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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einschraubzapfen nach DIN 3852, Teil 11 mit einem Profildichtring nach DIN 3869, wobei der für eine Rohrverschraubung vorgesehene Einschraubzapfen einen Gewindestutzen mit einem Außengewinde und einen sich über eine gewindefreie Verjüngung anschließenden, sich flanschartig radial erweiternden Dichtabschnitt aufweist, der im Übergang zu der Verjüngung eine axiale Dichtungsnut zur Aufnahme des Profildichtrings aufweist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung auch einen Profildichtring für einen solchen Einschraubzapfen.
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Die genannte DIN 3852, Teil 11, Ausgabe Mai 1994, definiert einen speziellen Einschraubzapfen der „Form E” für Rohrverschraubungen, Armaturen und Verschlussschrauben in Verbindung mit Einschraublöchern der Form X oder Y nach DIN 3852, Teile 1 und 2. Demnach wird die Form E der Einschraubzapfen mit Profildichtringen nach DIN 3869, Ausgabe Mai 1994, verwendet.
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Im praktischen Einsatz solcher Einschraubzapfen wird häufig festgestellt, dass nach dem Einschrauben in ein zugehöriges Einschraubloch Undichtigkeiten auftreten, weil während der Montage der Profildichtring aus der Dichtungsnut ganz oder teilweise herausrutscht. Bei der Verschraubungsmontage muss daher stets sorgfältig darauf geachtet werden, dass der Profildichtring korrekt in der Dichtungsnut sitzt und auch dort bleibt, bevor die Verschraubung fest verschraubt wird. Dies ist aber nicht prozesssicher, so dass es eben doch häufig zu Leckagen kommt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Einschraubzapfen der genannten Art so zu verbessern, dass bei der Montage eine erhöhte Prozesssicherheit erreicht wird und Falschmontagen und Leckagen vermieden werden. Zudem soll auch ein entsprechender Profildichtring zu diesem Zweck geschaffen werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe einerseits durch die Merkmale des Anspruchs 1 und andererseits durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie auch in der anschließenden Beschreibung enthalten.
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Demnach weist der Profildichtring an seinem Außenumfang eine einstückig angeformte, radial vorspringende Haltelippe derart auf, dass der in die Dichtungsnut axial eingesetzte Profildichtring durch umfangsgemäße, elastische Anlage der Haltelippe unter Berücksichtigung aller Herstellungstoleranzen stets kraftschlüssig gegen Herausfallen fixiert ist. Damit gleicht die erfindungsgemäße Haltelippe ein eventuelles radiales Spiel aus, durch das der Profildichtring nur lose in der Dichtungsnut sitzen würde und deshalb vor oder während der Montage herausfallen und dann beschädigt werden könnte. Erfindungsgemäß wird demgegenüber erreicht, dass der einmal in die Dichtungsnut eingesetzte Profildichtring durch eine elastische, kraftschlüssige Vorspannung im Bereich der Haltelippe sicher in der Dichtungsnut fixiert ist, so dass bei der Montage eine deutlich erhöhte Prozesssicherheit erreicht wird, weil die korrekte Montage nicht mehr allein von der Sorgfalt des Monteurs abhängt.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft weitergehend erläutert werden. Es zeigen:
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1 einen wesentlichen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Einschraubzapfens im Axialschnitt,
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2 eine Ausschnittvergrößerung des Bereiches II in 1,
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3 die Ansicht wie in 2, jedoch in einem etwas verkleinerten Maßstab und mit zusätzlichen Bemessungen zur Erläuterung, und
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4 eine weitere Darstellung analog zu 2 und 3 in einer Ausführungsvariante.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Zu der anschließenden Beschreibung wird ausdrücklich betont, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels eine erfinderische Bedeutung haben.
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Wie sich zunächst aus 1 ergibt, besteht ein Einschraubzapfen 1 als Bestandteil einer nicht weiter dargestellten Rohrverschraubung, Verschlussschraube oder sonstigen Armatur aus einem Gewindestutzen 2 mit einem Außengewinde 4 und einem sich über eine im Durchmesser gegenüber dem Außendurchmesser des Außengewindes 4 reduzierte, gewindefreie Verjüngung 6 anschließenden, sich flanschartig radial erweiternden Dichtabschnitt 8. Dieser Dichtabschnitt 8 weist auf seiner dem Gewindestutzen 2 axial zugewandten Seite eine radiale, senkrecht zur Verschraubungsachse X verlaufende Anlagefläche 8a und im Übergang zu der Verjüngung 6 eine axiale Dichtungsnut 10 zur Aufnahme eines Profildichtrings 12 auf. Die Dichtungsnut 10 ist in axialer Richtung, und zwar in Richtung des Gewindestutzens 2 hin offen, und sie weist einen radial, senkrecht zur Achse X verlaufenden Nutgrund 10a, eine in radialer Richtung äußere, achsparallel verlaufende Nutflanke 10b sowie eine radial innere, ebenfalls achsparallel verlaufende Nutflanke 10c auf, wobei die innere Nutflanke 10c axial fluchtend in die gewindefreie Verjüngung 6 übergeht.
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Der Einschraubzapfen 1 wird in ein nicht dargestelltes Einschraubloch mit seinem Gewindestutzen 2 so weit eingeschraubt, bis der Profildichtring 12 als Axialdichtung an einer das Einschraubloch umschließenden Dichtfläche zur Anlage gelangt. Das Einschrauben wird begrenzt, indem auch die Anlagefläche 8a zur Anlage an dem das Einschraubloch aufweisenden Teil gelangt. In diesem Zustand wird der Profildichtring 12 elastisch definiert verpresst, indem er vor der Montage einen bestimmten axialen Überstand U über die Anlagefläche 8a hat (3).
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Der Einschraubzapfen 1 hat die „Form E” gemäß DIN 3852, Teil 11, und der Profildichtring 12 entspricht der DIN 3869, wonach dieser Profildichtring – in einer radial durch den Ring verlaufenden Axialschnittebene gesehen – einen rechteckigen Profilquerschnitt mit einer radialen Breite aufweist, die größer als die axiale Dicke ist.
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Wie beispielhaft in 1 dargestellt ist, kann der Einschraubzapfen 1 einen inneren, axialen Kanal 1a zum Durchleiten eines beliebigen, fluidischen oder pneumatischen Mediums aufweisen. Alternativ kann aber der Einschraubzapfen 1 auch geschlossen als Verschlussschraube ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß weist hierbei der Profildichtring 12 an seinem äußeren Umfang eine angeformte, radial nach außen vorspringende Haltelippe 14 auf. Diese Haltelippe 14 ist unter Berücksichtigung der üblichen Herstellungstoleranzen so ausgelegt, dass sie in jedem Fall im in die Dichtungsnut 10 eingesetzten Zustand des Profildichtrings 12 unter elastischer Vorspannung kraftschlüssig an der Nutflanke 10b anliegt, so dass der Profildichtring 12 kraftschlüssig in der Dichtungsnut 10 gegen Herausfallen fixiert ist, weil der Profildichtring 12 auch in seinem inneren Umfangsbereich ohnehin zum Dichten kraftschlüssig an der Nutflanke 10c anliegt.
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In 3 ist veranschaulicht, dass der Profildichtring 12 bisher in aller Regel im Bereich seines Außenumfangs mit einem radialen Spiel S in der Dichtungsnut 10 saß. Dieses Spiel S zwischen dem Außenumfang des Profildichtrings 12 und der äußeren Nutflanke 10b der Dichtungsnut 10 wird durch die erfindungsgemäße Haltelippe 14 ausgeglichen, indem letztere jedenfalls an der Nutflanke 10b kraftschlüssig anliegt. Der radiale Überstand der Haltelippe 14 über den restlichen Profilringkörper 16 liegt – je nach Nenngröße des Einschraubzapfens 1 – im Bereich zwischen 0,1 bis 0,3 mm.
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Vorzugsweise verläuft die Haltelippe 14 durchgehend über den gesamten Ringumfang. Zudem ist die Haltelippe 14 auf der dem Nutgrund 10a zugewandten Seite des Außenumfangs angeordnet, so dass sie im eingesetzten Zustand auf der dem Nutgrund 10a zugewandten Seite der äußeren Nutflanke 10b der Dichtungsnut 10 unter elastischer Vorspannung kraftschlüssig anliegt.
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Grundsätzlich kann die Haltelippe 14 einen beliebigen Profil-Querschnitt aufweisen. In den Ausführungsbeispielen gemäß 2 und 3 ist die Haltelippe 14 – in den dargestellten, radial durch den Profildichtring 12 verlaufenden Axialschnittebenen gesehen – rechteckig ausgebildet. In der Ausführungsvariante gemäß 4 handelt es sich um einen etwa dreieckigen Profil-Querschnitt. Bevorzugt können die jeweiligen Ecken abgerundet sein. Zudem kann die Haltelippe 14 auch insgesamt wulstartig konvex gewölbt ausgebildet sein.
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Entsprechend der genannten Norm DIN 3869 weist der im Querschnitt zunächst rechteckige Profildichtring 14 auf einer Axial-Seite eine radial innere, fasenartige bzw. konische Formschräge 18 auf. Der Profildichtring 12 soll bestimmungsgemäß so montiert werden, dass die Formschräge 18 dem Gewindestutzen 2 zugewandt ist. Deshalb liegen – bezogen auf den radialen Ringquerschnitt gemäß den zeichnerischen Darstellungen – die Formschräge 18 und die erfindungsgemäße Haltelippe 14 einander diametral gegenüber. Auf der radial inneren, der Formschräge 18 axial gegenüberliegenden Seite liegt der Profildichtring 14 unter elastischer Verformung dichtend an einer im Schnitt konkav abgerundeten, die innere Nutflanke 10c mit dem Nutgrund 10a verbindenden Fläche 20 des Einschraubzapfens 1 innerhalb der Dichtungsnut 10 an.
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Wie sich weiterhin noch aus 3 ergibt, weist der gesamte Profildichtring 12 eine axial gemessene Dicke D auf, während die Haltelippe 14 eine geringere axiale Breite B aufweist, wobei die Breite B der Haltelippe 14 maximal ein Drittel der Dicke D des Profildichtrings 12 beträgt.
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Der Profildichtring 12 kann normgemäß aus NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk), aber auch aus FKM (Fluor-Kautschuk) oder EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) bestehen.
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An dieser Stelle sei nochmals bemerkt, dass sich die Erfindung auch auf den separaten Profildichtring 12 in seiner beschriebenen, erfindungsgemäßen Ausgestaltung bezieht. Hierbei ist es wesentlich, dass der Profildichtring 12 mit der Haltelippe 14 so ausgelegt ist, dass er im bestimmungsgemäß eingesetzten Zustand in der Dichtungsnut 10 des zugehörigen Einschraubzapfens 1 kraftschlüssig gehalten ist.
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Die beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung führt zu dem Vorteil einer sehr prozesssicheren Montage. Dabei wird der innere Durchmesserbereich des Profildichtrings 12 weder geometrisch noch maßlich gegenüber der Norm verändert, so dass die Dichtungsfunktion im radial inneren Bereich prozesssicher gewährleistet ist. Die erforderliche elastische Dichtungsverpressung wird durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausgestaltung der Haltelippe 14 nicht beeinträchtigt. Der Profildichtring 12 hat in seinem äußeren Durchmesserbereich praktisch keine Dichtungsfunktion, so dass dieser Bereich zur Anbringung der Haltelippe 14 genutzt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf alle Merkmale in Kombination beschränkt sind, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im jeweiligen unabhängigen Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des jeweiligen unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN 3852, Teil 11 [0001]
- DIN 3869 [0001]
- DIN 3852, Teil 11, Ausgabe Mai 1994 [0003]
- DIN 3852, Teile 1 und 2 [0003]
- DIN 3869, Ausgabe Mai 1994 [0003]
- DIN 3852, Teil 11 [0017]
- DIN 3869 [0017]
- Norm DIN 3869 [0023]
