DE20104470U1 - Verschlussstopfen zum Verschließen von Rohren - Google Patents

Description

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Verschlussstopfen zum Verschließen von Rohren Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen selbst dichtenden Verschlussstopfen für ein Innengewinde, zum Verschließen beispielsweise eines Rohrendes odereiner Armatur, insbesondere für Rohrenden an Heizkörpern.

Bislang erfolgen derartige Abdichtungen über Dichtringe wie O-Ringe aus Elastomeren oder einen Teflonring mit einem Gewindeeinstich. Beim Eindrehen des Gewindes mit Einstich und Teflonring wird das Gewinde auf den Dichtring aufgeschnitten, wozu ein hoher Kraftaufwand erforderlich ist.

Bekannt sind Stopfen, (Standard-, Blind- und Entlüftungsstopfen mit O-Ring), die an einem Ende einen Rand aufweisen, bis zu welchem der Einschraubvorgang erfolgen darf. Im Übergang vom Gewinde zum Rand liegt dann ein O-Ring aus einem Elastomer, welcher beim Einschrauben des Stopfens in eine Gegengeometrie am Rohrende gepresst wird und so abdichtet. Die Herstellung der Gegengeometrie am Rohrende in der für den O-Ring geforderten Toleranz ist dabei nicht kostengünstig.

Gröbere Toleranzen wiederum kann das Elastomer aber nicht aufnehmen. Bei zu hoher Vorspannung des Elastomers in der Gegengeometrie wird dessen Gefüge zerstört und bei zu geringer Vorspannung ist der Stopfen undicht. Des Weiteren birgt das definierte Einschraubende des Stopfens mit dem vorhandenen Rand die Gefahr, dass bei zu hohem Anzugsmoment der Rand vorgeschädigt wird und abreißt. Da der Rand den Dichtring hält und sich daher zusammen mit dem Rand auch der Dichtring löst, tritt bei diesem Fehler nahezu ungehindert Wasser aus. Zudem kostet der O-Ring selbst, als auch dessen Montage auf dem Stopfen Geld. Eine andere Bauart von selbst dichtenden Stopfen weist einen mitten in der Einschraublänge des Gewindes liegenden gesonderten Ring aus einer speziellen PTFE-Mischung auf. Stopfen dieser Art müssen mit hohem Drehmoment eingeschraubt werden, da der Dichtring beim Eindrehen entlang der Gewindeflanken bis in die Spitzen gepresst werden muss, um die geforderte Dichtwirkung zu erreichen. Hier ist besonders nachteilig, dass dieser PTFE-Ring sich häufig beim Einschrauben ganz oder teilweise aus seiner Nut dreht. Dies ist meist nicht sofort

offensichtlich, erst nach einer gewissen Betriebsdauer wird dann wegen der geänderten Dichtverhältnisse ein aus seiner Nut gedrehter PTFE-Ring undicht. Eine Kombination aus beiden Bauarten stellen Stopfen dar, die ein beschichtetes Elastomer-Formteil in der Länge mehrerer Gewindegänge an Stelle eines O-Rings aufweisen. Hier tritt ähnlich wie beim PTFE-Ring eine erste Dichtwirkung bereits beim Einschraubvorgang auf. Da sich bei diesen Elastomer-Formteilen der Durchmesser in Richtung des nach außen weisenden Endes konisch vergrößert, kommt am Ende des Einschraubvorgangs eine weitere Dichtwirkung ähnlich wie beim O-Ring zu Stande. Diese Bauart ist vor allem bei auf der Baustelle von Hand gefertigten Rohrenden problematisch, da mit den in der Installationstechnik üblichen Schneidwerkzeugen ein sehr scharfer Grat am Gewindeanfang entsteht, welcher das Elastomer-Formteil zerschneidet. Alle vorgenannten Dichtprinzipien lassen sich mit Kunststoffkonstruktionen nur mit Problemen und teuren Werkstoffen verwirklichen. Stopfen in der Installationstechnik werden immer häufiger als so genannte „selbst dichtende Bauart" ausgeführt. Die Vorteile liegen vor allem in der Zeitersparnis bei der Montage. Nachteilig ist aber dabei, dass die gewünschte sichere Abdichtung nicht mehr mit einfachen Mitteln zu erreichen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Lösungen zu verbessern und einen selbst dichtenden Verschlussstopfen für ein Innengewinde, beispielsweise eines Rohrendes oder einer Armatur, vorzustellen, der ein einfaches und kostengünstiges Verschließen von Rohrenden ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den zugehörigen Ansprüchen.

