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"Radiatorstopfen und Verfahren zu seiner Herstellung Radiatorstopfen
sind Vorrichtungen zum Anschluß von Rohrleitungen an Radiatorheizkörper. An einer
Seite werden sie mit einem Außengewinde in ein Innengewinde eines Stutzens am Radiator
eingeschraubt und abgedichtet, An der anderen Seite erfolgt der ebenfalls abzudichtende
Anschluß der Rohrleitungen mit Hilfe einer Überwurfmutter. Es muß damit gerechnet
werden, daß im Laufe der Zeit entweder rohrseitig oder radiatorseitig Undichtigkeiten
behoben werden müssen.
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Den gleichen Zweck wie der Erfindungsgegenstand dient eine Verschraubung
für Radiatoren nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1 948 896, welche die im Oberbegriff
des Hauptanspruchs der
vorliegenden Erfindung genannten Merkmale
aufweisen. Der Anschluß an das Gewindestück einer Rohrleitung erfolgt mit Hilfe
einer llberwurfmutter, die von der Radiatorseite her auf die Verschraubung aufgebracht
werden muß, weil das Aufbringen über den Kopf hinweg wegen des Durchmessers desselben
nicht möglich ist, Die radiatorseitige Abdichtung erfolgt durch Einhanfen des Gewindes,
Bei Undichtigkeiten muß die Gewindeverbindung vollständig gelöst werden, Bei einem
bekannten Anschlußnippel (deutsches Gebrauchsmuster 70 23 815) weist ein kugelförmiger
Kopf an der inneren Rohrwandung kegelförmige, den Durchfluß#erschnitt vergrößernde
Hinterschneidungsflächen auf, die eine Anpassung des Kopf es an eine Ionusfläche
de r Rohrleitung beim Festziehen ermöglichen sollen. Bei einer weiter bekannten
Armatur mit Überwurfmutter (Gebrauchsmuster 69 05 107) ist an ein Rohrstück ein
kugelförmig gewölbtes Kaltverformungsteil angestaucht. Bei diesen bekannten Armaturen
verhindert jedoch ein am Kopf angeformtes und nicht durch Stauchen gebildetes Widerlager
für den Bund der Überwurfmutter ein Aufbringen derselben von der Kopfseite her.
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Das Aufbringen einer Überwurfmutter ist bei einem weiter bekannten
Armaturteil DBP 1904 479) durch eine schraubenartige Bewegung der Überwtirfmutter
möglich. Dies erfordert jedoch Ausnehmungen im Bund der Überwurfmutter einerseits
und im Bund des Rohrstücks andererseits.
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Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde: Ein Radiatorstopfen,
der dem eingangs erwähnten Zweck dient, soll so ausgebildet werden, daß die Abdichtung
Radiatorseite mit Hilfe eines Dichtungsringes erfolgen kann und daß eine sichere
und dauerhafte Abdichtung gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden daß ein solcher Radiatorstopfen
nach dem Verfahren mit den Merkmalen, wie sie im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches
angegeben sind, hergestellt wird, Bei diesem Verfahren erhält der Radiatorstopfen
zunächst eine vorläufige Gestalt, an welcher jedoch Außengewinde, Dichtungsring-Lager
und Sechskant bereits in ihrer endgültigen Gestalt hergestellt sind. Hals und Kopf
dagegen sind gegenüber der endgültigen Gestalt langgestreckt und in der Wandstärke
verjüngt ausgeführt. Der größte Außendurchmeseer am Kopf ist derart vermindert,
daß von dieser Seite her am vorläufigen Radiatorstopfen die Überwurfmutter aufgebracht
werden kann. Es entfällt die Notwendigkeit dafür besondere Ausnehmungen vorzusehen.
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Radiatorseitig kann der Durchmesser des Radiatorstopfens größer als
der Bund der Überwurfmutter sein, so daß man an dieser Seite ein Lager für einen
Dichtungsring und einen Sechskant zum festen Anziehen derselben anordnen ~ kann,
Bei
dem Herstellungsverfahren werden nach dem Aufbringen der Überwurfmutter Hals und
Kopf des Radiatorstopfens durch ein Stauchvorgang in die endgültige Form gebracht.
Das Stauchwerkzeug hat eine dieser endgültigen Form entsprechende Matrize.
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Mit einem Kern greift es in den zylindrischen Durchflußraum des Radiatorstopfens
ein, damit beim Stauchen keine Verminderung des Durchmessers des Durchflußraumes
eintritt, Es ergibt sich beim Stauchen eine Vergrößerung des maximalen Außendurchmessers
des Kopf es durch eine erhöhte Wölbung derselben. Dabei wird ein Viderlager für
den Bund der vorher aufgebrachten llberwurfmutter gebildet, so daß diese unverlierbar
am Radiatorstopfen bleibt. Die Erhöhung der Wölbung am Kopf ergibt sich sowohl durch
Materialverdickung als auch durch eine Knickung an den Scheitellinien außen zwischen
der konischen Halsfläche und der gewölbten Kopffläche und innen zwischen der zylindrischen
Innenfläche und den beiden diese ~ verlängernden konischen Flächen. Dadurch, daß
bei der vorläufigen Gestalt des Radiatorstopfens der gegenseitige Abstand der Scheitellinien
in Längsrichtung ausreichend groß gewählt ist, wird beim Stauchen, wo an den Scheitellinien
durch die Knickung eine erhöhte Materialbeanspruchung entsteht, ein Aufreißen vermieden.
