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Dichtung für zum Verschluß; Anschluß oder Schwenkanschluß dienende
Einschraubstücke Bei Verlegung von Rohrleitungen ist häufig das Anschließen an ein
Gerät erforderlich. Dazu dienen A1>schluß- oder Anschlußkörper, die in mit Gewinde
versehene Bohrungen am Gerät eingeschraubt werden. Abschlußkörper finden beispielsweise
in Form von Füll-, Ablaß- oder Verschlußschraul>en Verwendung. Anschlußkörper sind
mit durchgellender Bohrung versehen und ermöglichen den Anschluß von Rohrleitungsbauteilen
aller Art, wie Fittings, Ventile, Entwässierungsstutzen und Schwenkanschlußstiicke
bzw. Gelenkstücke. Bisher war es schwierig, diese Abschluß- oder Anschlußkörper
gegeiiiilrer der jeweiligen Gewindebohrung im Gerät einwandfrei abzudichten. Hauptsächlich
kamen bisher Dichtungen in der Form von Dichtringen zur Verwendung, die entsprechend
ihrer Formgebung und Materialbeschaffenheit entweder flach- oder liniendichtend
zwischen der Dichtfläche des Gerätes und der Dichtungsfläche des Abschluß-bzw. Anschlußstückes
zur festen Anlage kamen. Die Funktion dieser Dichtungsmittel beruht darauf, daß
durch Formänderung .der mehr oder weniger plastischen Zwischenscheibe, dem Dichtring,
die Unebenheiten der eigentlichen Dichtungsflächen ausgeglichen werden sollen.
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Die bei niedrigen Drücken üblichen Dichtringe aus Leder, Asbest, Gummi
oder Pappe sind für höhere Betriebsdrücke und höhere Temperaturen, wie beispielsweise
Dampf, ungeeignet. Infolge der zu geringen Festigkeit besteht bei derartigen Dichtringen
die
Gefahr des Herausfliegens, weil die durch die Anpreßkraft der Dichtflächen hervorgerufene
Reibung an der Dichtung nicht ausreicht, dem Innendruck zu widerstehen.
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Bei höheren Drücken werden daher Dichtungsringe aufs Metall, wie z.
B. Hartblei, Kupfer, Nickel oder Weicheisen, verwendet, während für Höchstdrücke
vorwiegend aus Stahl gefertigte Dichtringe in Frage kommen.
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Alle diese bekannten Dichtungen gehen grundsätzlich davon aus, daß
ihr Werkstoff stets weicher und nachgiebiger ist als derjenige der zu verbindenden
Dichtflächen, wodurch alle Unebenheiten derselben durch die sich entsprechend deformiereirden
Dichtungen ausgeglichen werden sollen.
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Dieser Umstand hat Nachteile zur Folge. Die Nachgiebigkeit dcis mehr
oder weniger plastischen Dichtringes vermindert die Widerstandsfähigkeit der Dichtung
gegen Erschütterungen und Querbeanspruchungen, was zu Undichtigkeiten und Lokkerung
führt und ein ständiges Nachziehen der :Xnpreßmittel erforderlich macht. Starke
Temperaturschwankungen beeinträchtigen die Güte der Dichtungen infolge der auftretenden
Ausdehnungen und Schrumpfungen und führen nicht selten schädliche. Wärmestauungen
herbei, wenn die Wärineleitfähigkeit des Materials des Dichtungsringes von derjenigen
der Dichtflächen verschieden ist.
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Schließlich benötigen derartige Flachdichtungen entsprechend groß
ausgebildete, zur festen Anlage gegen den Dichtungsring kommende Dichtflächen, die
in Herstellung und Materialaufwand teuer und somit unwirtschaftlich sind.
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Um die bei der Verwendung von Dichtringen auftretenden Nachteile zu
beseitigen, wurde dazu übergegangen, den in die Gewindebohrung im Gerät einzuschraubenden
Gewindezapfen des Anschluß- oder Abschlußstückes an seinem rückwärtigen Gewindeauslauf
in einen Bund auslaufen zu lassen, der auf seiner der Bohrung des Gerätes zugekehrten
Stirnfläche eine Dichtkante von keilförmigeim Querschnitt aufweist. Diese Art der
Dichtung ist jedoch nur dann einigermaßen zuverlässig, wenn das Zapfengewinde und
die am Bund des Anschluß- oder Abschlußstiickes vorhandene Dichtkante ebenso genau
zueinander laufen wie das GeNvindeeinschraubloch in dem Gerät mit seiner für den
Angriff der am Bund befindlichen Dichtkante vorgesehenen Anlage- bzw. Dichtfläche.
