewindegang flache Stellen vorhanden sein wurden. Außerdem würde das Abnehmen dieses Gewindeganges nicht den gewünschten parallelen Rand für den Dichtungssitz entstehen lassen. Wenn aber die Gewindegangform der einen Steigung beibehalten wird und dann mit halber Steigung gleichmäßig abnimmt, wird die Höhe des Gewindeganges an der Stelle 9, nämlich auf halbem Wege des Umfanges vom Ausgangspunkt 8 aus (Fig. 2, 3 und 5), auf die Hälfte verringert sein. An dem der Stelle 9 gegenüberliegenden Ende 10 des Stöpselumfanges läuft der abnehmende Gewindegang gerade aus, wenn er sich wieder der Stelle 8 nähert.

Ein wichtiges Ergebnis der erfindungsgemäßen Ausbildung des oberen Gewindeganges ist, daß die Linie 11, die seine obere Flanke 12 mit der Stöpselwand bildet, in einer zur Achse des Gewindes senkrechten Ebene liegt. Außerdem wird, da der Ansatz aller Gewindegänge auf der gleichen zylindrischen Fläche Hegt wie die Fläche 5 des Dichtungssitzes, die Linie 11 die untere Grenze der Fläche 5 bestimmen, wie es in Fig. 2 bis 9 zu sehen ist. Ferner neigt sich die Flanke 12 über den ganzen Umfang herum nach unten auf die Linie 11 zu. Wenn also der aus elastischem, gummiähnlichem Material bestehende Dichtungsring ausgedehnt wird, um in seinen Sitz eingelegt zu werden, so gleitet dabei seine untere Innenkante 13 (Fig. 6) an der Flanke 12 ab, bis sie mit der Linie 11 zusammenfällt. Dann sitzt der Dichtungsring fest auf seinem Sitz.

Unabhängig von der Größe des Stöpseldurchmessers und der Anzahl der Gewindegänge ist es je Längeneinheit nur notwendig, die Steigung des letzten Gewindeganges zu halbieren und diesen gleichmäßig über einen Umlauf zu vermindern, um für den Dichtungssitz 5 eine untere Begrenzungslinie zu bilden, die parallel zur Schulter 4 verläuft.

Darstellungen des obersten Gewindeganges an vier

mit gleichen Abständen auseinanderliegenden Stellen des Stöpselumfanges sind in Fig. 6 bis 9 zu sehen.

Fig. 9 ist auch zu entnehmen, daß, obwohl die Steigung des letzten Gewindeganges von seiner Ansatzstelle 8 bis zu seiner Auslaufstelle 10 halbiert worden ist, das ununterbrochene Innengewinde 14 des Behälterhalsteiles zu der unteren Flanke 15 des obersten Stöpsel-

gewindeganges paßt. Diese Gewindeausbildung erleichtert das Einschrauben des Stöpsels und bildet kein Hindernis; außerdem schafft es einen zusätzlichen Gewindeeingriff.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gewindestöpsel in Napf form mit Randflansch und einem unter diesem vorgesehenen Dichtungsring, der auf dem obersten Gewindegang anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Gewindegang (8, 9, 10) einen Steigungswinkel aufweist, der etwa gleich dem halben Steigungswinkel der übrigen Gewindegänge ist, und daß die Höhe des obersten Gewindeganges innerhalb eines Umlaufes querschnittsmäßig von der vollen Höhe der übrigen Gewindegänge bis auf die Oberfläche des gewindelosen zylindrischen Abschnittes (5) der

Stöpsel wandung (1) abnimmt, wobei der Winkel zwischen den Flanken (12, 15) des Gewindeganges unverändert bleibt.

2. Gewindestöpsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Flanke (12) des obersten Gewindeganges (8, 9, 10) so geneigt ist, daß sie den zylindrischen Abschnitt (5) der Stöpselwandung (1) längs einer Linie (11) trifft.

3. Gewindestöpsel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linie (11), längs der sich die obere Flanke (12) des obersten Gewindeganges (8, 9, 10) mit dem zylindrischen Abschnitt (5) der Seitenwandung trifft, parallel zu der Unterseite des Randflansches (3) liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 477 088.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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