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Anordnung zur Abdichtung eines in ein Innengewinde einer Armatur
einschraubbaren Leitungsendes Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur
Abdichtung eines in ein Innengewinde einer Armatur einschraubbaren Leitungsendes
gegen das Austreten von unter einem Druck bis etwa 10 atü stehenden Fiüssigkelt.
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Um eine flüssigkeltsdichte Verbindung zwischen einem mit Gewinde versehenen
Leitungsende und dem Innengewinde einer Armatur herzustellen, ist es bekannt, die
mit Hanf oder Dichtungsband umwickelten Gewindegänge des Leitungsendes in das Innengewinde
einzuschrauben, Dabei sind jedoch eine Reihe von maßnahmen zu beachten, ohne die
keine dichte Verbindung zwischen dem Leitungsende und der Armatur erzielt wird,
Nur wenn eine Hanfschicht gleichmäßig über das Gewinde verteilt ist und eine gewisse
Stärke weder über- noch unterschreitet, dringt Hanf beim Einschrauben in die Zwischenräume
der beiden Gewinde ein und dichtet diese ab. Ungleichmäßig, zu stark oder zu lose
aufgetragenér Hanf wird beim Einschrauben von den Gewindegängen abgestreift. Zu
dünn aufgetragener Hanf
füllt die Zwischenräume der beiden Gewinde
nicht aus. In beiden Fällen kommt daner keine einwandfreie Abdichtung zustande.
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Bei der Verwendung von Dichtungsband müssen je nach der Stärke der
abzudichtenden Gewinde mehrere Lagen mit einer bestimmten Spannung um das Außengewinde
gelegt werden, damit das Band beim Einschrauben nicht abgestreift wird. Nach dem
Umwickeln des Außengewindes mit Dichtungsband muß das Band während des Einschraubens
gleichmäßig und fest angedrückt werden, bis es tief genug in das Gegengewinde eingeschraubt
ist.
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Diese bekannten Maßnahmen zum Abdichten eines in ein Innengewinde
einschraubbaren Leitungsendes können nur in Handarbeit unmittelbar bei der Montage
ausgeführt werden und verlangen eine gewisse Fertigkeit, die sich erst nach längerer
Übung einstellt. Häufig gelingt der erste Versuch, eine Abdichtung herzustellen,
nicht. Es ist daher schwierig, umständlich und zeitraubend, Abdichtungen zwischen
Leitungen und Armaturen mit Hanf oder Dichtungsfolie auszuführen.
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Eine weitere Möglichkeit, eine Abdichtung zwischen einem Rohrleitungsende
und einer Armatur herzustellen, besteht in der Anordnung einer Schulter im Anschluß
an das Innengewinde, wobei ein Dichtungsring beim Einschrauben des Leitungsendes
gegen die Schulter gedrückt wird. Bei dieser Anordnung hängt eine ausreichende Dichtwirkung
vom Anpreßdruck ab, der nur innerhalb bestimmter Grenzen liegen darf. Durch den
Anpreßdruck und die Stärke der Dichtung ist die Einschraubtiefe des Leitungsendes
festgelegt. Da die Einschraubtiefe montagebedingt schwanken darf, ergibt sich beim
Verbinden einer Armatur mit einer fest installierten Leitung eine bestimmte Winkel
lage der Armatur, die vielfach keine oder nur eine schwierige Betätigung der Etnstellelemente
zuläßt. Plasser- und Heizungsrohrleitungen werden zumeist fest verlegt, bevor Armaturen
mit den Rohrleitungsenden
verschrauut werden. Da Schulterdichtungen
nicht die wahlweise Drehung der Einstellelemente in die jeweils für die Betätigung
richtige Lage erlauben, eignen sich diese Dichtungen nicht für Heizungs- oder Wasserleitungsrohrnetze.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Anordnung
derart weiterzuentwickeln, daß das Innengewinde anschlußfertig mit dem Leitungsende
verschraubt und die Armatur in die für die Bedienung von Einstellelementen jeweils
günstige Lage gedreht werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem hohizylindrischen
Abschnitt zwischen einer Schulter am ersten Gewindegang und eine umgebördelten Rand
ein aus zähem, elastischem Material Destehender Dichtungsring eingepreßt ist, in
den Gewindegänge mit der Steigung des Innengewindes eingeformt sind.
