DE3703948A1 - Dichtungsanordnung fuer ventile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei kunststoffumspritzten Metallteilen, z. B. Gewindebuchsen für Druckluftanschlüsse von Ventilen, wird zwischen dem Metallteil und dem Kunststoffspritzteil bzw. -Formteil in der Regel keine absolute Druckdichtheit erreicht, da vor allem bei thermischer Beanspruchung unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen den miteinander verbundenen Teilen bestehen. Die Undichte besteht hierbei im Bereich des Trennspalts, welcher zwischen dem Metallteil und dem Kunststoffspritzteil vorgesehen ist. Es wurden bereits Vorschläge gemacht (DE-OS 34 27 033) diesen Spalt absolut druckdicht zu gestalten, indem am gehäuseaußenseitigen Spaltende ein Dichtelement, vorzugsweise ein O-Ring aufgebracht wurde. Im allgemeinen wird dieser O-Ring bei Aufschrauben eines Druckmittel-Anschlußkörpers gegen den abzudichtenden Spalt angepreßt. Die Lage des O-Ringes kann jedoch nicht immer absolut sicher festgelegt werden, insbesondere beim Ab- und Aufschrauben von Druckmittelanschlüssen. Auch ist es nicht möglich, dem Problem von unterschiedlichen Wärmedehnungen der miteinander zu verbindenen Teile so Rechnung zu tragen, daß eine absolute Dichtheit des Verbindungs- oder Spaltbereichs sichergestellt ist.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Dichtungsanordnung der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß eine absolut druckdichte Verbindung zwischen Metallteilen bzw. Metalleinsätzen und Kunststoffspritzteilen, vorzugsweise von Ventilen, ermöglicht ist. Die druckdichte Verbindung soll auch dann sichergestellt sein, wenn Wärmedehnungen unterschiedlichen Ausmaßes zwischen den verbundenen Teilen auftreten sollten.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Durch die Positionierung des Dichtelements bzw. O-Rings in verspannter und vorzugsweise seitlich abgedichteter Relativlage in der Nut des Metallteils ist beim Umspritzen desselben mit dem Kunststoff des zu verbindenden Gehäuseteils gewährleistet, daß der an der Basis bzw. dem Grund der Nut zwischen dieser und dem Dichtelement bestehenden Raum nicht mit dem Kunststoffmaterial vollgespritzt wird; dies bedeutet, daß nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials ein gewisser Freiraum der Beweglichkeit für das Elstomer-Material des Dichtelements verbleibt, wodurch das Dichtelement unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen Metallteil und Kunststoffteil folgen kann und dadurch den unmittelbaren Bereich des Kontakt zwischen Kunststoffteil und Metallteil sicher abdichtet.

Die Form der Nut kann unterschiedlich gewählt und den jeweiligen Dichtelementen angepaßt sein; vorzugsweise wird eine seitliche Verklemmung des Dichtelements benutzt, um das Eindringen von Kunststoffmaterial in den Bereich des Nutgrunds zu verhindern, also dann, wenn innerhalb eines Werkzeugs der Spritzvorgang stattfindet. Das Dichtelement kann jedoch auch z. B. gegenüber am Nutgrund vorgesehenen Dichtkanten bzw. Dichtleisten radial nach innen gerichtet verspannt sein, wodurch gleichfalls im Bereich des Nutgrunds zwischen diesem und dem Dichtelement ein nicht mit Kunststoffmaterial gefüllter Freiraum verbleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Unteransprüche aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht unter Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einer Gewindebuchse und einem Gehäuseteil eines Ventils.

Fig. 2 ist eine stark vergrößerte Einzelschnittansicht der in Fig. 1 rechtsseitig wiedergegebenen Position des Dichtelements in seiner Nut.

Fig. 3 und Fig. 4 sind der Fig. 2 vergleichbare Schnittansichten weiterer Ausführungsformen nach der Erfindung.

Bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist eine Gewindebuchse 1 z. B. eines Druckmittelein- bzw. Auslasses eines Ventils in erfindungsgemäßer Weise mit einem Gehäuseteil 3 des Ventils verbunden. Die Gewindebuchse besitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel wenigstens zwei am Umfang verlaufenden Nuten 5 bzw. Vertiefungen anderer Konfiguration, in welche jeweils ein Vorsprung 7 des Gehäuseteils 3 eingreift. In der in Fig. 1 rechts befindlich dargestellten Nut ist ein O-Ring eingesetzt; wie der vergrößerten Einzelansicht nach Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die Nutbreite kleiner als die sogenannte Schnurstärke des O-Rings, wodurch der O-Ring eine elliptisch verformte Konfiguration besitzt.

Bei der Herstellung der in Fig. 1 wiedergegebenen Verbindung zwischen der Gewindebuchse 1 und dem Gehäuseteil 3 wird die aus Metall bestehende Gewindebuchse in ein Werkzeug eingelegt und wird mit in der Nut befindlichem O-Ring durch das den Gehäuseteil bildende Kunststoff umspritzt. Da der O-Ring 9 in vorstehend beschriebener Weise in der Nut leicht verspannt ist, d. h. zwischen den Nutwandungen eingeklemmt ist, verbleibt während des Spritzvorganges ein freier Raum 11. Der O-Ring kann folglich Relativbewegungen zwischen der Gewindebuchse und dem Gehäuseteil ausgleichen, da er zumindest in dem an den Raum 11 angrenzenden Bereich eine gewisse Beweglichkeit besitzt. Hierdurch ist in wirksamer Weise eine Abdichtung des Spalts 13 sichergestellt, der zwischen der Gewindebuchse und dem Gehäuseteil des Ventils besteht. Im besonderen ist es nicht erforderlich, auf das gehäuseaußenseitige Ende des Spalts 13 ein Dichtelement aufzubringen, welches den Spaltbereich abdichten müßte und einer besonderen Halterung durch einen aufschraubbaren Anschluß bedarf.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Nut 9 keilförmig ausgebildet ist; auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der O-Ring 9 zwischen den Nutwänden etwas verklemmt. Die Ausführungsform nach Fig. 3 kennzeichnet sich insbesondere durch eine leichte Montierbarkeit des O-Rings in der Nut.

Bei der in Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsform nach der Erfindung ist ein Rechteckring 15 vorgesehen, welcher unter radial nach innen gerichteter Verspannung in eine Rechtecknut 17 eingelegt ist. Die Rechtecknut 17 ist hierbei mit zwei umlaufenden Dichtkanten 19 ausgestattet, wodurch der Rechteckring dichtend gegen die Dichtkanten 19 angedrückt wird, derart, daß in einer den vorangehenden Ausführungsbeispielen vergleichbaren Weise ein freier Raum 11 verbleibt. Der Rechteckring 5 kann in einer der Ausführungsform nach Fig. 1-3 vergleichbaren Weise so ausgebildet sein, daß er auch seitlich zwischen den Nutwänden verklemmt ist, wodurch eine zusätzliche Sicherheit gegenüber dem Eindringen von Kunststoff während des Spritzvorganges gewährleistet ist.

• Bezugszeichenliste  1 Gewindebuchse
   3 Gehäuseteil
   5 Nut
   7 Vorsprung
   9 O-Ring
  11 Raum
  13 Spalt
  15 Rechteckring
  17 Rechtecknut
  19 Dichtkante

Claims (4)

1. Dichtungsanordnung für Ventile, insbesondere zur dichten Verbindung eines Metallteils mit einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verbindung zwischen dem Gehäuseteil und dem Metallteil in diesem wenigstens eine nutförmige Vertiefung ausgebildet ist, daß in die nutförmige Vertiefung ein Dichtelement unter Verspannung gegenüber den Nutwänden eingelegt ist, und daß das Gehäuseteil als ein Spritzgußteil besteht, welches auf das Metallteil aufgespritzt ist, so daß es mittels eines Vorsprunges in die nutförmige Vertiefung eingreift, derart, daß der am Nutgrund zwischen dem Metallteil und dem Dichtelement bestehende abgedichtete Raum nicht mit Kunststoff gefüllt ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei Verbindung einer Gewindebuchse eines Druckmittelanschlusses mit einem Kunststoff-Gehäuseteil eines Ventils, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Anschluß einer Druckleitung dienende, aus Metall bestehende Gewindebuchse (1) an ihrem Außenumfang wenigstens eine Nut (5) aufweist, in welche ein O-Ring (9) unter seitlicher Verspannung durch die Nutwände eingelegt ist, und daß die Gewindebuchse (1) mit eingelegtem O-Ring durch das Kunststoffmaterial des Gehäuseteils (3) des Ventils umspritzt ist, wobei der am Nutgrund radial innerhalb des O-Rings (9) bestehende Raum nicht mit Kunststoffmaterial gefüllt ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) keilförmig ausgebildet ist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut als Rechtecknut (17) mit an ihrer Basis verlaufenden Dichtkanten (19) ausgebildet ist, daß das Dichtelement aus einem Rechteckring (15) besteht, welcher im Bereich der Auflage auf den Dichtkanten (19) gegenüber dem Nutgrund abgedichtet ist, und daß die Gewindebuchse (1) und der Rechteckring (15) durch das Kunststoffmaterial des Gehäuseteils umspritzt sind, derart, daß der am Nutgrund zwischen den Dichtkanten (19) bestehende Raum nicht durch Kunststoffmaterial gefüllt ist und als Freiraum für Bewegungen des Rechteckrings (15) besteht.