DE1976877U - Dicht- und spannring. - Google Patents

Description

Dicht- und Spannring.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dicht- und Spannring aus hochfesten, elastischen Kunststoff, welcher vorwiegend zum Dichten und Spannen von runden Röhren, Bolzen, Wellen und dgl. verwendet wird, deren äußere Mantelflächen Gewinde aufweisen oder aber auch glatte Mantelflächen haben können.

Der erfindungsgemäße Dicht- und Spannring ist nicht an ein bestimmtes Anwendungsgebiet gebunden, er ermöglicht vielmehr eine große Anzahl von an sich gebräuchlichen Verbindungsarten einfacher , schneller und billiger, als mit den allgemein üblichen Mitteln, auszuführen.

Der erfindungsgemäße Dicht- und Spannring ist kreisförmig, ungeschlitzt, verhältnismäßig dünnwandig, hat die Form eines kurzen zylindrischen Ringteiles mit einseitig verjüngt auslaufenden Kegelansatz. Die Bohrung des erfindungsgemäßen Dicht- und Spannringes ist entweder mit Innengewinde versehen oder weist eine glatte zylindrische Bohrung auf. Das Verhältnis der Länge des geraden Ringteiles zur Länge des Kegelansatzes ist annähernd gleich aber nicht Voraussetzung. Die Dicht- und Spannwirkung des erfindungsgemäßen Ringes wird durch achsiale Belastung eingeleitet, wobei eine elastische Verformung des Ringwerkstoffes bewirkt wird.

Klemmringe aus Gummi und Kunststoff sind in zylindrischer, konischer und Tellerfedern ähnlicher Form bekannt. Auch metallische Spannringe und Hülsen sind in vielfältiger Form bekannt. Diese Ringe haben vielfach den Nachteil, daß sie nur in einer bestimmten Einbaustellung funktionsfähig sind, wodurch bei der Montage häufig Fehler entstehen. Viele der bekannten Kunststoff und Gummielemente sind nicht einzeln, sondern nur paarweise oder-mehrfach' geschichtet verwendbar, Andere bekannte Hülsenarten benötigen um überhaupt gespannt oder entspannt werden zu können, nach außen oder innen vorstehende Randverstärkungen oder Bunde, wodurch ein großer · radialer Platzbedarf erforderlich ist.

Metallringe in kegeliger Form sind, nachdem sie einmal verspannt waren, von Rohren und dgl. überhaupt nicht mehr ohne Gewalt zu lösen, da sie sich in den meisten Fällen in den Rohrwerkstoff einschneiden.

Zum Abdichten und zum Spannen von Gewindeteilen eignen sich diese an sieh bekannten Dicht- und Spannelemente überhaupt nicht.

Der erf indungs gemäße Dicht- und Spannring, welcher aus hochfesten Kunststoffen , wie z. B. Polyamide, Polykarbonate und ähnlichen Thermoplasten oder Duroplasten hergestellt ist, hat den besonderen Vorteil, daß er außerordentlich einfache Formen aufweist und daher auf rationellste Art spanlos oder aber auch spanabhebend herstellbar ist.

Der erf indungs gemäße Dicht- und Spannring ermöglicht bei geringsten radialen Raumbedarf und bei gleicher äußerer Form, Verbidnungen oder Anschlüsse von bundlosen Gewindeteilen, als auch von Teilen wie glatte Rohre, Wellen, Bolzen und dgl. mit glatter Mantelfläche.

Die Verbindungs- oder Anschlußteile mit denen ein erf indungs gemäßer Dicht- und Spannring verspannt wird ,sind vorzugsweise als Verschraubungs» teile ausgebildet von denen mindestens ein Teil einen von außen nach innen verjüngten Kegel von gleichen Kegelwinkel des erf indungs gemäßen Dicht- und Spannringes aufweist.

Das Anschliessen von bundlosen Gewindeteilen wie Rohre, Verschlußschrauben Armaturenteile und dgl. an Maschinenteile oder Verbindungsteile, bei denen außer der Befestigung auch eine Abdichtung erforderlich ist, ist vielfach überhaupt nur mit konischen Gewinden durchführbar. Das Einschrauben von konischen Gewindeteilen führt häufig zum Aufplatzen der Einschraubteile, da ein Überziehen oft unumgänglich ist wenn eine bestimmte Endstellung erreicht werden muß.

