DE2211496A1

DE2211496A1 - Dichtverbindung zwischen zwei zylindrischen Werkstücken

Info

Publication number: DE2211496A1
Application number: DE19722211496
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-19
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1972-09-28
Also published as: JPS5440923U; GB1388927A; FR2129222A5; US3809413A

Description

RAYMOND BOISSERAND, VOIRON (Frankreich)

Dichtverbindung zwischen zwei zylindrischen Werkstücken.

Die Erfindung "betrifft eine Dichtverbindung zwischen zwei zylindrischen Werkstücken, insbesondere zwei Kunststoff-Schläuchen, die entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet und gegeneinander angedrückt sind und von welchen wenigstens das eine Werkstück hohlzylindrisch bzw. rohrförmig ist.

Bei den bekannten Schlauchverbindungen, insbesondere Gartenschlauch anschlüssen, ist meistens an dem Ende des einen anzuschließenden Schlauches ein mit einem Innengewinde versehenes Anschlußstück befestigt. Dieses Anschlußstück läßt sich unter Zwischenfügungν einer losen Dichtung entweder direkt auf das mit einem komplementären! Außengewinde versehene Ende des anzuschließenden Schlauches auf- ! schrauben. Es kann andererseits auch vorgesehen sein, an dem anzuschließenden Schlauch ein entsprechendes AnBChlußstüek mit komplementäre» Außengewinde zu befestigen, sodaß die beiden An-

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schlußstücke gleichfalls unter Zwischenfügung einer losen Dichtung miteinander verschraubt werden müssen, um die Dichtverbindung herzustellen. DieNachteile solcher einfachen Schlauchverbindungen sind bekannt: Die losen Dichtungen gehen leicht verloren und unterliegen einem relativ raschen Verschleiß, sodaß sie häufig zu ersetzen sind. Die Dichtungswirkung ist abhängig von dem Ausmaß, wie stark die Schlauchenden gegeneinander angepreßt werden. Da dieser Anpressdruck von der Verschraubung aufzubringen ist, wördejdann zur Schaffung einer befriedigenden Dichtigkeit meistens Werkzeuge zu benutzen, mittels welcher sich die Gewinde verbessert gegeneinander anziehen lassen. Es ist klar, daß dieses Vorgehen den Verschleiß der Dichtung fördert und außerdem die Gefahr bringt, daß das eine oder beide Anschlußstücke eine vorzeitige Loslösung von dem zugeordneten Schlauchende erfahren bzw. daß dabei das auf das eine Schlauchende direkt aufgebrachte Außengewinde durch das angesetzte Werkzeug zer- · stört werden kann. Der vorzeitige Verschleiß der Dichtung wird insbesondere auch dadurch hervorgerufen, daß diese Dichtung dem Durchflußmedium direkt ausgesetzt ist. Weitere Nachteile dieser vorbekannten Schlauchverbindung sind für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, sodaß auf eine weitere Aufzählung verzichtet werden kann.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dichtverbindung insbesondere zwischen zwei Kunststoff-Schläuchen zu schaffen, die sich für eine Massenfertigung eignet und entsprechend billig in der Herstellung und im Verkauf ist. Die Dichtverbindung soll bei konstruktiver Einfachheit eine einfache Handhabung erlauben und eine starre gegenseitige Festlegung der Schlauchenden ergeben, wobei diese Festlegung gleichzeitig Einfluß haben soll auf die mit der Verbindung erreichbare Dichtigkeit.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung für eine Dichtverbindung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das eine Werkstück endseitig in das andere Werkstück eingefügt und in diesem zentriert ist, und daß seinem Ende wenigstens ein in eine Umfangsnut eingesetzter Dichtungsring aus elastisch deformierbarem Material zugeordnet ist, der umfangseitig in ein endseitiges Sackloch des äußeren Werkstückes vorragt und der gegen dessen Boden durch eine auf dem inneren Werkstück axial verschiebliche und drehbeweglich

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angeordnete, innerhalb des Sackloches mit dem äußeren Werkstück zusammenwirkende hülsenförmige Überwurfmutter oder dergleichen verformbar ist. Die Überwurfmutter und das äußere Werkstück können · entweder über eine Schraubverbindung oder einen Bajonettverschluß miteinander verbunden sein.