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Diese Lösung lag nicht nahe. Die denkbare Uberlegung, einen Ring aus
elastischem Material am Anfang des Gewindes anstelle der üblichen inneren Anordnung
mit Anliegen gegen eine hintere Schulter einzufügen,führt nicht zu dem gewünschten
Erfolg. Ein derart vorn angeordneter Ring würde sich beim Aufschrauben auf ein Rohr
entweder aus dieser Stellung lösen oder er das Aufschrauben mangels Führung unmöglich
machen oder zumindest äußerst erschweren. Bei der hiermit gefundenen Lösung läßt
sich dagegen vorteilhafterweise der
umgebärdelte Rand als äußerster
Gewindegang ausbilden, wodurch für das Aufsetzen eine anfängliche Gewindeführung
gescnaffen wird. Diese anfängliche Gewindeführung und nicht Dichtungsring selbst
dient somit zur Aufnahme des einzuschrauoenden Gewindes. Der Dichtungsring kann
deshalb bei der Montage nicht zerstört werden.
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Die neue Anordnung hat ferner den Vorteil, daß eine dichte Verschraubung
zwischen einem Rohrleitungsende und einer Armatur einfach, schnell und ohne vorbereitende
Arbeiten hergestellt werden kann. Daher vermindert sich der Aufwand für den Einbau
von Armaturen in Rohrleitungen.
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Die Verschraubung läi3t sich ohne hohe Anforderungen an handwerkliche
Geschicklichkeit oder längere Übung ausführen.
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Die Art der Dichtung erlaubt es, die Einschraubtiefe des feststehenden
Rohrleitungsendes im Innengewinde so zu wählen, daß sich die Armatur in einer gewünschten
Lage einstellen läßt.
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Vorzugsweise ist als material für den Dichtungsring Polytrifluoräthylen
verwendet. Dieses Material füllt aufgrund seiner großen Elastizität und Festigkeit
Gewindegänge des Rohrleitungsendes und den zwischen dem umgebördel ten Rand und
der Schulter des ersten Gewindegangs liegenden Raum aus. Wenn ein hinreichend großer
Druck auf das Dichtungsmaterial ausgeübt wird, dringt ein Teil in die Gewindegänge
zwischen dem Außen- und Innengewinde ein und füllt diese aus. Dadurch ergibt sich
eine sehr gute Abdichtung, die Drücken bis etwa 10 atü widersteht.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Gewindegänge, deren
Abmessungen mit dem Innengewinde übereinstimmen, in den Dichtungsring eingeformt.
Diese Maßnahme läßt sich beispielsweise mit dem für das Schneiden des Innengewindes
erforderlichen Gewindebohrer durchführen.
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Polytrifluoräthylen wird beim Eindrehen eines Gewindebohrers durch
Material verdrängung in die entsprechende Form gebracht. Wenn der Gewindebohrer
entfernt ist, zieht sich das Material teilweise wieder zusammen, so daß der Dichtungsring
mit eingepreßten Gewindegängen einen kleineren Innendurchmesser aufweist als das
Innengewinde der Armatur. Diese Anordnung erleichtert das Eindrehen insbesondere
von kegelig ausgebildeten Außengewinden an Rohrleitungsenden. Je tiefer das Rohrleitungsende
in das Innengewinde eingedreht wird, desto stärker wird der Dichtungsring zusammengepreßt
und füllt dabei die Gewindegänge aus. Dadurch ergibt sich eine sehr gute Abdichtung.