Diese unbedingt erforderliche Genauigkeit isst aber auf der Geräteseite nur schwer
zu erzielen, da das Einschneiden der Gewinde durchweg von Hand erfolgen muß, wobei
Gewindeloch und Anlage- bzw. Dichtfläche nicht genau miteinander laufen. Die Folge
davon ist, daß sich die an der der Bohrung zugekehrten Stirnfläche des Bundes vorgesehene
Dichtkante während des Festziehens einseitig verformt und so auf ihrem Gesamtumfang
nicht mehr zur vollständigen und damit dichten Anlage kommen kann.
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Ein weiterer Vorschlag, diesen Dichtungsschwierigkeiten zu entgehen,
besteht darin, das an den Abschluß- oder Anschlußstücken vorhandene Ein-
| schraubgewinde kegelig auszubilden, dain,it dasselbe |
| sich dichtend in der entsprechenden Bohrung am |
| Gerät verklemmt. |
| Nachteilig bei dieser Art des Einschraubens ist |
| der Umstand, daß einerseits die Verwendung der- |
| artiger kegeliger Gewinde nur bis zu einem be- |
| stimmten Durchmesser eine sichere :'£bdichtung ge- |
| Nvährleiste-t und daß andererseits das kegelige Ge- |
| winde, um überhaupt dichten zu können, auf die |
| entsprechende Bohrung eine gewisse Sprengwir- |
| kung ausübt. Derartige Verbindungen können nur |
| dort eingeschraubt werden, wo das Material, in |
| welchem sich die betreffende Bohrung befindet, die- |
| sen Druck auszuhalten vermag. |
| Ganz besonders schwierig gestaltet sich sowohl |
| bei zylindrischen Einschraubgewinden mit Dicht- |
| ring als auch bei kegeligen Lirischraul)gewiniden das |
| Feststellen von Formstücken, wie beispielsweise |
| Winkeleinschraubstücken, in einer bestimmten |
| Stellung bzw. Richtung, was in zahlreichen Fällen |
| erforderlich ist. Beim zylindrischen Einschraub- |
| gewinde bedarf es in den meisten Fällen hierzu |
| einer .auf dem Einschraubgewinde befindlichen |
| Gegenmutter, damit der Dichtring zwischen Ge- |
| rätedichtfläche und derjenigen der Gegenmutter |
| kraftschlüssig dichtend zusammengepreßt wird. |
| Der Versuch, ohne (--,egenmutt"r lediglich Dicht- |
| ringe verschiedener Stärke zwischen die einander |
| zugekehrten Stirnflächen einzulegen. schafft keinen |
| sicheren Erfolg. |
In diesen Fällen, in denen eine bestimmte Stellung bzw. Richtung des Anschlußstückes
erforderlich ist, hat man sich bisher durch Verwendung eines sogenannten Schwenkanschlußstückes
geholfen, welches aus einem einen oder mehrere Rohra schlußstutzen tragenden Ringauge
besteht und mit Hilfe einer Hohlschraube, die in die betreffende Bohrung am Gerät
eingeschraubt wird, in jeder gewünschten Richtung festgestellt werden kann. Zwischen
der Gerätestirnfläche und der dieser zugekehrten einen Stirnfläche des Ringauges,
sowie der Stirnfläche des Mutterkopfes der Hohlschraube und der zweiten Stirnfläche
des Ringauges sind jeweils Dichtringe vorgesehen.
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Die erzielte Dichtwirkung ist tingewiß, weil insgesamt vier Dichtflächen
vorhanden sind, nämlich zwischen Gerät und dein einen Dichtring, zwischen diesem
und der einen Stirnfläche des Ringauges, zwischen der anderen Stirnfläche des Ringauges
und dem zweiten Dichtring sowie zwischen diesem und der inneren Stirnfläche des
:Mutterkopfes der Hohlschraube. Diese Art der Dichtung ist, insbesondere bei hohen
Drücken und Leitung von flüchtigen Gasen unzuverlässig und in manchen Fällen überhaupt
nicht durchführbar.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet alle geschilderten Dichtungsschwierigkeiten
erfindungsgemäß dadurch, claß der in die Gewindebohrung im Gerät einzuschraubende
Gewindezapfen des Anschluß- oder Abschlußstückes am hinteren Gewindeauslauf in einen
Bund übergeht, dessen der Bohrung zugekehrte Stirnfläche eine vorstehende Dichtkante
von keilförmigem Querschnitt oder
auch mehrere solcher Dichtkanten
aufweist, welche von härterer Beschaffenheit sind als der Werkstoff des Gerätes,
in dein sich die Gewindebohrung befindet.