Die damit nach der vorliegenden Erfindung vorgelegte Dichtverbindung läßt sich ohne Benutzung eines Werkzeuges rasch und einfach handhaben. Sie eignet sich insbesondere für eine Verbindung von Kunststoff-Schläuchen und ist vorzugsweise gedacht für Haushalts- und Industriearmaturen. Sie eignet sich gleichartig für ein Verbinden von Metallschläuchen untereinander oder mit Plastikschläuchen, und ihr besonderer Vorteil ist darin zu erblicken, daß sie eine dauerhafte Dichtigkeit ergibt, weil der Dichtungsring von dem Durchflußmedium nicht beaufschlagt wird. Die Dichtverbindung.läßt sich ebenso leicht demontieren wie sie sich montieren läßt, wobei in beiden Fällen keine Beschädigung der Montageteile möglich ist, die vorzugsweise alle aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt sein sollten. Die Teile besitzen eine einfache Formgebung, sodaß sie sich für eine Massenfertigung eignen, und indem keine Metallteile Verwendung finden, ist der Verschleißfaktor niedrig anzusetzen. Die erfindungsgemäße Dichtverbindung ist äußerst kompakt gebaut, wodurch sie im Gebrauch wenig störanfällig wird. Obwohl praktisch nur der Dichtungsring die Verbindung hinsichtlich in den beiden Werkstücken nach entgegengesetzten Richtungen wirkenden Zugkräften sichert, hat die praktische Erprobung der erfindungsgemäßen Dichtverbindung insbesondere an Kunststoff-Schläuchen ergeben, daß diese Sicherung so groß ist, daß es nicht möglich ist, die Schläuche gewaltsam, d.h. ohne Lösen der Überwurfmutter, zu trennen.

Die Erfindung wird nachfolgend für mehrere, in der beigefügten Zeichnung schematisch darsgestellte Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig.· 1 einen Längsschnitt durch die Dichtverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei die obere Hälfte einen Montagevorzustand und die untere Hälfte den Montageendzustand der Dichtverbindung zeigtj

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Fig. 2A in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit der Dichtverbindung gemäß Fig. 1 in ihrem Montagevorzustand^

Fig. 2B die Einzelheit gemäß Fig. 2A für die Verhältnisse des Montageendzustandes der Dichtverbindung,und

Fig. 3 bis Fig. 6 in einer jeweils der Fig. 2A entsprechenden Darstellung vier weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dichtverbindung.

Die in den Fig. 1, Fig. 2A und Fig. 2B gezeigte Dichtverbindung ist an zwei hohlzylindrischen bzw. rohrförmigen Werkstücken 1 und 2 verwirklicht. Es handelt sich dabei um zwei Kunststoff-Schläuche, die endseitig ineinander einfassen. Dem Ende des inneren Schlauches 2 ist ein Dichtungsring 3 zugeordnet, der aus elastisch deformierbaren Material, wie Gummi, besteht und einen Kreisquerschnitt aufweist. Der Dichtungsring 3 ist in eine im Querschnitt U-förmige Umfangsnut 4 eingelegt. Der Querschnitt dieser Umfangsnut kann auch anders gewählt sein, beispielsweise halbkreisförmig, halb elyptisch oder halbpolygonal. Der Dichtungsring 3 wird in der Umfangsnut 4 leicht gehalten, sodaß er sich nur durch eine mehr oder weniger große Aufweitung von dem Ende des Schlauches 2 abstreifen läßt.

Auf dem Schlauch 2 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 5 bezeichnete Überwurfmutter axial verschieblich und drehbeweglich angeordnet. Die Überwurfmutter 5 besteht aus einer langgestreckten Hülse 6 und einem Ringflansch 7, dessen Außendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Schlauches 1. Die Hülse 6 ist an ihrem Ende 8 mit einer sich konisch nach innen erstreckenden Schrägfläche 9 versehen und weist ein Außengewinde auf, welches sich mit einem komplementären Innengewinde am zugeordneten Ende 1o des Schlauches 1 verschrauben läßt. Das Innengewinde des Schlauches 1 endet in einem Sackloch 11, in welches der Dichtungsring 3 vorragt und an dessen Boden 12 der Dichtungsring anliegt.