Beim Einschrauben und Abdichten von Teilen mit geraden Gewinden ist man immer noch auf Hanf, Kunststoff- Folien und diverse Dichtungspasten angewiesen. All diese bekannten Mittel erfüllen wohl ihren Zweck sind aber umständlich und zeitraubend bei der Montage. Im Falle einer Reparatur muß die ganze Prozedur beim Zusammenbau wiederholt werden.

Die erf indungs gemäßen Dicht- und Spannringe ermöglichen eine vollkommen trockene und einfache Montage, konische Gewinde sind nicht erforderlich, sie können wiederholt gespannt und gelöst werden ohne daß sie dabei beschädigt werden. Ebenso ist es möglich mit HiKe der erf indungs gemäßen Dicht» und Spannringe grobe Rohre und sonstige Gewindeteile an alle Arten von Verbindungskörpern anzuschließen.

Die vorstehende Aufzählung der verschiedenen Funktionen und der möglichen Anwendungsar ten ist nur ein Teil der vielseitigen Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Dicht- und Spannringe.

In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in zwei einzelnen Grundausführungen und in sechs Anwendungsbeispielen, die in Teilschnitten dargestellt sind, veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt den Dicht- und Spannring 1 in seiner Grundausführung. Er besteht aus hochfestem, elastischen Kunststoff und setzt sich aus einen zylindrischen Teil la und einen kegeligen Teil Ib zusammen. Die Bohrung weist ein durchgehendes gerades Gewinde Ic von beliebiger Steigung auf. Der kleinste Kegeldurchmesser wird immer etwas größer als der Gewindedurchmesser gewählt, so daß eine gerade Fase 1 d bestehen bleibt. Die Fläche Ie ist mit der Fasenfläche Id parallel. Die Fläche Ie kann sowohl als Dichtfläche als auch als Spannfläche benützt werden und in manchen Anwendungsfällen auch funktionslos bleiben. Die Kegelfläche If wird immer gegen ein Gegenstück mit einen Innenkegel, der den gleichen Kegelwinkel des Spann-und Dichtringes 1 aufweist, verspannt.

Fig. 2 zeigt den erfindungs gem. äßen Dicht- und Spannring 2. Er hat die gleiche Form wie der Ring nach Fig. 1 und unterscheidet sich von diesem nur dadurch, daß er anstelle eines Innengewindes eine glatte zylindrische Bohrung 2a aufweist.

In Fig. 3 ist dargestellt wie ein bundloses Rohr 3 mit Gewindeansatz 3a mithilfe des erfindungs gemäßen Dicht- und Spannringes 1 mit einer Muffe 3b oder eines sonstigen Maschinenteiles mit Innengewinde 3e: verspannt und abgedichtet wird. Das Gewinde Ic des Ringes 1 hat vorzugsweise ein geringes Untermaß und wird auf das Rohr 3 aufgeschraubt. Die Muffe 3b weist eine kegelige Senkung 3d auf, an der sich beim Einschrauben des Rohres 3 der Ring 1 mit seiner Kegelfläche If anpreßt, wobei der konische Ringteil Ib elastisch verformt wird und eine vollkommene Gewinde- und Kegelflächenabdichtung erfolgt.

Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Dicht- und Spannring 1 als Verschlußschrauben-Kombination. Die Schraube 4 ist als einfache Stiftschraube mit durchgehenden Gewinde ausgebildet, sie weist zum Festspannen vorzugsweise einen Innensechskant 4a auf, welcher natürlich auch durch einen Schlitz, zwei Stiftlöcher oder sonstige Angriffspunkte ersetzt sein kann. Die Stiftschraube 4 kann aus allen herkömmlichen und bekannten Werkstoffen hergestellt werden, sie kann mit einer Ausnehmung versehen sein oder mit einen Magnet bestückt werden. Sie kann auch aus transparenten Kunststoffen zur Verwendung als Ölstandsauge hergestellt sein. Das Gehäuse 4b weist ebenfalls eine Senkung 3d auf, das Verspannen und Abdichten erfolgt auf gleiche Art wie unter Fig. 3.