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Durch diese Nlaßnahnie ergibt sich in jeder Hinsicht eine einwandfreie
Dichtwirkung, die darauf beruht, daß sich die harten Dichtkanten beim Einschrauben
des G,e,#cindezapfens in den Werkstoff des Gerätes eingraben und alle Unebenheiten
der Oberfläche unterschneiden, so, daß sich eine grabenartige Vertiefung ergibt,
wobei durch die plastische `'erforinung .die Grabenwände zugleich verdichtet werden,
während die Grabensohle tiefer als jede Unebenheit der Oberfläche des Geräteteiles
liegt. Dieser Ausgleich von Unebenheiten in der Dichtungsfläche selbst gewährleistet
eine sichere Dichtwirkung auch bei sehr flüchtigen Gasen.
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Das Einschraubstück kann als einfaches Verschltill.stück, also in
sich geschlossen oder auch als Anschlußstück für Rohrleitungen ausgebildet sein.
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Ist der Einschraubkörper als Anschlußstück vorgesehen, so kann er
als Formstück, wie z. B. Winkel-, T- oder Kreuzstück, ausgebildet sein, wobei die
zum Einschrauben in das Gerät bzw. den betreffenden Geräteteil bestimmte Anschlußseite,
wie bereits beschrieben, hinter dem Gewinde des Einschraubzapfens in einen Bund
übergeht, der auf wirrer der Bohrung des Gerätes zugekehrten Stirnflüche die erfindungsgemäß
vorstehende Dichtkante von lüirterer Beschaffenheit als der Werkstoff auf-\\cist,
in den diesellie leim Anzug eindringt.
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Es besteht auch die Möglichkeit, den Einschraubzapfen selbst an seiner
der Bohrung zugekehrten Stirnfläche reit einer vorstehenden Dichtkante von keilfiirinigeni
Querschnitt zu versehen. Dazu ist in der iin Gerät \orgeseherien Gewindebohrung
eine .'\bsetzung vorzusehen, in welche sich die Dichtkante des Einschraubzapfens
beim Anzug eingräbt und `o zur erfindungsgemäßen Anlage kommt. Diese Maßnahme dürfte
jedoch aus praktischen Gründen nur in wenigen Einzelfällen am Platze sein.
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Soll der .luscliltißkörlier zum Anschließen von Leitungen Verwendung
finden, die unter einem ganz bestimmten Winkel zur Bohrung verlaufen und soll weiterhin
eine bestimmte Stellung bzw. Richtung des Anschlußkörpers erforderlich sein, so
ist in ;in sich bekannter Weise ein Schwenkarischlußstück 1>z\\ . Gelenkstück zu
verwenden, \xe.lches aus (lern einen oder mehrere Rohranschlußstutze,ti tragenden
Ringauge besteht und mit Hilfe einer Ilolilschratil>c, die in die betreffende Bohrung
eingeschraubt wird, in jeder gewünschten l,',ichtung festgestellt werden kann. Erfindungsemi-
ß wird das Schwenkanschlußstück wie folgt g niit voi-stelienclen Dichtkanten
ausgerüstet, Dais Ringauge weist an seinen beiden Stirnflächen je eine Dichtkante
von keilförmigem Querschnitt oder mehrere solcher \on härterer Beschaffenheit als
der die Bohrung am Gerät umgebende Werkstoff und derjenige der Hohlschraube auf.
Beim Anzug der Idohlschraube erfolgt das Abdichten des Ringauges mit seiner Dichtkante
an der einen Stirnfläche gegenüber .dem die Bohrung enthaltenden weicheren Werkstoff
am Gerät und mit der Dichtkante der anderen Stirnfläche gegenüber der Innenseite
des Mutterkopfes der Hohlschraube von ebenfalls weicherer Materialbeschaffenheit.
Auf diese Weise ist vermittels der Hohlschraube ein Festziehen des Ringauges in
jeder gewünschten Lage und damit ein beliebiges Anschließen von Laitungen bei gleichzeitiger
einwandfreier Abdichtung gewährleistet.
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In jedem Falle ist es wesentlich, daß die Dichtkanten von härterer
Beschaffenheit sind als der \'\'erkstofi, in welchen sie sich eingraben sollen.
Wird das Einschraubstück wie es wohl für eine X'ielzalil von Anwendungsfällen üblich
ist, aus Stahl gefertigt, so ist es zweckmäßig, die Dichtkantenoberflächen zu härten
oder auch den gesamten Körper einschließlich der Dichtkanten zu härten. Bei `'erivendung
eines Schwenkanschlußstückes ist es zweckmäßig, den Körper des Ringanschlußstückes
einschließlich der an seinen beiden Stirnflächen befindlichen Dichtkanten zu härten
oder nur die Kanten als solche einer Härtung zu unterziehen.
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Erwähnt sei noch, daß in jedem Falle die Verschluß-, Anschluß- oder
Schwenkanschlußstücke wiederholt ein- und wieder ausgeschraubt werden können, ohne
claß hierdurch die Güte der Dichtung leidet.
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Besondere Bedeutung kann in manchen Fällen der Umstand haben, daß
beim Einschneiden der Dichtkanten in den jeweils weicheren Werkstoff des Gegenstückes
eine plastische Verformung desselben eintritt. Der Verlauf dieses Vorganges kann
durch die Art der Ausbildung des keilförmigen Querschnittes der Dichtkanten so gesteuert
werden, daß sich neben der Verdichtung des Werkstoffes auch eine Verlagerung desselben
ergibt, so, daß beispielsweise das übliche Gewindespiel ausgeglichen und durch diese
Maßnahme eine zusätzliche Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lockern oder Lösen der
Verbindung getroffen ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. i ein Anschlußstück zu dem Zeitpunkt, in welchem bei weiterem Anziehen
das Eindringen der Dichtkanten in das die Gewindebohrung aufweisende ':Material
beginnt, zur Hälfte in Ansicht und zur Hälfte im Querschnitt und Fig. 2 einen aus
Ringauge mit Hohlschraube gebildeten Anschlußkörper, ebenfalls je zur Hälfte in
Ansicht und im Querschnitt, gleichfalls unmittelbar vor dem Eindringen der Dichtkanten
in .die betreffenden -Materialien.
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Mit i ist die `Vand desjenigen Gerätes bezeic'hriet, in welches die
erfindungsgemäß ausgestatteten Ansclilußkörlier eingeschraubt werden sollen.
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In Fig. i ist ein gewöhnliches Anschlußstück 2 mit seinem Gewindezapfen
3 in die Bohrung '4 eingeschraubt. Am rückwärtigen Auslauf des Gewindes am Zapfen
3 ist an der der Gerätewand i zugekehrten Seite des die Mutter tragenden Bundes
5 die erfindungsgemäß vorgesehene Dichtkante 6 von keilförmigem Querschnitt angeordnet.
Diese Dichtkante
6 ist von härterer Beschaffenheit als der Werkstoff
der Gerätewand i und dringt beim Einschrauben in diesen Werkstoff unter Bildung
einer grafenartigen Vertiefung ein. Dadurch wird eine einwandfreie Al>d,ichtung
erreicht, denn beim Eindringen der Dichtkante tritt eine plastische Verformung und
damit eine Verdichtung des Werkstoffes der Gerätewand i entlang den Grabenwänden
ein und die Grabensohle unterischneidet alle Unebenheiten der Dichtfläche.
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In Fig.2 ist ein Schwenkanschlußstück gemäß der Erfindung dargestellt.
Ein solches Sch@venkanschlußstück dient dazu, die anzuschließenden Rohrleitungen
in bestimmter Richtung bzw. Winkellage zur Gerätewand i einzustellen. Dieses Schwenkanschlußstück
besteht aus einer Hohlschraube 7 mit rückwärtigem Abschluß durch den Mutterkopf
8 und Austrittsöffnungen 9 zum Ringkanal to. Dieser Ringkanal io wird nach außen
abgeschlossen durch das aufgeschobene Ringauge i i und stellt die Verbindung zwischen
der Hohlschraube 7 und damit der Bohrung 13 der Gerätewand i zum Abzweigstutzen
12 her.
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Erfindungsgemäß sind die beiderseitigen Stirnflächen dieses Ringauges
i i mit vorstehenden Dichtkanten 14 und 15 von keilförmigem Querschnitt versehen.
Diese Dichtkanten 14 und 15 sind von härterer Beschaffenheit als der Werkstoff der
Gerätewand i und desjenigen des Hohlschraubenmuttürkopfes 8 bzw. der Hohlschraube
7 selbst. Beim Einschrauben der Hohlischraube 8 in die Bohrung 13 in der Gerätewand
i graben sich die Dichtkanten 14 in die Gerätewand i ein und die Dichtkante 15 in
den entsprechend vorstehenden Teil des 'Mutterkopfes 8 der Hohlschraube 7. Dadurch
bilden sich an beiden Stellen ebenfalls grabenartige Vertiefungen und damit die
gleichen außerordentlich guten Dichtwirkungen, NN ie weiter vorn beschrieben.