Die Erfindung beinhaltet demnach einen Verschlussstopfen zum Verschließen von Rohrenden, wobei der in das Rohrende einzuführende Teil mit einem Außengewinde versehen ist. Mindestens zwei Gewindegänge des Außengewindes weisen dabei einen größeren Kern- und Außendurchmesser auf als die übrigen Gewindegänge. Die Abdichtung erfolgt direkt über das Gewinde an sich und die Dichtwirkung ist im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr von einem gut oder schlecht ausgeführten Gewindeanfang abhängig. Der einstückig aus einem

hydrolysebeständigen Kunststoff bestehende Verschlussstopfen ist hervorragend geeignet, die in der Installationstechnik auftretenden groben Gewindetoleranzen auszugleichen und kann zugleich kostengünstig hergestellt werden. Der erfindungsgemäße Stopfen ist ein aus dem Spritzgusswerkzeug fertig fallendes Teil. Die Montage eines O-Rings ist nicht erforderlich. Ein Rand als Einschraubende wird nicht benötigt. Schäden durch ein zu hohes Anzugsdrehmoment kommen nicht vor. Ein derartiger Verschlussstopfen benötigt z. B. an einem Heizkörper-T-Stück weder eine definierte Anfasung noch eine exakte Planfläche. Lediglich ein Gewindeanschnitt ist erforderlich, um das Einschrauben zu erleichtern. Nach einem besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verschlussstopfen von der Kopfseite her offen ausgebildet ist und im Inneren einen Mehrkant für den Eingriff eines Montagewerkzeuges aufweist. Der Mehrkant ist dabei in einem Bereich vorgesehen, in welchem das Außengewinde des Stopfens einen größeren Kern- und Außendurchmesser aufweist. Der Mehrkant für das Montagewerkzeug liegt somit innen und greift an dem Punkt an, wo die größten Kräfte auftreten, nämlich im verstärkten Gewindebereich. Nach einem weiteren Merkmal besteht der Verschlussstopfen aus einem einheitlichen Kunststoff. Das Gewinde ist hier vorgefertigt und muß nicht nachträglich geschnitten werden. Verschlussstopfen nach der Erfindung sind wesentlich kostengünstiger als vergleichbare Stopfen aus bislang üblichen Materialien.

Die Erfindung beinhaltet auch einen Verschlussstopfen zum selbst dichtenden Verschließen von Rohrenden, bei dem der in das Rohrende einzuführende Teil mit einem Außengewinde versehen ist, wobei das Außengewinde in einem Teilbereich einen gewindefreien Mantelabschnitt aufweist und der Außendurchmesser des Mantelabschnitts > dem Außendurchmesser des Außengewindes ist. Die Mantelfläche wird beim Eindrehen des Stopfens in ein Innengewinde derart eingepresst, dass durch Ausfüllen der Hohlräume in den Innengewindeflanken die Dichtwirkung erzielt wird.

Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

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Figur 1a: eine Seitenansicht in teilweiser Schnittdarstellung eines Verschlussstopfens ohne Bund nach Anspruch 3;

Figur 1 b: eine Seitenansicht in teilweiser Schnittdarstellung eines Verschlussstopfens ohne Bund mit einer Gewindeverdickung in einem

anderen Bereich;

Figur 1c: eine Draufsicht auf einen Stopfen nach den Figuren 1a oder 1b;

Figur 2a: eine Seitenansicht in teilweiser Schnittdarstellung eines Verschlussstopfens ohne Bund nach Anspruch 4;

Figur 2b: eine Seitenansicht in teilweiser Schnittdarstellung eines Verschlussstopfens ohne Bund nach Anspruch 4, mit einer Verdickung in einem anderen Bereich;

Figur 2c: eine Draufsicht auf einen Stopfen nach den Figuren 2a oder 2b.

In den Figuren 1a bis 1c ist ein Verschlussstopfen der erfindungsgemäßen Art in einer Ausführung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dargestellt. Die Gewindeverdickungen befinden sich dabei in verschiedenen Bereichen.

