EP1938014A2 - Vielzweck-dichtung bzw. dichtungsanordnung - Google Patents

Vielzweck-dichtung bzw. dichtungsanordnung

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EP1938014A2
EP1938014A2 EP06805390A EP06805390A EP1938014A2 EP 1938014 A2 EP1938014 A2 EP 1938014A2 EP 06805390 A EP06805390 A EP 06805390A EP 06805390 A EP06805390 A EP 06805390A EP 1938014 A2 EP1938014 A2 EP 1938014A2
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EP
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seal
plug
bore
sealing arrangement
inner tooth
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EP06805390A
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Marco Bassi
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Argomm SpA
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/08—Joining pipes to walls or pipes, the joined pipe axis being perpendicular to the plane of the wall or to the axis of another pipe
    • F16L41/088—Joining pipes to walls or pipes, the joined pipe axis being perpendicular to the plane of the wall or to the axis of another pipe fixed using an elastic grommet between the extremity of the tube and the wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/008—Couplings of the quick-acting type for branching pipes; for joining pipes to walls
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    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/11—Plugs
    • F16L55/1141—Plugs the plug being made of elastic material
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    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/12—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ
    • F16L55/124—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by introducing into the pipe a member expandable in situ introduced radially into the pipe or hose

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement, comprising a plug and a seal, for installation in a bore, wherein the plug is constructed substantially cylindrical, with a lower recess provided at the foot, and wherein the seal is constructed substantially tubular cylindrical, with a protruding, in assembly position, the bore cross-head and a protruding inner tooth.
  • a sealing arrangement comprising a plug and a seal, for installation in a bore, wherein the plug is constructed substantially cylindrical, with a lower recess provided at the foot, and wherein the seal is constructed substantially tubular cylindrical, with a protruding, in assembly position, the bore cross-head and a protruding inner tooth.
  • a tubular-cylindrical seal In a bore, an outlet opening of a pipe, a tubular-cylindrical seal is first inserted and then introduced a cylindrical plug.
  • the seal has at the bottom a bead-like edge with an inner tooth.
  • the inner tooth engages in the recess on the plug and the bead-like edge is spread by the plug. In this way, the resistance for removing the plug from the seal is increased and the plug is secured against falling out.
  • the holder of the seal Over a radially extending along the bead-like edge spring, the holder of the seal is reinforced on the plug.
  • the invention is based on the object to reduce the force in the installation of the seal assembly in a bore and to increase the resistance when removing the plug from the bore and to improve the mounting safety and the sealing property of the seal assembly on.
  • This object is achieved according to the invention in that the stopper has an upper recess arranged between the foot end and a head end of the stopper, in a partial assembly position the inner tooth of the seal bears against the lower recess of the stopper in a final assembly position of the inner tooth of the seal rests against the upper recess of the plug, and that the seal at least one upper, protruding sealing ring on the outside, at least one lower, protruding securing means on the outside, at least one upper, protruding sealing ring on the inside, and at least one radial section at the bottom the seal, which extends axially at least to the inner tooth has.
  • the invention teaches a seal assembly comprising a plug and a seal for installation in a bore, wherein the plug is constructed substantially cylindrical, with a first recess and a second recess, and wherein the seal is constructed substantially tubular cylindrical, with a projecting head portion, at least one upper, outer annular sealing ring, at least one outer lower securing means on the outer side, at least one upper projecting inner sealing ring, a protruding inner tooth / inner step, with at least one radial cut at the bottom of the gasket extending axially at least to the inner tooth / inner step.
  • the gasket 1 is substantially cylindrical. It is preferably made of an elastic material, such as rubber. At the top is a head portion 2 to prevent the gasket from slipping into the bore as the plug is pressed into the bore.
  • the head part preferably has a larger diameter than the bore.
  • Sealing rings 3 are arranged on the upper outer diameter side to ensure the sealing effect to the bore.
  • Sealing rings 4 are arranged on the inner diameter side to ensure the sealing effect for plugging.
  • Locking means 5 are disposed on the lower outside diameter side to ensure resistance when the plug is released from the bore.
  • An inner tooth 6 or inner step allows the seal to lock in a desired position over the plug while the seal is being mounted on the plug and while being pressed into the bore while plug and seal.
  • the shape of the tooth or step allows the seal to slip over the plug, lock in place, and increase the outer diameter of the seal in the lower region (foot area). Furthermore, the shape of the seal prevents the seal from sliding over the plug, and the shape of the seal provides sufficient resistance when a force is applied to the plug to release it from the bore.
  • a radial cut 7, machined or formed on the underside of the seal, allows the seal to open as it slides over the plug, thereby reducing the force to be applied when installing the seal on the plug.
  • the cut also allows the bottom (foot) of the gasket to open when the plug and gasket are pressed into the bore, and the cut also permits that the seal increases the outside diameter in a manner that properly counteracts the applied force for extracting the plug from the bore.
  • FIGS. 2A, 2B, 2C, 2D Function description fv ⁇ l.
  • FIG. 2A all components, plugs 21, seal 22, bore 23, are shown prior to assembly.
  • the plug has a head end 24, an upper recess 25 and a lower recess 26 at the foot end 27.
  • FIG. 2B shows how the seal 22 is installed on the plug 21.
  • the inner tooth 6 snaps into the first recess or into the lower recess 26 on the plug 21.
  • a seal assembly comprising a cylindrical plug 21 and a tubular cylindrical seal 22 is installed in a bore 23 in two assembly steps.
  • an inner tooth 6 of the seal 22 engages in a lower recess 26 of the plug 21; in the Final assembly position engages the inner tooth 6 of the seal 22 in an upper recess 25 of the plug 21 a.
  • the resistance for removing the plug 21 from the bore 23 is increased.
  • the force required to install the sealing arrangement in a bore 23 is reduced and the assembly safety and the sealing property of the sealing arrangement are improved.
  • the securing effect ie the property that does not allow the stopper to be easily pulled out
  • the securing means such as circlips, securing levels, locking teeth and / or locking knobs, is caused at the bottom of the seal on the outer diameter, said securing means of the inner surface (the lower edge) of the bore while the lower part of the seal opens due to a radial cut and through the inner tooth / inner step (on the inner surface) acting on the upper recess of the plug.
  • the present invention includes both the above-described gasket in isolation, as well as the above-described seal assembly comprising a plug and a seal.