Der durch die Verkürzung anfallende Werkstoff wird am Hals, insbesondere an dem
der Stauchstelle nächstliegenden Teil aufgenommen, wo auf Grund der Verjüngung die
geringste Wandstärke ist. Es kommt also trotz Stauchung nicht zu einer Aufweitung
des Halses und die freie Beweglichkeit der Überwurfmutter an der endgültigen Form
ist gewährleistet.
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Beim erfindungsgemäßen Radiatorstopfen kann die Abdichtung am Radiator
bzw. Radiatorstutzen mit Hilfe eines Dichtungsringes erfolgen, weil der Radiatorstopfen
dafür ein angeformtes Lager hat. Man kann das Lager als eine ebene Ringfläche ausbilden
und als Dichtungsring eine handelsübliche Flachdichtung verwenden, d. hç einen im
Querschnitt rechteckigen Dichtungsring bestehend aus einem Kupfermantel gefüllt
mit einer asbestmassep Stellt man eine Undichtigkeit fest, so kann man diese durch
Festziehen des Außengewindes beseitigen, nachdem vorher die flberwurfmutter gelockert
ist.
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Bei dem Radiatorstutzen, in welche ein erfindungsgemäßer Radiatorstopfen
eingeschraubt wird, entstehen durch das Schneiden des Innengewindes stirnseitig
Gewindeanschnitte in Form von konischen Flächen mit größeren oder kleineren Toleranzen.
Flachdichtungen werden durch die Kanten dieser Gewindeanschnitte vielfach zerschnitten.
Auch kann die Abdichtwirkung durch Rost oder Farbe am Gewindeanschnitt des Radiatorstutzens
beeinträchtigt werden0 Bei der Ausbildung eines Dichtungsringes nach Anspruch 2
der Erfindung hat dieser eine zum Gewindeanschnitt des Radiatorstutzens parallele
Dichtungs£läche, so daß die konische Fläche des Gewindeanschnitts beim Festziehen
parallel und im wesentlichen in ihrer Gesamtheit ansetzt. Die Beanspruchung des
Dichtungsringes ist daher s ileichmäßig wie möglich und Beschädigungen desselben,
insbesondere ein Einschneiden des Gewindeanschnittes am Radiatorstutzen#wird vermieden.
Durch den achsialen Druck beim Festziehen wird der Dichtungsring durch die konische
Fläche,
welche die Nut bildet, radial zum Nutboden hin gedrückt Treten infolge des Druckes
des Gewindeanschnittes, hervorgerufen durch dort abgelagerten Rost1 am Dichtungsring
Reibungskräfte auf, welche an demselben im Querschnitt ein Drehmoment wirken lassen,
so kann dieses durch geringfügige Verlagerungen des Dichtungsringes ausgeglichen
werden, weil die Nut eine glatte Oberfläche hat und der gewölbte Boden der Nut einer
solchen geringfügigen Verlagerung förderlich ist, Ein Dichtungsring, der gemäß der
weiteren Erfindung aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht (Teflon), besitzt
die für seinen Zweck erforderliche mechanische Festigkeit und Hitzebeständigkeit.
Die Vorspannung, welche der in der Nut liegende Dichtungsring hat, gewährleistet
weiterhin seinen festen Sitz, Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Radiatorstopfen nach der
Erfindung, der an eine Rohrleitung angeschlossen ist.
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Fig, 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Radiatorstopfen nach der
Erfindung in seiner bei der Fertigung vor-Iäufigejri Gestalt.
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Fig. 3 zeigt den gleichen Schnitt in der endgültigen Gestalt des Radiatorstopfens,
wobei das Stauchwerkzeug gestrichelt dargestellt ist.
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Fig, 4-6 zeigen im vergrößerten Maßstab Schnitte durch die Nut mit
und ohne Dichtungsring, Zunächst wird Fig, 1 beschrieben,
An einer
zu einem Radiator (Heizkörper) führenden Rohrleitung 1 ist eine konische Ausnehmung
2 mit einem Außengewinde 3 vorgesehen, Ein Außengewinde 10 des Radiatorstopfens
dient zum Einschrauben in ein Innengewinde eines Stutzens am Radiator. An das Außengewinde
10 schließt sich eine Nut 120 an zur Aufnahme eines Dichtungsringes, der beim Einschrauben
des Außengewindes in den Radiator eine Abdichtung gegenüber demselben bewirken soll.
Der Dichtungsring wird beim festen Anziehen des Radiatorstopfens am Sechskant 13
gegen einen Stutzen am Radiator gedrückt.
