DE3911258C2

DE3911258C2 -

Info

Publication number: DE3911258C2
Application number: DE19893911258
Authority: DE
Inventors: Hermann 6970 Lauda De Bohlender
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1991-08-01
Also published as: DE3911258A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine abdichtende Schraubverbindungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine abdichtende Schraubverbindungsvorrichtung der obigen Bauart ist durch das DE-GM 83 29 811 bekannt. Diese Vorrichtung ist jedoch für die Verbindung von Wellrohren oder Wellschläuchen mit einem Glasrohr konzipiert und für den Anschluß glattzylindrischer Rohre bzw. Schläuche bei höheren Innendrücken praktisch nicht geeignet.

Es ist ferner bekannt, die Verbindung zwischen Glasrohre und Anschlußrohre oder -schläuche bei Laboreinrichtungen mittels Reduzierstücke aus Kunststoff durchzuführen, die an ihrem einen Ende eine sog. Schlaucholive und an ihrem anderen Ende einen Flansch aufweisen, der mittels einer Überwurfmutter gegen eine Stirnfläche des betreffenden Glasrohres gepreßt werden kann. Die Nachteile dieser Verbindungsart bestehen darin, daß das anzuschließende Rohr bzw. der Schlauch elastisch nachgiebig sein müssen und zu deren Befestigung bzw. ausreichenden Sicherung in der Regel eine zusätzliche Schlauchklemme erforderlich ist. Solche Schlauchklemmen weisen jedoch an ihren abstehenden Teilen häufig scharfkantige Ränder auf, die für das Personal eine Verletzungsgefahr bilden. Außerdem ist bei dieser Verbindungsart der Durchmesser der Anschlußrohre oder -schläuche von der Größe der Schlaucholive abhängig, die ihrerseits, schon allein aus Festigkeitsgründen, nicht allzukleine Durchmesser aufweisen darf.

Durch die DE-OS 19 52 286 ist eine Kupplung für Glasrohre mit gleichen Außen- und Innendurchmessern bekannt, bei welcher auf die zu verbindenden Glasrohrenden aufgeschrumpfte Dichtungsringe vorgesehen sind. Die Dichtungsringe überlappen mit einem nach innen ragenden Flansch die Stirnflächen der Glasrohre und können über entsprechende zusammenwirkende konische Flächen mittels einer Überwurfmutter verpreßt werden. Diese Rohrkupplung mag für Melkanlagen genügen, ist jedoch für Laboreinrichtungen mit Glasrohren, an welche Anschlußrohre mit kleineren unterschiedlichen Außendurchmessern abgedichtet angekuppelt werden sollen, nicht ohne weiteres geeignet, insbesondere wenn man berücksichtigt, daß die Verbindung auch hohen Drücken standhalten soll.

Durch die DE-OS 23 01 749 ist eine Anschlußvorrichtung zum abgedichteten Anschließen chromatografischer Trennsäulen aus Glas an Metallhülsen bekannt, bei der das Glasrohr mittels zweier Kunststoff-Keilbuchsen und zweier Druckglieder innerhalb der Metallhülse unter Zuhilfenahme einer in die Metallhülse einschraubbaren Druckhülse abgedichtet befestigt wird. Die Druckglieder sind dabei mit Keilflächen versehen, welche mit den Keilflächen der Kunststoff-Keilbuchsen zusammenwirken. Die am tiefsten in der Metallhülse angeordnete Kunststoff-Keilbuchse wirkt darüber hinaus mit einer in der Metallhülse vorgesehenen Keilfläche zusammen. Aufgrund dieser Anordnung ist es jedoch umständlich, Glasrohre mit unterschiedlichen Außendurchmessern abgedichtet mit der Metallhülse zu verbinden, denn in einem solchen Fall müssen nicht nur die Kunststoff-Keilbuchsen und Druckglieder, sondern auch die einschraubbare Druckhülse und evtl. sogar die Metallhülse ausgewechselt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, für relativ hohe Drücke geeignete, vielseitige Schraubverbindungsvorrichtung zu schaffen, die den Anschluß von Rohren oder Schläuchen mit unterschiedlichen Durchmessern, vor allem auch mit relativ kleinen Durchmessern an ein Glasrohr oder dergleichen auf einfache Weise ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale a)-d) gelöst.