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Abstract

Eine Dichtungsanordnung umfassend einen zylinderförmigen Stopfen (21) und eine rohrzylinderförmige Dichtung (22) wird in zwei Montageschritten in einer Bohrung (23) installiert. In einer Teilmontagestellung greift ein innerer Zahn (6) der Dichtung (22) in eine untere Vertiefung (26) des Stopfens (21); in der Endmontagestellung rastet der innere Zahn (6) der Dichtung (22) in einer oberen Vertiefung (25) des Stopfens (21) ein. Durch den inneren Zahn (6) an der Innenseite der Dichtung (22) und ein Sicherungsmittel an der Außenseite der Dichtung (22) ist der Widerstand zum Herausführen des Stopfens (21) aus der Bohrung (23) erhöht. Darüberhinaus ist bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung der Kraftaufwand bei der Installation der Dichtungsanordnung in einer Bohrung (23) verringert sowie die Montagesicherheit und die Dichtungseigenschaft der Dichtungsanordnung sind verbessert.

Description

Vielzweck-Dichtunq bzw. Dichtunqsanordnunq
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, umfassend einen Stopfen und eine Dichtung, zur Installation in einer Bohrung, wobei der Stopfen im Wesentlichen zylinderförmig aufgebaut ist, mit einer am Fußende vorgesehenen unteren Vertiefung, und wobei die Dichtung im Wesentlichen rohrzylinderförmig aufgebaut ist, mit einem überstehenden, in Montagestellung die Bohrung übergreifenden Kopfteil und einem vorstehenden inneren Zahn. Eine derartige Vielzweck-Dichtung für eine unidirektionale Anordnung, die, wenn über einem Stopfen montiert, eine geringe Kraft benötigt, um den Stopfen in einer Bohrung zu installieren, und eine große Kraft benötigt, um den Stopfen aus der Bohrung zu entfernen, ist beispielsweise aus der US 3 131 953 bekannt geworden.
In eine Bohrung, eine Austrittsöffnung eines Rohres, wird zuerst eine rohrzylinderförmige Dichtung eingelegt und anschließend ein zylinderförmiger Stopfen eingeführt. Die Dichtung weist an der Unterseite einen wulstartigen Rand mit einem inneren Zahn auf. Im montierten Zustand greift der innere Zahn in die Vertiefung am Stopfen und der wulstartige Rand wird durch den Stopfen aufgespreizt. Auf diese Weise wird der Widerstand zum Herausführen des Stopfens aus der Dichtung erhöht und der Stopfen ist gegen ein Herausfallen gesichert. Über eine radial entlang des wulstartigen Randes verlaufende Feder wird die Halterung der Dichtung am Stopfen verstärkt.
In einer Weiterentwicklung dieser Dichtungsanordnung, welche aus der
US 3 272 542 bekannt ist, wird auf den Einsatz einer Feder verzichtet. Darüber hinaus wird in dieser Weiterentwicklung zuerst die Dichtung am Stopfen befestigt und anschließend werden der Stopfen und die Dichtung miteinander in die Bohrung eingeführt, wodurch eine stabile Halterung der Dichtung am Stopfen ermöglicht wird. Bei den bekannten Dichtungssystemen wird die Dichtwirkung zwischen Stopfen, Dichtung und Bohrung über eine radiale Anpressung erreicht. Dies erfordert entsprechende Ausmaße der Dichtung und des Stopfens und folglich einen hohen Kraftaufwand zur Installation der Dichtungsanordnung in einer Bohrung.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, den Kraftaufwand bei der Installation der Dichtungsanordnung in einer Bohrung zu verringern und den Widerstand beim Entfernen des Stopfens aus der Bohrung zu erhöhen sowie die Montagesicherheit und die Dichtungseigenschaft der Dichtungsanordnung weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stopfen eine zwischen dem Fußende und einem Kopfende des Stopfens angeordnete obere Vertiefung aufweist, dass in einer Teilmontagestellung der innere Zahn der Dichtung an der unteren Vertiefung des Stopfens anliegt, dass in einer Endmontagestellung der innere Zahn der Dichtung an der oberen Vertiefung des Stopfens anliegt, und dass die Dichtung mindestens einen oberen, vorstehenden Dichtungsring an der Außenseite, mindestens ein unteres, vorstehendes Sicherungsmittel an der Außenseite, mindestens einen oberen, vorstehenden Dichtungsring an der Innenseite, und wenigstens einen radialen Schnitt an der Unterseite der Dichtung, der sich axial wenigstens bis zum inneren Zahn erstreckt, aufweist.
