W 686-31-ku 06.03.1992
Anmelder: Firma Weiss Werkzeug- und Maschinenbau, Bodenseestrasse 12
7988 Schwarzenbach/Neuravensburg
Dichtungsring fur Gewindeschraubverbindungen
Die Neuerung betrifft einen Dichtungsring für Gewindeschraubverbindungen
nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. Derartige Dichtungsringe werden fur Gewindeschraubverbindungen von mit Innengewinde versehenen
Gewindemuffen, Rohren und dergleichen verwendet, auf welche ein zugeordnetes Außengewinde eines Anschlußteils aufgeschraubt werden kann.
Dieses Anschlußteil kann z.B. als Blindstopfen, Reduzierstopfen, Entlüftungsrohr oder dergleichen ausgebildet sein.
Bei derartigen Gewindeschraubverbindungen besteht das Problem, eine
axiale und radiale Abdichtung der ineinandergreifenden Gewinde der
miteinander zu verbindenden Anschlußteile zu gewährleisten.
Hierbei ist es bekannt, im Bereich des das Außengewinde aufweisenden
Anschlußteiles, z.B. eines Stopfens, einen etwa kegelig geformten Dichtungsring zu verwenden, der auf einer entsprechenden, axial
gerichteten Dichtungsfläche anliegt, der aber gleichzeitig auch auf
einer schräg geneigten Dichtungsfläche aufliegt, um so eine axiale und radiale Abdichtung im Bereich der Stirnseite des aufgeschraubten Rohres
zu erreichen.
Bei diesem bekannten Dichtungsring besteht jedoch der Nachteil, daß er
wegen ungenügender Halterung auf dem Stopfen leicht verrutschen kann und sich dann beim Zusammenschrauben der Gewindeschraubverbindung
verquetscht.
Weiterer Nachteil ist, daß wegen der ungenügenden Halterung der zuverlässige Dichtungssitz nicht immer gewährleistet werden kann, zumal
die gerade ausgebildeten Kegelflächen des Dichtungsringes nur dann zuverlässig dichten, wenn die Gewindeschraubverbindung eine gewisse
Fertigungstoleranz nicht überschreitet.
Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Dichtungsring für
Gewindeschraubverbindungen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch bei Vorhandensein großer Toleranzen im Bereich der
Gewindeschraubverbindung stets ein sicherer Dichtungssitz gewährleistet
werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische
Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Neuerung ist, daß der Dichtungsring im wesentlichen aus einem Ringkörper besteht, der - genauso wie beim Stand
der Technik- im wesentlichen kegelförmig ausgebildet ist, wobei aber an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten dieses Ringkörpers jeweils
werkstoffe!nstückig O-Ringe angeformt sind.
Damit wird ein mehrere Dichtungsflächen aufweisender Dichtungsring
vorgeschlagen, der sowohl in seinem oberen Bereich, in dem er im Außengewinde des Stopfens anliegt, aufgrund des dort angeformten
O-Ringes abdichtet, der aber darüber hinaus noch aufgrund des mittleren
kegelförmigen Bereiches wie ein üblicher Dichtungsring abdichtet und der dann noch in seinem unteren Bereich (untere Stirnseite) einen weiteren
O-Ring aufweist, der die Abdichtung axial innen im Bereich der Gewindeschraubverbindung vornimmt.
Damit wird die Dichtungswirkung wesentlich verbessert und im übrigen ist
das Dichtungsbett für den neuerungsgemässen Dichtungsring im Stopfen so
ausgebildet, daß dieser neuartige Dichtungsring in dem Dichtungsbett
formschliissig aufgenommen wird.
Durch diese formschlüssige Aufnahme des Dichtungsringes in dem genannten
Dichtungsbett ergibt sich der Vorteil, daß nun die neuerungsgemäss vorgesehenen O-Ringe sich formschlüssig in zugeordnete Ausnehmungen im
Dichtungsbett einpassen und dort formschlüssig einliegen, was ein
unbeabsichtigtes Verquetschen oder Verrutschen des neuerungsgemässen
Dichtungsringes mit Sicherheit verhindert.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur
aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung offenbarten
Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht,
soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen AusfUhrungsweg
darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und
Vorteile der Neuerung hervor.
Es zeigen:
Figur 1: ein Halbschnitt durch die Gewindeschraubverbindung nach der
Neuerung,
Figur 2: ein Schnitt durch einen Stopfen,
Figur 3: vergrößerter Halbschnitt durch das Dichtungsbett im Stopfen,
Figur 4: der Dichtungsring im Schnitt.
Im gezeigten Ausfuhrungsbeispiel weist ein Stopfen 1 ein Außengewinde 2
auf, mit dem er in ein zugeordnetes Innengewinde 4 einer Gewindemuffe 3
eingeschraubt ist.
Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß der Stopfen 1 in ansich beliebiger Weise ausgebildet sein kann, das heisst, er kann als
Entlüftungsventil, als Blindstopfen, als Durchgangsstopfen oder als
Muffe ausgebildet sein.
Zur Abdichtung der Gewindeschraubverbindung zwischen dem Außengewinde 2
des Stopfens 1 und und dem Innengewinde 4 der Gewindemuffe 3 wird der neuerungsgemässe Dichtungsring 5 verwendet. Er weist im wesentlichen
einen oberen O-Ring 21 auf, der werkstoffeinstückig mit einem mittleren
Ringkörper 22 verbunden ist. An der unteren Stirnseite des Ringkörpers 22 ist ein unterer O-Ring 23 werkstoffeinstückig angeformt.
Die Figur 1 zeigt die verformte Stellung des Dichtungsringes 5 in seiner
abdichtenden Stellung, während Figur 4 die unverformte Stellung zeigt,
wo erkennbar ist, daß der Ringkörper 22 im wesentlichen kegelförmig ausgebildet ist und äußere(schräg geneigte Außenflächen 28 aufweist.
Wichtig ist, daß ein Dichtungsbett 14 im Stopfen 1 vorhanden ist, welches gewährleistet, daß der Dichtungsring 5 formschlüssig aufgenommen
wird. Hierbei ist vorgesehen, daß am Stopfen 1 eine obere Ringnut 7 (vergleiche auch Figur 3) vorgesehen ist, die radial auswärts durch eine
in axialer Richtung weisende Ringschulter 6 begrenzt wird. Die Innenseite der Ringschulter 6 ist als Schrägfläche 15 ausgebildet.
Der Grund der Ringnut 7 weist eine etwa gerade Begrenzungskante auf, die
dann gemäss Figur 3 in einer Radiusfläche 17 übergeht.
Damit wird gewährleistet, daß - wenn ein axialer Verformungsdruck auf
den Dichtungsring 5 wirkt - die Schrägfläche 15 den O-Ring 21 in der
Ringnut 7 hineindrückt, so daß dieser aus der Ringnut 7 nicht
herausschlupfen kann.
Die weiteren Teile des Dichtungsbettes 14 sind gemäss Figur 3 durch
keilförmig geformte Ausnehmungen 9,10,11 gebildet, die jeweils gerade Schultern 18 aufweist, die über relativ eng begrenzte Radiusflächen in
geneigte Keilflächen 12 übergehen.
Damit werden Ausnehmungen zur formschlüssigen Einpassung des
Dichtungsringes 5 geschaffen, der sich in diesen Ausnehmungen abstützt, wenn vonsei ten der Gewindemuffe 3 ein starker in axialer Richtung
wirkender Verformungsdruck auf den Dichtungsring 5 ausgeübt wird.
Im Bereich an die letzte Ausnehmung 10 schließt sich eine etwa rund
profilierte Ausnehmung 11 an, die eine runde Schulter 19 aufweist, die in eine Schrägfläche 13 übergeht.
Die Schrägfläche 13 weist hierbei einen Winkel 20 zur Horizontalen auf.
Damit wird der übergang von dem Außengewinde 6 in das tiefer liegende
Dichtungsbett 14 im Stopfen 1 geschaffen.
Wichtig ist auch noch, daß die Schrägfläche 15 im Bereich der Innenseite
der Ringschulter 6 im Winkel 16 zur Vertikalen geneigt ist, um zu vermeiden, daß der O-Ring 21 bei Einwirken eines axialen
Verformungsdruckes aus der Ringschulter 7 herausschlUpft.
Der unverformte Dichtungsring weist gemäss Figur 4 im wesentlichen
äußere, schräg verlaufende Außenflächen 28 auf und besteht - wie dargestellt - aus einem etwa kegelförmigen, mittleren Ringkörper 22, an
dem oben ein erster O-Ring 21 und an dem unten ein zweiter O-Ring
werkstoffeinstUckig angeformt sind. Die Innenseite des Dichtungsringes
ist hierbei ebenfalls mit Ansätzen 24,25 versehen, welche in die zugeordneten Ausnehmungen 9,10 formschlüssig eingreifen.
Die Schrägflächen 26 im Bereich der Ansätze 24,25 entsprechen somit den
Keilflächen 12 im Bereich der Ausnehmungen 9 und 10 des Stopfens 1.
ZEICHNUNGS-LEGENDE
1 Stopfen
2 Außengewinde
3 Gewindemuffe
4 Innengewinde
5 Dichtungsgewinde
6 Ringschulter
7 Ringnut
8 Keil fläche
9 Ausnehmung
10 "
11 "
12 Keilfläche
13 Schrägfläche
14 Dichtungsbett
15 Schrägfläche
16 Winkel
17 Radiusfläche
18 Schulter
19 Schulter
20 Winkel
21 O-Ring
22 Ringkörper
23 O-Ring
24 Ansatz
25 Ansatz
26 Schrägfläche 28 Außenfläche
PATENTANWALT . ...
DR. ING. PETER RIEBLING
Dipl.-Ing.
EUROPEAN PATENT ATTORNEY
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7988 Schwarzenbach/Neuravensburg
SchutzansprUche
!* 1. Dichtungsring für Gewindeschraubverbindungen von mit Innengewinde
versehenen Gewindemuffen, Rohren und dgl. auf ein zugeordnetes Außengewinde eines Blindstopfens, Reduzierstopfens, Entlüftungsstopfens
oder dgl., wobei der Dichtungsring radial einwärts gerichtete Rippen oder Ansätze aufweist, die abdichtend in zugeordnete Ausnehmungen im
Bereich eines Dichtungsbettes des Stopfens eingreifen und mindestens die Stirnseite der Gewindemuffe radial einwärts gerichtete Schrägflächen
aufweist, die sich an einer oder mehreren Schrägflächen des Dichtungsringes anlegen, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (5) aus einem
Ringkörper (22) besteht, an dessen beiden einander gegenüberliegenden
Stirnseiten jeweils werkstoffe!nstückig 0-Ringe (21,23) angeformt sind.
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