Zur Montage der Dichtverbindung wird zunächst in die Umfangsnut 4 des Schlauches 2 der Dichtungsring 3 eingelegt. Es wird dann der Schlauch 2 in das Ende des Schlauches 1 eingefügt, welche Einfügung begrenzt wird durch den Anschlag des Dichtungsringes 3 an dem

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Boden 12 des Sackloches 11. Die-vor der Einfügung des Dichtungsringes· 3 in die Umfangsnut 4 auf den Schlauch 2 aufgebrachte Überwurfmutter 5 wird dann auf dem Schlauch 2 axial verschoben und in Wirkverbindung gebracht mit dem Ende 1o des Schlauches 1, sodaß sie dann anschließend durch Ergreifen des Ringflansches 7 eingeschraubt werden kann. Bei diesem Einschrauben der Überwurfmutter 5 kommt die Schrägfläche 9 am vorderen Ende 8 der Hülse 6 schließlich in Berührung mit dem Dichtungsring 3_t was in der oberen Hälfte der Figur 1 und in Fig. 2A gezeigt ist. Bei der Weiterdrehung der Überwurfmutter wird der Dichtungsring 3 gegen den Boden 12 des Sackloches 11 und in die Umfangsnut 4 hineinverformt, der Dichtungsring erhält also eine von seinem Kreisquerschnitt abweichende Formgebung, wie dies in der unteren Hälfte der Fig. 1 und in Fig. 2B gezeigt ist. Die Schläuche 1 und 2 sind dann über den Dichtungsring 3 gegeneinander verankert und lassen sich nicht mehr in axialer Richtung auseinanderziehen. Die Überwurfmutter 5 zentriert außerdem das Ende des Schlauches 2 in dem Ende 1o des Schlauches 1, und weil der Dichtungsring 3 keine Beaufschlagung von dem Durchflußmedium erhalten kann, ist für ihn von einer relativ langen Standzeit auszugehen. Wird die so geschaffene Dichtverbindung durch Herausdrehen der Überwurfmutter 5 wieder gelöst, dann verformt sich der Dichtungsring 3 wieder zurück in seinen Kreisquerschnitt, den er im unbelasteten Zustand einnimmt.

Anstelle der Schraubverbindung zwischen der Überwurfmutter 5 und dem Ende 1o des Schlauches 1 kann selbstverständlich auch ein Bajonettverschluß oder eine andere Verbindungsart vorgesehen sein, die gleichartig die vorgeschriebene Verformung des Dichtungsringes 3 zur Herbeiführung der Dichtigkeit und der Verankerung der beiden Schläuche ergibt. Zur verbesserten Einschraubbarkeit der Überwurfmutter 5 kann der Ringflansch 7 in seiner Mantelfläche gerändelt oder mit einer oder mehreren Längsrillen versehen sein. Wird anstelle des Schlauches 2 ein Vollmaterial mit dem Schlauch 1 zur Schaffung eines Endverschlusses verbunden, so wird die Dichtverbindung gleichartig bewirkt. Wenngleich diese vorzugsweise für Kunststoff-Schläuche gedacht ist, soll dafür keine Beschränkung ausgesprochen sein, d.h. die Dichtverbindung eignet sich beispiels- : weise auch für Metallschläuche oder andere rohrförmige Körper, Wie bereite betont, ist die erfindungsgemäße Dichtverbindung haupt-

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sächlich für Armaturenazwecke im Haushalt oder in der Industrie gedacht.

Die Verankerung der beiden Werkstücke wird offensichtlich beeinflußt von der Formgebung der verschiedenen Flächen, welche die Verformung des Dichtungsringes bewirken. Es sind deshalb in den Fig. 3 bis Fig. 6 verschiedene Abwandlungen gezeigt, die in Abhängigkeit von dem einzelnen Anwendungsfall verbesserte Ergebnisse erwarten lassen können.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Abwandlung ist der Boden 13 des Sackloches 21 im Ende des Schlauches 1 mit einer Schräge versehen, die zu der Schräge am Ende 81 der Überwurfmutter 61 nach der entgegengesetzten Axialrichtung symmetrisch ausgebildet ist. Der Dichtungsring 3 erhät dadurch eine im wesentlichen symmetrische Verformung und ergibt eine Keilwirkung, die in einer gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verbesserten Verankerung der beiden Schläuche 1 und 2 resultiert.