Mit anderen Worten, lehrt die Erfindung eine Dichtungsanordnung, umfassend einen Stopfen und eine Dichtung zur Installation in einer Bohrung, wobei der Stopfen im Wesentlichen zylinderförmig aufgebaut ist, mit einer ersten Vertiefung und einer zweiten Vertiefung, und wobei die Dichtung im Wesentlichen rohrzylinderförmig aufgebaut ist, mit einem überstehenden Kopfteil, mindestens einem oberen, vorstehenden Dichtungsring an der Außenseite, mindestens einem unteren, vorstehenden Sicherungsmittel an der Außenseite, mindestens einem oberen, vorstehenden Dichtungsring an der Innenseite, einem vorstehenden, inneren Zahn / einer inneren Stufe, mit wenigstens einem radialen Schnitt an der Unterseite der Dichtung, der sich axial wenigstens bis zum inneren Zahn / zur inneren Stufe erstreckt.
Der Zweck dieser Dichtung ist,
- dass nur eine geringe Kraft benötigt wird, um einen Stopfen und eine Dichtungsanordnung in einer Bohrung zu installieren;
- dass eine große Kraft benötigt wird, um den Stopfen aus der Bohrung zu entfernen; - dass eine stabile Verbindung zwischen Bohrung und Stopfen, der in der Bohrung installiert ist, gewährleistet wird;
- dass eine ausreichende Dichtwirkung zwischen beiden Komponenten gewährleistet wird;
- dass die Montage der Dichtung auf dem Stopfen einfach erfolgen kann; - dass ein möglicherweise riesiger Toleranzbereich der Dicke der Wand, in der sich die Bohrung befindet, kompensiert werden kann.
Beschreibung der erfindunqsqemäßen Dichtung (vgl. Figuren Ia, lbr Ic)
Die Dichtung 1 ist im Wesentlichen zylindrisch. Sie ist bevorzugt aus einem elastischen Material, etwa Gummi, gefertigt. An der Oberseite ist ein Kopfteil 2, um zu verhindern, dass die Dichtung in die Bohrung verrutscht, wenn der Stopfen in die Bohrung gepresst wird. Dazu hat das Kopfteil bevorzugt einen größeren Durchmesser als die Bohrung. Dichtungsringe 3 sind an der oberen Außendurchmesser-Seite angeordnet, um die Dichtwirkung zur Bohrung zu gewährleisten. Dichtungsringe 4 sind an der Innendurchmesser-Seite angeordnet, um die Dichtwirkung zum Stopfen zu gewährleisten. Sicherungsmittel 5 sind an unteren Außendurchmesser-Seite angeordnet, um den Widerstand zu gewährleisten, wenn der Stopfen aus der Bohrung freigelassen wird.
Ein innerer Zahn 6 bzw. eine innere Stufe gestattet der Dichtung in einer gewünschten Position über dem Stopfen einzurasten, während die Dichtung auf dem Stopfen montiert wird und während Stopfen und Dichtung in die Bohrung gepresst werden. Die Form des Zahns bzw. der Stufe gestattet der Dichtung, über den Stopfen zu rutschen, einzurasten, und den Außendurchmesser der Dichtung im unteren Bereich (Fußbereich) zu vergrößern. Weiterhin verhindert die Form der Dichtung, dass die Dichtung über den Stopfen gleitet, und die Form der Dichtung gewährleistet ausreichend Widerstand, wenn eine Kraft auf den Stopfen ausgeübt wird, um ihn aus der Bohrung loszumachen.