Der hier gezeigte Verschlussstopfen dient zum Verschließen von Rohrenden. Der Stopfen ist einstückig und besteht aus einem einheitlichen vorgefertigten hydrolysebeständigen Kunststoff mit einem Gewindestück, welches eine über einen oder mehrere Gewindegänge reichende Verdickung des Gewindes aufweist. Der Stopfen kann mit oder ohne Bund ausgeführt sein. Die Verdickung selbst ist ein Gewinde, welches in Steigung, Flankenwinkel und -höhe etwa dem abzudichtenden Gewinde entspricht, jedoch einen größeren Kemdurchmesser aufweist. Der in das Rohrende einzuführende Teil A ist mit einem Außengewinde 1 versehen. Die Gewindegänge 1.1 bis 1.3 des Außengewindes weisen dabei einen größeren Kern- und Außendurchmesser auf, als die übrigen Gewindegänge. Der Kerndurchmesser des Gewindes ist im Bereich der Verdickung nicht abrupt vergrößert, sondern steigt stetig bis zum Sollwert an. Der Verschlussstopfen ist von der Kopfseite 2 her offen ausgebildet. Im Inneren ist ein Mehrkant 3, vorzugsweise ein 6- oder 12-kant, für den Eingriff eines Montagewerkzeuges vorgesehen. Eingeschraubt wird der Stopfen

beispielsweise mit einem Innensechskantschlüssel. Die Gewindeverdickung des Außengewindes befindet sich genau an der Stelle, an der innen der Schlüssel ansetzt. Der Werkstoff wird dadurch rein auf Scherung beansprucht. Die Schlüsselfiächen als „Materialanhäufung" stabilisieren die Gewindeverdickung von innen.

In den Figuren 2a bis 2c ist ein Verschlussstopfen der erfindungsgemäßen Art in einer Ausführung nach Anspruch 4 dargestellt. Der Stopfen kann mit oder ohne Bund ausgeführt sein. Es wird ein Verschlussstopfen ohne Bund gezeigt, bei dem das Außengewinde 1 in einem Teilbereich 1x einen gewindefreien Mantelabschnitt aufweist. Dieser Teilbereich kann an verschiedenen Stellen entlang der Stopfenlänge angeordnet sein. Der Außendurchmesser dieses Mantelabschnitts 1x ist wenig größer als der Außendurchmesser des Außengewindes. Die Mantelfläche wird beim Eindrehen des Stopfens in ein Innengewinde derart eingepresst, so dass durch Ausfüllen der Hohlräume in den Innengewindeflanken die Dichtwirkung erzielt wird.

Claims (6)

1. Verschlussstopfen zum selbst dichtenden Verschließen von Rohrenden, wobei der in das Rohrende einzuführende Teil mit einem Außengewinde versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehr Gewindegänge des Außengewindes einen größeren Kern- und Außendurchmesser aufweisen als die übrigen Gewindegänge.

2. Verschlussstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen von der Kopfseite her offen ausgebildet ist und im Inneren einen Mehrkant für den Eingriff eines Montagewerkzeuges aufweist, wobei der Mehrkant in dem Bereich vorgesehen ist, in weichem das Außengewinde des Stopfens einen größeren Kern- und Außendurchmesser aufweist.

3. Verschlussstopfen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen aus einem einstückig vorgefertigtem hydrolysebeständigen Kunststoff besteht.

4. Verschlussstopfen zum selbst, dichtenden Verschließen von Rohrenden, wobei der in das Rohrende einzuführende Teil mit einem Außengewinde versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde in einem Teilbereich einen gewindefreien Mantelabschnitt aufweist, wobei der Außendurchmesser des Mantelabschnitts ≥ dem Außendurchmesser des Außengewindes ist und die Mantelfläche beim Eindrehen des Stopfens in ein Innengewinde eingepresst wird.

5. Verschlussstopfen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen von der Kopfseite her offen ausgebildet ist und im Inneren einen Mehrkant für den Eingriff eines Montagewerkzeuges aufweist, wobei der Mehrkant in dem Bereich vorgesehen ist, in welchem das Außengewinde des Stopfens einen gewindefreien Mantelabschnitt aufweist.

6. Verschlussstopfen nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen aus einem einstückig vorgefertigtem hydrolysebeständigen Kunststoff besteht.