Auf gleiche und in einer nicht dargestellten Art können z.B. auch Stehbolzen und die verschiedensten Verschraubungsteile verspannt und abgedichtet werden.

Das Feststellen von Gewindeteilen in einer bestimmten Winkelstellung ist infolge der Einstellbarkeit des Ringes 1 mühelos möglich und erfolgt unter geringer Kraftaufwendung.

Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung wie mit dem erfindungsgemäßen Dicht- und Spannring 1 ein Rohr 3 in einem offenen Behälter 5 verspannt und abgedichtet wird. Der Behälterboden oder eine Seitenwand 5a weist eine durchgehende Bohrung mit konischer Sendkung 3d auf. Bevor das Rohr 3 mit seinen Gewindeansatz 3a in die Behälterwand 5a eingeschoben wird, schraubt man eine flache Sechskantmutter 5b auf. Nach dem Einschieben des Rohres 3 in den Behälter 5 wird der erfindungs gern äße Dicht- und Spannring 1 auf den Gewindeansatz 3a aufgeschraubt. Durch anziehen der außerhalb des Behälters angeordneten Mutter 5b wird der Ring 1 gegen die Behälterwand 5a verspannt wobei eine vollkommene Flächen und Gewindeabdichtung bewirkt wird.

In Fig. 6 ist dargestellt wie ein Rohr 3 mit Gewindeansatz 3a mit dem erfindungsgemäßen Dicht- und Spannring 1 als Stoßverbindung an eine Armatur 6 oder an einen beliebigen Verbindungskörper angeschlossen wird. Der Dicht- und Spannring 1 wird so auf das Rohr 3 aufgeschraubt, daß die Ringfläche Ie etwas vom Rohrende vorsteht. Das Rohr 3 kann seitlich an die Anschlußarmatur 6 angeschoben werden. Mit der Spannmutter 6a,

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deren Schulter eine konische Senkung 3d aufweist, wird das Rohr 3 mit dem aufgeschraubten Ring 1 mit der Anschluß armatur verspannt. Die Stirnseite Ie des Ringes 1 ist Dicht- und Druckfläche zugleich. Infolge der achsialen Belastung der Kegelfläche If wird eine kräftige und vollkommen spielfreie Umklammerung des Rohrgewindes bewirkt. Eine derartige Verbindung kann außerordentlich große Achsialkräfte aufnehmen und ist auch bei höchsten Drücken vollkommen dicht. Sie hat den besonderen Vorteil im Vergleih zu sogenannten Schneidringverbindungen, daß die Verwendung von Präzisionsrohren keine Voraussetzung ist, im ganzen Aufbau verblüffend einfach ist, aus nur wenigen Teilen besteht und eine außerordentlich einfache Montage und Demontage ermöglicht.

Auf gleiche Art können bei Verwendung eines Dicht- und Spannringes nach Fig. 2 auch Rohre, Bolzen, Wellen und dgl. mit glatter zylindrischer Mantelfläche verspannt und abgedichtet werden. Die mögliche achsiale Belastung ist natürlich geringer als bei einem Rohr mit Gewindeansatz.

Fig. 7 zeigt den Anschluß eines dünnwandigen Rohres mit glatter zylindrischer Mantelfläche mit einem Dicht- und Spannring 2 an eine Armatur 7a. In der linken Schnitthälfte ist die Verbindung vor dem Anziehen und in der rechten Schnitthälfte nach dem Anziehen dargestellt.

Die Bohrung 7b der Anschluß armatur 7a ist etwas größer als der jeweilige Rohrdurchmesser. Die Montage erfolgt zweckmäßig, so daß der Dicht- und Spannring 2 so in die Spannmütter 6a eingelegt wird, daß die Kegelfläche If des Ringes 2 in der konischen Senkung 3d zu liegen kommt und die Spannmutter 6a gemeinsam mit dem Ring 2 auf die Anschlußarmatur 7a aufgeschraubt wird.