Ein radialer Schnitt 7, maschinell eingebracht oder geformt, an der Unterseite der Dichtung, gestattet es der Dichtung sich zu öffnen, wenn sie über den Stopfen gleitet, wodurch die anzuwendende Kraft bei der Installation der Dichtung auf dem Stopfen reduziert wird. Der Schnitt gestattet es auch der Unterseite (dem Fuß) der Dichtung sich zu öffnen, wenn der Stopfen und die Dichtung in die Bohrung gepresst werden, und der Schnitt gestattet es auch, dass die Dichtung den Außendurchmesser vergrößert in einer Weise, dass der angewandten Kraft zum Herauslösen des Stopfens aus der Bohrung richtig Widerstand geleistet wird.
Funktionsbeschreibunα fvαl. Figuren 2A, 2B, 2C, 2D)
In Figur 2A sind alle Komponenten, Stopfen 21, Dichtung 22, Bohrung 23, vor dem Zusammenbau gezeigt. Der Stopfen weist ein Kopfende 24, eine obere Vertiefung 25 und eine untere Vertiefung 26 am Fußende 27 auf.
In Figur 2B ist dargestellt, wie die Dichtung 22 ist auf dem Stopfen 21 installiert ist. Der innere Zahn 6 schnappt an der ersten Aussparung bzw. in die untere Vertiefung 26 am Stopfen 21 ein.
Die Stopfen- und Dichtungs-Anordnung wird, wie in Figur 2C gezeigt, in die Bohrung 23 gepresst, bis das Kopfteil der Dichtung 22 mit der Außenseite (der oberen Kante) der Bohrung 23 in Kontakt kommt. In dieser Position wirken die beiden Dichtungsringe radial auf die Bohrung 23.
In Figur 2D ist die Endmontagestellung gezeigt. Der Stopfen 21 wird endgültig (vollständig) in die Bohrung 23 (und in die Dichtung 22) gepresst. Dabei verbleibt die Dichtung 22 in der gleichen Position (relativ zur Bohrung 23) wie in der vorherigen Figur 2C, denn der Kopfteil leistet Widerstand und der Stopfen 21 gleitet in die Dichtung 22 hinein. Der innere Zahn 6 öffnet sich aufgrund des radialen Schnitts und der Form des Stopfens 21, und der innere Zahn 6 rastet in die obere Aussparung bzw. in die obere Vertiefung 25. Der Stopfendurchmesser an der oberen Vertiefung 25 hat einen solchen Durchmesser, der den inneren Zahn 6 zwingt, die Unterseite der Dichtung 22 offen (gespreizt) zu halten.
Eine Dichtungsanordnung umfassend einen zylinderförmigen Stopfen 21 und eine rohrzylinderförmige Dichtung 22 wird in zwei Montageschritten in einer Bohrung 23 installiert. In einer Teilmontagestellung greift ein innerer Zahn 6 der Dichtung 22 in eine untere Vertiefung 26 des Stopfens 21; in der Endmontagestellung rastet der innere Zahn 6 der Dichtung 22 in einer oberen Vertiefung 25 des Stopfens 21 ein. Durch den inneren Zahn 6 an der Innenseite der Dichtung 22 und ein Sicherungsmittel an der Außenseite der Dichtung 22 ist der Widerstand zum Herausführen des Stopfens 21 aus der Bohrung 23 erhöht. Darüberhinaus ist bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung der Kraftaufwand bei der Installation der Dichtungsanordnung in einer Bohrung 23 verringert sowie die Montagesicherheit und die Dichtungseigenschaft der Dichtungsanordnung sind verbessert.
Zusammenfassend lehrt die Erfindung,
- dass die Dichtwirkung auf die Bohrungsoberfläche bewirkt wird durch Ringe an der oberen Seite der Dichtung, und die Dichtwirkung auf die Stopfenoberfläche bewirkt wird durch Ringe am Innendurchmesser der Dichtung;
- dass die Sicherungswirkung (d.h. die Eigenschaft, die es dem Stopfen nicht gestattet, leicht herausgezogen zu werden) durch die Sicherungsmittel, wie Sicherungsringe, Sicherungsstufen, Sicherungszähne und/oder Sicherungsnoppen, unten an der Dichtung am Außendurchmesser bewirkt wird, wobei diese Sicherungsmittel der Innenoberfläche (der unteren Kante) der Bohrung entgegenwirken, während der untere Teil der Dichtung sich öffnet aufgrund eines radialen Schnitts und durch den inneren Zahn / die innere Stufe (an der Innenoberfläche), die auf die obere Vertiefung des Stopfens wirkt.
Die vorliegende Erfindung umfasst sowohl die vorbeschriebene Dichtung in Alleinstellung, als auch die vorbeschriebene Dichtungsanordnung umfassend einen Stopfen und eine Dichtung.