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Ein kugelig gewölbter Kopf 15 des Radiatorstopfens liegt in der konischen
Ausnehmung 2 der Rohrleitung und wird mit Hilfe der Überwurfmutter 17 angedrückt,
wobei die Überwurfmutter auf dem Außengewinde 3 der Rohrleitung geschraubt ist und
mit ihrem Bund 17a am Kopf des Radiatorstopfens angreift. Im losen Zustand ist die
Überwurfmutter mit ihrem Bund lose, d. h. drehbar und ein Stück längsbeweglich an
einem Hals 14 des Radiatorstopfens gehalten, Bei der Herstellung des Radiatorstopfens
wird zunächst die vorläufige Gestalt nach Fig. 2 hergestellt. Dabei haben Außengewinde,
Nut, Ringfläche und Sechskant bereits ihre endgültige Gestalt, während jedoch Hals
24 und Kopf 25 länger sind als die entsprechenden Teile in der endgültigen Gestalt.
Außerdem haben in der vorläufigen Gestalt Hals und Kopf eine geringere Wandstärke,
der Hals verjüngt sich im Längsschnitt zum Kopf hin und
die Wölbung
des Kopfes hat einen maximalen Außendurchmesser, der das Aufbringen der Überwurfmutter
vom Kopf her ermöglicht.
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Außerdem ist in der vorläufigen Gestalt nach Fig. 2 der zylindrische
Durchflußraum 18 des Radiatorstopfens zum kopfseitigen Ende hin erweitert in Gestalt
der beiden-konischen#Flächen 27 und 28, die im Längsschnitt zueinander einen stumpfen
Winkel bilden, Diese beiden Flächen können durch Andrehen hergestellt werden. In
Längsrichtung liegt der Scheitel des stumpfen Winkels zwischen den konischen Flächen
27 und 28 etwa in Höhe des maximalen Außendurchmessers des Kopfes 25. Der Scheitel
(Scheitellinie) zwischen Hals 24 und Kopf 25 liegt in Längsrichtung gesehen etwa
in der Mitte der an den zylindrischen Durchflußraum 18 angrenzenden konischen Fläche
27.
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Aus der vorläufigen Gestalt 2 wird nach Aufbringen der Überwurfmutter
17 die endgültige Gestalt nach Fig. 3 durch einen Stauchvorgang am kopfseitigen
Ende ausgebildet. Dazu dient ein Werkzeug 30 mit einem Kern 31, dessen Durchmesser
dem zylindrischen Durchflußraum 18 entspricht. und mit einer ringförmigen Matrize
32 entsprechend der endgültigen Form des Kopfes 15. Durch das Stauchen erfolgt eine
Knickung um die Scheitellinien, die innen zwischen dem zylindrischen Durchflußraum
18 und den beiden be konischen Flächen 27 und 28 stehen und um die Scheitellinie
24a außen zwischen Kopf 25 und Hals 24, Im Längsschnitt werden die Winkel verkleinert,
zugleich werden Hals und Kopf im Material verstärkt und es entsteht eine endgültige
Form des Kopfes 15 mit einer zur konischen Ausnehmung 2 der Rohrleitung passenden
Wölbung, die zugleich an der gegenüberliegenden Seite ein
14a Widerlager
für den Bund 17a der Uberwurfmutter 17 bilden. Außerdem hat sich durch die Stauchung
aus der vorläufigen Gestalt des Halses 24 mit dem verjüngten Längsschnitt die endgültige
Form#des Halses 14 gebildet, bei der über die Länge des Halses etwa die gleiche
Materialstärke besteht. Der Hals läßt jedoch auch nach der Stauchung noch die freie
Längsbeweglichkeit der Überwurfmutter zu. Das Lager für den Dichtungsring besteht
aus der Stirnfläche 111 und einer Nut 120, Deren Querschnitt setzt sich zusammen
aus einer zylindrischen Fläche 121, einer konische Fläche 122, einer etwas gewölbten
Bodenfläche 123 und einer wiederum konischen Fläche 124. Der gegenüber dem Außengewinde
10 vertiefte Teil der Nut hat etwa die Form eines Parallelogramms, der darüberliegende
Teil der Nut etwa die Form eines Trapezes.
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Der Dichtungsring 130 aus glasfaserverstärktem Kunststoff hat eine
derartige Querschnittsform, daß er in die Nut paßt und mit einem Teil übersteht,
der eine konische Dichtungsfläche 131 aufweist. Diese ist parallel zu einer konischen
Fläche 37 am Radiatorstutzen 35, die sich zwangsläufig beim Schneiden des Innengewindes
36 bildet. Die konische Fläche 37 kann mit Toleran zen ausfallen, so daß die bleibende
Stirnfläche 38 breiter oder schmäler ausfällt und die Kante zwischen den beiden
Flächen mal etwas weiter außen und mal etwas weiter innen liegt.
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Auf Fig. 6 erkennt man den Schnitt, wenn der Radiatorstopfen fest
in den Radiatorstutzen eingeschraubt ist0 Der Dichtungsring ist soweit zusammengepreßt,
daß die Stirnflächen 38 und 111 noch etwas Abstand haben.