Das Rohr 7 wird vorzugsweise soweit eingeschoben, daß es etwas in die Bohrung 7b der Anschluß armatur 7a hineinragt. Die erfindungsgemäßen Dicht- und Spannringe nach Fig. 1 und / oder Fig. 2 sind so ausgebildet, daß, nachdem die Mutter 6a mit dem eingebauten Ring 2 an der Anschlußarmatur 7a aufliegt und das Rohr 7 eingeschoben ist, keinerlei Hohlräume vorhanden sind. Die Spann- und Dichtungswirkung erfolgt daher schon nach einer geringfügigen Drehung der Mutter 6a. Dünnwandige Rohre, besonders solche aus Kupfer, Messing und ähnlichen Metallen, aber auch dünnwandige Stahlrohre lassen sich bei kräftigen Anzug verformen,

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wobei eine vollkommen glatte und gleichförmige Hohlkehle 7c, bzw. eine Sikke, wie sie in der rechten Schnitthälfte dargestellt ist, erzeugt wird. Eine mit dem Dicht- und Spannring 2 erzeugte Sikke 7c bietet z.B. bei der Herstellung von dreh- oder schwenkbaren Rohrverbindungen enorme Vorteile. Nachdem die Sikke 7c im Rohr 7 tief genug eingedrückt ist, wird die Spannmutter 6a soweit nachgelassen, daß sich das Rohr 7 um seine Achse verdrehen läßt, wobei noch immer eine vollkommene Dichtheit vorhanden ist. Das Rohr 7 ist, obwohl es nur mit einer Teilkraft verspannt ist, vollkommen und in jeder Richtung achsial gesichert und infolge der günstigen Reibungs verhältnis se zwischen dem Ringwerkstoff 2 gut beweglich. Der Dicht- und Spannring 2 ist jederzeit ein- bzw. nachstellbar. Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, daß der Ring 2 nach erfolgter Demontage ohne Gewaltanwendung oder Beschädigung des Rohres von diesem entfernbar ist. Selbstverständlich ist es möglich die Verbindung in einer nicht dargestellten Art und bei gleicher Wirkungsweise so zu gestalten, daß sich die konische Senkung 3d an der Anschlußarmatur 7a befindet und die Spannmutter 6a eine gerade Schulter^!,aufweist. Ebenso kann z.B. anstelle einer Mutter die Anpreßkraft mittel einer Spannplatte, welche mit Schrauben verspannt wird, bewirkt werden.

Fig. 8 zeigt einen Rohranschluß an einer Armatur 8 oder ein sonstiges Maschinenteil welches ein Innengewinde 8a und eine Sackbohrung mit einer geraden Stirnfläche 8b aufweist. Der Dicht- und Spannring 2 liegt mit seiner Stirnfläche Ie in der Sackbohrung auf.

Das Verspannen des Rohres 7 erfolgt durch einen hohlen Spannippel 8c durch welchen das Rohr 7 eingeschoben ist. Durch drehen des Spannippels 8c, welches eine konische Senkung 3d aufweist, wird der Ring 2 an seiner Kegelfläche If achsial verspannt, wodurch die Abdichtung und die radiale Spannkraft in der bereits beschriebenen Art erfolgt.

Patentansprüc he:

Claims (2)

1. Ρ.Α.58Η63*11.1Β.67

   S c h u t ζ an s ρ r ü e h e

   1 . Dicht- und Spannring, vorzugsweise aus hochfestern, elastischen Kunststoff, mit teilweise zylindrischer und kege= liger Mantelfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Bohrung (2a) oder Innengewinde (1c) versehener Dichtkegel(if) mit einer Stirnfläche (ld) versehen ist, die planparallel zur Sitnrfläche (le) des zylindrischen Teiles (1a) verläuft,
2. 2 Dicht- und Spannring nach Anspruch 1 dadurch ge= kennzeichnet, daß diesem mindestens ein Druck- oder Abstütz= körper mit dem gleichen Kegelwinkel des Dicht- und. Spannringes

   /beigeordnet ist, welcher vorzugsweise als Yerschraubungsteil ausgebildet ist.

   5 Dicht- und Spannring nach Anspruch 1 dadurch ge= kennzeichnet, daß der Kegelansatz als selbstlösender Kegel ausgebildet ist*