Eine Schraubverbindungsvorrichtung mit diesen Merkmalen ist sowohl für glattzylindrische als auch gewellte Anschlußrohre oder -schläuche geeignet, wobei letztere gegenüber dem Glasrohr einen beträchtlichen kleineren Durchmesser aufweisen können. Die Anschlußrohre können auch unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, wobei dann lediglich die Keilbuchse und die beiden Keilringe gegen passende andere Teile auszuwechseln sind. Die Anschlußrohre können aus Glas, Kunststoff oder Metall bestehen, während anstelle des Glasrohres auch z. B. ein Keramikrohr treten kann. Die Verbindungsvorrichtung ist vorteilhaft für relativ hohe Innendrücke geschaffen und vermeidet Hohlräume, in denen sich in nachteiliger Weise Rückstände ansammeln können, wie dies beispielsweise bei den sog. Schlaucholiven der Fall sein kann. Außerdem kann die Schraubverbindungsvorrichtung aus einfach herstellbaren Kunststoffteilen bestehen. Bei fertiggestellter Schraubverbindungsvorrichtung wird der als Keilbuchse ausgebildete Dichtungsring gegen die Stirnseite des Glasrohres abgedichtet angedrückt, während die beiden Keilringe gegen den Außenumfang des Anschlußrohres gepreßt werden. Da der eine Keilring einen Längsschlitz aufweist, ist er durch den Innenkonus der Überwurfmutter leichter kontraktierbar, während der andere Keilring in geschlossener Ausführung die erforderliche Abdichtfunktion erfüllen kann.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So besteht zweckmäßig die Keilbuchse aus Polytetrafluoräthylen. Auch die Keilringe sind zweckmäßig aus Polytetrafluoräthylen hergestellt.

Die Schraubverbindungsvorrichtung ist auch für ein Glasrohr mit einem Anschlußrohr oder -schlauch in Form eines Wellrohres oder Wellschlauches geeignet. In diesem Fall weist der eine Keilring oder der der Keilbuchse abgewandte und längsgeschlitzte Keilring wenigstens einen zum Eingriff in eine umlaufende Rille des Wellrohres oder Wellschlauches bestimmten Innenringbund auf. Dabei ist vorzugsweise der Querschnitt des Innenringbundes gleich dem lichten Querschnitt der Rillen des Wellrohres oder Wellschlauches.

Eine hochfeste und Innendrücke von z. B. über 20 bar standhaltende Verbindung zwischen einem Glasrohr und einem glattzylindrischen Anschlußrohr aus nachgiebigem oder elastisch nachgiebigem Material wird dadurch erreicht, daß der eine Keilring oder der der Keilbuchse abgewandte und längsgeschlitzte Keilring mit wenigstens einem zum deformierenden Eingriff mit dem Außenumfang des Anschlußrohres bestimmten Innenringbund mit widerhakenförmigem Querschnitt versehen ist.

Durch die Merkmale des Patentanspruches 6 wird die Abdichtung der Keilbuchse gegen die Stirnfläche des Glasrohres weiter verbessert.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längschnitt der Schraubverbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung für ein Glasrohr mit einem Anschlußrohr, aus z.B. Kunststoff oder Metall, wobei in der unteren Hälfte die fertige abdichtende Befestigungsvorrichtung und in der oberen Hälfte deren einzelne Teile im auseinandergezogenen Zustand gezeigt sind;

Fig. 2 einen der Fig. 1 ähnlichen Längsschnitt, jedoch mit einem Anschlußrohr aus nachgiebigem bzw. elastisch nachgiebigem Material, wobei hier der eine Keilring der Verbindungsvorrichtung einen Innenringbund mit widerhakenförmigem Querschnitt hat;

Fig. 2 A eine Stirnansicht des Keilringes mit dem speziellen Innenringbund und

Fig. 3 einen den Fig. 1 und 2 ähnlichen Längsschnitt, jedoch mit einem Anschlußrohr oder -schlauch in Form eines Wellrohres oder Wellschlauches, wobei hier der eine Keilring der Verbindungsvorrichtung einen dem lichten Querschnitt der Rillen des Wellrohres bzw. Wellschlauches angepaßten Innenringbund aufweist.