Bei der Abwandlung gemäß Fig. 4 wird die Verformung des Dichtungs- , ringes 3 durch ein Zwischenstück 14 besorgt, welches durch die Überwurfmutter 15 in das Sackloch des Schlauches 1 vorgetrieben wird und welches die konische Schrägfläche aufweist, die in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 an der Überwurfmutter endseitig angebracht ist. Diese Abwandlung ist darin vorteilhaft, daß hier beim Drehen der Überwurfmutter 15 keine Reibungskraft auf den Dichtungsring 3 ausgeübt wird, denn diese Reibungskraft wirkt sich auf das Zwischenstück aus. Der Dichtungsring 3 erhält im Rahmen dieser Abwandlung deshalb eine verlängerte Standzeit.

Die Ausführungsformen der Fig. 5 und Fig. 6 sind dahingehend abgewandelt, daß das Sackloch 31 des Schlauches 1 einen Boden besitzt, der sich aus einer radialen Kreisringfläche und einer konischen Schrägfläche zusammensetzt. Letztere ist im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 5 in Einschraubrichtung der Überwurfmutter 16 ausgerichtet, während sie im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 6 entgegen dieser Einschraubrichtung ausgerichtet ist. Das Ende der Überwurfmutter ist in beiden Ausführungsformen jeweils mit Flächen versehen, die zu diesen beiden Teilflächen des Bodens des Sack-

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loches 31 komplementär ausgeführt sind. Beide Abwandlungen sind darin vorteilhaft, daß sie eine verstärkte Verformung des Dichtungsr ringes 3 in axialer Richtung zulassen, wodurch sich eine weiterhin verbesserte Verankerung der beiden Schläuche 1 und 2 ergibt, hinsichtlich deren absoluter Größe in Abhängigkeit von dem Einschraubausmaß der Überwurfmutter Abstufungen erreichbar sind. Eine eventuelle Materialermüdung des Dichtungsringes 3 kann also bei diesen beiden Ausführungsformen dadurch ausgeglichen werden, daß die Überwurfmutter 16 weiter in das Ende des Schlauches 1 eingedreht wird.

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Claims

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Ansprüche

Dichtverbindung zwischen zwei zylindrischen Werkstücken, insbesondere zwei Kunststoff-Schläuchen, die entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet und gegeneinander angedrückt sind und von welchen wenigstens das eine Werkstück hohlzylindrisch bzw. rohrförmig ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in das äußere Werkstück einfassenden Ende des inneren Werkstückes wenigstens ein in eine Umfassungsnut eingesetzter Dichtungsring aus elastisch deformierbarem Material, wie Gummi, angeordnet ist, der umfangseitig in ein endseitiges Sackloch des äußeren Werkstückes vorragt und der gegen dessen Boden und in die Umfangsnut durch eine auf dem inneren Werkstück axial verschiebliche und drehbeweglich angeordnet^ innerhalb des Sackloches mit dem äußeren Werkstück zusammenwirkende hülsenförmige Überwurfmutter oder dergleichen verformbar ist.

Dichtverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (5) und das äußere Werkstück (1) über eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind.

Dichtverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (5) und das äußere Werkstück (1) über einen Bajonettverschluß miteinander verbunden sind.

Dichtverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (5) mit einer konischen Schrägflache (9) zur Wirkverbindung mit dem Dichtungsring (3) versehen ist.

Dichtverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) des Sackloches (11) in einer radialen Ebene des äußeren Werkstückes (1) angeordnet ist.

Dichtverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13) des Sackloches (21) wenigstens teil-

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weise als konische Schrägfläche ausgebildet ist.

7. Dichtverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der als konische Schrägfläche ausgebildete Boden (13) des Sackloches (21) symmetrisch ausgebildet ist zu der konischen Schrägfläche am Ende (81) der Überwurfmutter.

8. Dichtverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7$ dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (3) über ein in das Sackloch durch die Überwurfmutter (15) vorschiebbares Zwischenstück (14) verformbar ist.

9. Dichtverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Sackloches (31) aus einer radialen Kreisringfläche und einer konischen Schrägfläche gebildet ist und daß das Ende der Überwurfmutter (16) mit komplementär ausgebildeten Teilflächen versehen ist.

1o. Dichtverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Schrägflächen des Sacklochbodens und der Überwurfmutter in Einschraubrichtung der Überwurfmutter oder dazu entgegengesetzt ausgerichtet sind und radial außerhalb von der jeweils zugeordneten radialen Kreisringfläche liegen.

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