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Auch für die Herstellung ergeben sich Vorteile. Es kann vorgesehen
werden, daß das Material für eine von der Stirnfläche eines das Innengewinde enthaltenden
Anschlußendes der Armatur vorspringenden Schürze zusammen-mit dem Anschlußende durch
übliche Herstellvrfahren wie Pressen oder Gießen gleich angeformt ist. Die Schürze
selbst läßt sich dann durch Drehen in die für die Umbördelung erforderliche Form
bringen.
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Diese Anordnung läßt sich wirtschaftlich herstellen.
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Vorzugsweise ist die Schürze durch Stauchen zum Rand umgebördelt.
Mit dieser Maßnahme kann der Dichtungsring fest
zwischen dem Rand
und der Schulter am Innengewinde eingespannt werden.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Innenfläche
der Schürze gegenüber dem hohlzylindrischen Abschnitt einen größeren Durchmesser
aufweist. Mit dieser Anordnung wird das Umbördeln des Randes erleichtert. Dabei
wird vorwiegend in axialer Richtung Druck auf den Dichtungsring ausgeübt. Die radiale
Lage des Dichtungsrings bleibt vor und nach dem Stauchen gleich.
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Vorzugsweise ist als Armatur ein Eck- oder Durchgangsventil vorgesehen.
Derartige Ventile können somit anschlußfertig in Wasser- oder tleizungsrohrleitungen
eingesetzt werden.
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Diese Anordnung erleichtert daher die Montagearbeiten, Die Erfindung
wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.
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Es zeigen: Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt eines Durchgangsventils,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht aes in Fig. 1 dargestellten Durchgangsventils
und Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt eines Basiskörpers eines Durchgangsventils
vor dem Umbördeln des Randes.
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Ein Durchgangsventi 1 10 enthält ein Ventilgehäuse 12, das zwei Anschlußenden
14, 16 aufweist. Das Anschlußende 14 ist mit einem Außengewinde 18 versehen, das
durch eine nicht näher dargestellte Überwurfmutter mit einem Rohrleitungsende oder
beispielsweise einem Heizkörper verbunden werden kann.
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Das Anschlußende 16 enthält eine öffnung 20 mit einem Innengewinde
22. Der äußere Teil des Anschlußendes 16 ist als Sechskant 24 ausgebildet.
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Der gegenüber der Mündung der Öffnung 20 erste Gewindegang 26 des
Innengewindes 22 ist durch eine Schulter 28 gegen einen hohizylindrischen Abschnitt
30 abgesetzt, in dem sich ein Dichtungsring 32 befindet, der aus einem zähen, elastischen
Material besteht. Als Dichtungsmaterial kann Polytrifluoräthyien verwendet werden.
Der Dichtungsring 32 ist zwischen einem an der Stirnseite des Anschlußendes 16 umgebördelten
Rand 34 und der Schulter 28 eingepreßt. Auf der Innenseite des Dichtungsrings 32
sind Gewindegänge 35 eingeformt, deren Steigung mit derjenigen des Innengewindes
22 übereinstimmt Jedoch kann der Innendurchmesser des Dichtungsringes 32 kleiner
sein als der des innengewindes 22, um eine bessere Dichtwirkung zu erzielen, Wesentlich
ist, daß der innere Rand 34 einen äußersten Gewindegang 39 bildet, Die Gewindegänge
35, 39 und das Innengewinde 22 können mit einem nicht dargestellten Gewindebohrer
In einem Arbeitsgang hergestellt werden. Das Polytrifluoräthylen des Dichtungsrings
32 wird durch den Gewindebohrer zum Teil elastisch zusammengedrückt
und
zum Teil derart bleibend verformt, daß nach dem Entfernen des Gewindebohrers die
Gewindegänge 35 erhalten bleiben. DaDei dehnt sich das vom Gewindebohrer verdrängte
Material wieder aus. Die mit den Gewindegängen 35 versehene Seite des Dichtungsrings
32 ragt daher etwas weiter beispielsweise um das Maß b in Richtung der Mittelachse
der bohrung 269 vor als das Innengewinde 22.