Mit der Bezugszahl 10 ist das eine Ende eines Anschlußrohres oder -schlauches bezeichnet, welches abgedichtet und abzugsfest mit einem Glasrohr 11 zu verbinden ist. Das Anschlußrohr kann aus Glas, Kunststoff oder Metall bestehen, während das Rohr 11 auch aus keramischem Material oder dergleichen hergestellt sein kann. Bei den Teilen 10 und 11 handelt es sich um solche, wie sie in Laboreinrichtungen verwendet werden. Die Schraubverbindungsvorrichtung weist eine Überwurfmutter 12 aus Kunststoff, einen als Keilbuchse 13 ausgebildeten Dichtungsring sowie zwei Keilringe 14, 15 auf. Der als Keilbuchse 13 ausgebildete Dichtungsring besteht aus einem zähharten, nachgiebigen Kunststoff, vorzugsweise Polytetrafluoräthylen und er weist eine zur Anlage mit der Stirnfläche 16 des Glasrohres 11 bestimmte plane Stirnfläche 17 und einen Innenkonus 18 auf, der sich von der genannnten Stirnfläche 17 weg aufweitet.

Die beiden Keilringe 14 und 15 enthalten jeweils eine plane, im rechten Winkel zu ihrer Achse verlaufende Stirnfläche 19, 20 sowie jeweils einen Außenkonus 21 bzw. 22. Der Keilring 15 kann ferner mit einem in Fig. 1 nicht gezeigten Längsschlitz versehen sein.

Beim Zusammenbau der Befestigungsvorrichtung wird zunächst die Überwurfmutter 12 auf das Anschlußrohr 10 aufgeschoben, alsdann folgen die Keilringe 15, 14 und schließlich wird die Keilbuchse 13 auf das Anschlußrohr 10 aufgesteckt. Wenn dann die Überwurfmutter 12 auf das Gewinde 23 am Außenumfang des Glasrohres 11 aufgeschraubt und festgezogen wird, arbeitet der Außenkonus 22 des Keilrings 15 mit dem Innenkonus 24 der Überwurfmutter 12 zusammen, die Stirnflächen 19, 20 der beiden Keilringe 14, 15 werden gegeneinander gepreßt und der Außenkonus 21 des Keilringes 14 wirkt mit dem Innenkonus 18 der Keilbuchse 13 zusammen, deren Stirnfläche 17 gegen die Stirnfläche 16 des Glasrohres 11 gepreßt wird. Mit anderen Worten, der als Keilbuchse 13 ausgebildete Dichtungsring wird zwischen der Stirnseite 16 des Glasrohres 11 und den Keilringen 14, 15 axial verspannt, wobei er sich auch etwas radial nach radial verpreßt bzw. kontraktiert und gegen den Außenumfang des Anschlußrohres 10 gepreßt. Auf diese Weise wird eine hochfeste und auch für hohe Innendrücke von beispielsweise ca. 8-10 bar geeignete Verbindung zwischen dem Glasrohr 11 und dem Anschlußrohr 10 erreicht. Die Keilringe 14, 15 können auch ein Kunststoffteil bilden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dient die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum abgedichteten Verbinden eines Glasrohres 11 mit einem Anschlußrohr 10′ aus einem nachgiebigen bzw. elastisch nachgiebigen Kunststoffmaterial. Soweit die Teile der Schraubverbindungsvorrichtung mit denen der Fig. 1 übereinstimmen, sind sie mit gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. In Abweichung vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist hier der Keilring 15′ mit einem Innenringbund 25 versehen, der einen widerhakenförmigen Querschnitt aufweist. Beim Aufschrauben der Überwurfmutter 12 auf das Gewinde 23 am Glasrohr 11 und Festziehen der Überwurfmutter wird im Zuge der axialen und radialen Verspannung der Keilbuchse 13 und der Keilringe 14, 15′ der Innenringbund 25 in den Außenumfang des Anschlußrohres oder -schlauches 10′ gepreßt, wie in Fig. 2 in der unteren Hälfte angedeutet ist. In Fig. 2A ist auch der Längsschlitz 26 im Keilring 15′ gezeigt. Das Anschlußrohr bzw. der Anschlußschlauch 10′ werden dabei im Bereich des Innenringbundes 25 etwas deformiert, man erreicht jedoch auf diese Weise eine hochfeste Verbindung zwischen den Teilen 10′ und 11, die Innendrücken von beispielsweise über 20 bar standhält.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 betrifft die abgedichtete Verbindung des Glasrohres 11 mit einem Wellrohr oder Wellschlauch 10′′. Zu diesem Zweck ist der vorzugsweise längsgeschlitzte Keilring 15′′ mit einem Innenringbund 27 versehen, der bei der Herstellung der Schraubverbindung in eine der umlaufenden Rillen des Wellrohres oder Wellschlauches 10′′ eingreift. Der Querschnitt des Innenringbundes 27 ist dem lichten Querschnitt der Rillen des Wellrohres bzw. Wellschlauches 10′′ angepaßt.

Zur weiteren Erhöhung des Abdichteffektes zwischen der Keilbuchse 13 und dem Glasrohr 11 kann die Keilbuchse 13 anstelle einer planen Stirnfläche 17 auch eine nach außen gewölbte Stirnfläche 28 aufweisen (Fig. 1). Ferner können in Abweichung von den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 die Keilringe 15′ und 15′′ auch mit mehr als einem Innenringbund 25 bzw. 27 versehen sein.

Claims

1. Abdichtende Schraubverbindungsvorrichtung für ein Glasrohr mit einem Anschlußrohr oder -schlauch kleineren Außendurchmessers bei Laboreinrichtungen mit einer Überwurfmutter, die zum Verpressen eines Dichtungsringes zwischen der Stirnfläche des Glasrohres und der Überwurfmutter auf ein Gewinde an dem Glasrohr aufschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet,

a) daß der Dichtungsring eine Keilbuchse (13) aus zähhartem, nachgiebigem Kunststoff mit einem vom Glasrohr (11) weg größer werdenden Innenkonus (18) ist,
b) daß zwei Keilringe (14, 15) vorgesehen sind, die jeweils gegenüber ihrem Außenkonus (21, 22) eine im rechten Winkel zur Achse der Keilringe (14, 15) verlaufende plane Stirnfläche (19, 20) aufweisen,
c) daß der Innenkonus (18) des Dichtungsringes mit dem Außenkonus (21) des einen Keilringes (14) und der andere Keilring (15) über seinen Außenkonus (22) mit der mit einem entsprechenden Innenkonus (24) versehenen Überwurfmutter (12) zusammenarbeitet und
d) daß der der Keilbuchse (13) abgewandte Keilring (15) einen Längsschlitz (26) aufweist.

2. Schraubverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilbuchse (13) aus Polytetrafluoräthylen besteht.

3. Schraubverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilringe (14, 15) aus Polytetrafluoräthylen hergestellt sind.

4. Schraubverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3 für ein Glasrohr mit einem Anschlußrohr oder -schlauch in Form eines Wellrohres oder Wellschlauches, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Keilring (14) oder der der Keilbuchse (13) abgewandte und längsgeschlitzte Keilring (15′′) wenigstens einen zum Eingriff in eine umlaufende Rille des Wellrohres oder Wellschlauches (10′′) bestimmten Innenringbund (27) aufweist.

5. Schraubverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3 für ein Glasrohr mit einem glattzylindrischen Anschlußrohr aus nachgiebigem oder elastisch nachgiebigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Keilring (14) oder der der Keilbuchse (13) abgewandte und längsgeschlitzte Keilring (15′) mit wenigstens einem zum deformierenden Eingriff mit dem Außenumfang des Anschlußrohres (10′) bestimmten Innenringbund (25) mit widerhakenförmigem Querschnitt versehen ist.

6. Schraubverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilbuchse (13) eine gegen die Stirnfläche (16) des Glasrohres (11) anpreßbare gewölbte Stirnseite (28) aufweist.