Claims

Patentansprüche
1. Dichtungsanordnung, umfassend einen Stopfen (21) und eine Dichtung (1; 22), zur Installation in einer Bohrung (23), wobei der Stopfen (21) im Wesentlichen zylinderförmig aufgebaut ist, mit einer am Fußende (27) vorgesehenen unteren Vertiefung (26), und wobei die Dichtung (1; 22) im Wesentlichen rohrzylinderförmig aufgebaut ist, mit
- einem überstehenden, in Montagestellung die Bohrung (23) übergreifenden Kopfteil (2) und
- einem vorstehenden, inneren Zahn (6)
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stopfen (21) eine zwischen dem Fußende (27) und einem Kopfende
(24) des Stopfens (21) angeordnete obere Vertiefung (25) aufweist, dass in einer Teilmontagestellung der innere Zahn (6) der Dichtung (1; 22) an der unteren Vertiefung (26) des Stopfens (21) anliegt, dass in einer Endmontagestellung der innere Zahn (6) der Dichtung (1; 22) an der oberen Vertiefung (25) des Stopfens (21) anliegt, und dass die Dichtung (1; 22)
- mindestens einen oberen, vorstehenden Dichtungsring (3) an der Außenseite,
- mindestens ein unteres, vorstehendes Sicherungsmittel (5) an der Außenseite,
- mindestens einen oberen, vorstehenden Dichtungsring (4) an der Innenseite,
- und wenigstens einen radialen Schnitt (7) an der Unterseite der Dichtung (1; 22), der sich axial wenigstens bis zum inneren Zahn (6) erstreckt, aufweist.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sicherungsmittel (5) als Sicherungsring ausgebildet ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sicherungsmittel (5) nicht als Sicherungsring ausgebildet ist, insbesondere wobei das mindestens eine
Sicherungsmittel (5) als Sicherungsstufen, Sicherungszähne und/oder Sicherungsnoppen ausgebildet ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (21) im Bereich der oberen
Vertiefung (25) einen größeren Außendurchmesser als im Bereich der unteren Vertiefung (26) aufweist.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Stopfens (21) im Bereich der oberen
Vertiefung (25) größer als der Innendurchmesser der Dichtung (1; 22) im Bereich des inneren Zahns (6) ist.
6. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfende (24) des Stopfens (21) gegenüber dem Kopfteil (2) der Dichtung (1; 22) verbreitet ist.
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