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Das Durchgangsventil 10 kann zur Regulierung des Wasserdurchlaufs
an einem I#eizkörper einer Warmwasserheizung verwendet werden. Der Heizkörper wird
mit einer Überwurfmutter an das Ende 14 des Durchgangsventils 10 angeschlossen.
Das Ende 16 wird auf ein Außengewinde eines zumeist feststehenden Rohrleitungsendes
aufgeschraubt, was nicht näher dargestellt ist.
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Das mit dem Dichtungsring 32 ausgestattete Ende des Durchgangsventils
16 bildet eine anschlußfertige Einheit, die schnell, einfach und ohne vorbereitende
Arbeiten auf das Rohrleitungsende aufgeschraubt werden kann. Der Gewindegang 35,
39 erleichtert das Einfügen des Rohrleitungsendes.
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Durch das Einschrauoen des Rohrleitungsendes wird das eine große Elastizität
und Festigkeit aufweisende Polytrifluoräthylen des Dichtungsrings 32 unter Spannung
in dem Raum zwischen dem Abschnitt 30, den Gewindegäncen, dem Rand 34 und der Schulter
28 zusammengepreßt. Dabei wird das Rohrieitungsende und das Anschlußende 16 gegen
das Austreten von Flüssigkeit abgedichtet. Die Dlchtwirkung hält Drücken bis etwa
10
atü Stand. Ein Teil des dem ersten Gewindegang 26 benachbarten Dichtungsmaterials
dringt beim Einschrauben des Rohrleitungsendes in die durch Toleranzen bedingten
Hohlräume zwischen dem Außengewinde des Rohrleitungsendes und dem Innengewinde 22
ein. Dadurch wird das Dichtungsvermögen der Anordnung gegen hohe Drücke verbessert.
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Da zur Herstellung einer hinreichenden Dichtwirkung das Rohrleitungsende
nicht bis zum letzten Gewindegang in das Innengewinde 22 eingeschraubt sein muß,
kann der Drehwinkel des Durchgangsventils 10 in bezug auf das feststehende Rohrleitungsende
entsprechend einer gewünschten Lage eines Einstel lknopfs 36 des Ventils 10 gewählt
werden. Der Einstellknopf 36 läßt sich daher in derjenigen Stellung neben einem-Heizkörper
anordnen, in der er leicht zugänglich und drehbar ist, Mit dem in Heizungs- und
Wasserrohrleitungsnetzen leicht und schnell montierüaren Gurchgangsventil 10 läßt
sich die Montagezeit bei derartigen Anlagen verkürzen.
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Belm Pressen oder Gießen des Ventilgehäuses 12 kann eine an der Stirnfläche
des Anschlußendes 16 etwa um das Maß a vorspringende Schürze 38 vorgesehen werden,
deren Innenfläche gegenüber dem hohlzylindrischen Abschnitt 30 einen größeren Durchmesser
aufweist. Die entsprechende Bearbeitung der Schürze 38 kann durch Drehen erfolgen.
Mach dem Gießen des Ventilgehäuses 12 wird der Dichtungsring 32 In den Anschnitt
30 eingelegt. Anschließend wird die Schürze 38 in einem Stauchvorgang zum Rand 34
umgebördelt. Beim Stauchen
wird der Dichtungsring 32 in axialer
Richtung zusammengepreßt. Die radiale Lage des Dichtungsrings ändert sich durch
das Stauchen nicht. Die unterschiedlichen Innendurchmesser zwischen dem ADschnitt
30 und der Schürze 38 erleichtern das Stauchen der Schürze 38. Nach dem Stauchvorgang
können die Gewindeqänge 39 und 35 in den umgebördelten Rand Deziehunseise in den
Dichtungsring 32 eingeformt werden.
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Das Ausformen der Schürze 38 und das Stauchen des Randes 34 ermöglichen
eine wirtschaftliche herstellung des Ventilkörpers 12 mit dem anschlußfertigen Ende
16.
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A n s p r ü c h e: