DE1650260C3 - Self-sealing screw-in nipple made of thermoplastic material - Google Patents
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Description
Zum Anschließen von Rohren ohne Gewinde an Gewindebohrungen sind bereits Einschraubnippel aus Kunststoff bekannt, die sowohl zur Festsetzung als auch zur Abdichtung des gewindeloscn Rohres an der Gewindebohrung vorgesehen sind. Derartige Einschraubnippel haben schon im Anlieferungszustand ein der Gewindebohrung entsprechendes Außengewinde und können sowohl hinsichtlich Abdichtung der Gewindeverbindung als auch hinsichtlich der Abdichtung und Festhaltung des gewindeloscn Rohres nur geringen Drücken standhallen.Screw-in nipples are already off to connect non-threaded pipes to threaded holes Plastic known that both to fix and to seal the threadless pipe the threaded hole are provided. Such screw-in nipples are already in the delivery condition an external thread corresponding to the threaded hole and can both with regard to sealing the threaded connection as well as with regard to the sealing and retention of the threadless pipe withstand only low pressures.
Diese Nachteile der bekannten Einschraubnippel werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der Einschraubnippcl ein Außengewinde von solcher Länge aufweist, daß er eine bestimmte Steuerstrecke in den Rohrstutzen eingeschraubt werden kann, daß das Innengewinde des Rohrstutzens jedoch bedeutend länger ist und beim Einschrauben über die Länge des Außengewindes ein Gewinde in den gewindelosen, sich konisch erweiternden Teil des Nippels schneidet, wobei ein so hoher Reibungswiderstand entsteht, daß das thermoplastische Material örtlich ins Schmelzen gelangt und daß das thermoplastische Material eine so niedrige Schmclzviskosität aufweist, daß die beim Einschrauben erzeugte Sfhmelzhaut den Raum zwischen den Gewinden des Nippels und des Rohrstutzens ausfüllt, um bei dem nachfolgenden Erstarren eine effektive Dichtung zu bilden.These disadvantages of the known screw-in nipples are avoided according to the invention in that the screw-in nipple has an external thread of such a length that it has a certain control path can be screwed into the pipe socket, but that the internal thread of the pipe socket is significant is longer and when screwing in over the length of the external thread a thread in the unthreaded, the conically widening part of the nipple intersects, with such a high frictional resistance that the thermoplastic material melts locally and that the thermoplastic material a has such a low melt viscosity that the skin produced when screwing in the space between fills the threads of the nipple and the pipe socket in order to solidify during the subsequent solidification to form an effective seal.
Gemäß der weiteren Erfindung kann der Einschraubnippel so ausgebildet werden, daß derselbe als Rohranschluß mit einer durchgehenden Bohrung zur Aufnahme eines gewindelosen Rohres versehen ist, welches mit dem Rohrstutzen dichtend verbunden werden soll, wobei die Bohrung im Einschraubnippel mit dem Außendurchmesser des gewindelosen Rohies im wesentlichen übereinstimmt, wodurch eine dichtende Verbindung zwischen Rohr und Nippel durch Komprimierung des letzteren entsteht, welche Komprimierung durch Einschrauben des Nippels in das Innengewinde des Rohrstutzens erzeugt wird.According to the further invention, the screw-in nipple can be designed so that the same provided as a pipe connection with a through hole for receiving a threadless pipe which is to be sealingly connected to the pipe socket, with the hole in the screw-in nipple with the outer diameter of the threadless Rohies substantially coincides, whereby a sealing connection between pipe and nipple is created by compressing the latter, which Compression is generated by screwing the nipple into the internal thread of the pipe socket.
Es wird durch die Erfindung der besondere Vorteil erreicht, daß ohne zusätzliche Teile eine hochdruckdichte Verbindung sowohl an der Nippelverschraubung als auch an dem gewindelosen Rohr erzielt wird. Dabei sind durch den Schmelzvorgang die Dichtungseigenschaften noch besser, als dies mit dem üblichen Dichtungsmaterial, bei dem es nur auf einen Quetschvorgang ankommt, erreicht werden kann.The invention has the particular advantage that, without additional parts, it is high-pressure-tight Connection is achieved both on the nipple screw connection and on the threadless pipe. Thereby are through the melting process the sealing properties are even better than with the usual sealing material, which is only on a crushing process arrives, can be achieved.
Es ist an sich bekannt, bei Schraubverbindungen Muttern aus weichem Material, z. B. Kunststoff, und mit im Anlicferungszustand nur auf einem Teil der axialen Länge eingeschnittenem Gewinde zu verwenden, so daß beim Hereinschrauben der harten Schraubenbolzen eine Kaltverformung des Materials unter Einschneiden des Restgewindes auftritt. Hierbei kommt es aber nur darauf an, eine Sicherungswirkung hervorzurufen, dagegen ist ein Dichtungseffekt nicht beabsichtigt. It is known per se, nuts made of soft material, for. B. Plastic, and to be used with a thread cut in only a part of the axial length in the licensed state, so that when the hard screw bolts are screwed in, the material is cold deformed occurs with cutting of the remaining thread. In this case, however, it is only a matter of creating a securing effect, whereas a sealing effect is not intended.
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawings, embodiments of the invention are shown. It shows
Fig. 1 einen Einschraubnippel mit Axialbohrung gemäß der Erfindung in Draufsicht,1 shows a screw-in nipple with an axial bore according to the invention in plan view,
Fig 2 denselben Nippel in einem diametralen Längsschnitt,Fig. 2 shows the same nipple in a diametrical one Longitudinal section,
F i g. 3 ein ungebohrter Einschraubnippel gemäß der Erfindung in der Draufsicht,F i g. 3 shows an undrilled screw-in nipple according to the invention in plan view,
F i g. 4 derselbe Nippel in einer Seitenansicht,F i g. 4 the same nipple in a side view,
Fig. 5 einen diametralen Längsschnitt durch einen in eine Gewindebohrung eingeschraubten Nippel gemäß Fig. 1 und Fig. 2 mit eingesetztem gewindclosem Rohr undFig. 5 is a diametrical longitudinal section through a nipple screwed into a threaded hole according to FIGS. 1 and 2 with an inserted thread-free Pipe and
Fig. 6 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 5, jedoch mit kragenförmig abgebogenem unterem Rohrende. 6 shows a representation similar to that in FIG. 5, but with the lower pipe end bent in the shape of a collar.
Aus der Zeichnung zeigt 1 einen Einschraubnippel aus Kunststoff, beispielsweise Nylon, der mit einer Axialbohrung 2 und einem beispielsweise sechskantigen Kopf versehen ist. Letztgenannter kann von einer Verstärkung 3, 7. B. aus Metall, umgeben sein. Der Schaft des Nippels I verjungt sich zum unteren Ende hin geringfügig und ist an seinem unteren Ende mit einem relativ kurzen Gewinde 4 versehen. Die Länge des Gewindes richtet sich insbesondere nach der Beschaffenheit des Nippelmaterials, nach der Konizität der Erweiterung des Nippels oberhalb des Gewindes und nach der Art des Gewindes.From the drawing, FIG. 1 shows a screw-in nipple made of plastic, for example nylon, which is provided with an axial bore 2 and a, for example, hexagonal head. The latter can be surrounded by a reinforcement 3, 7. B. made of metal. The shaft of the nipple I tapers slightly towards the lower end and is provided with a relatively short thread 4 at its lower end. The length of the thread depends in particular on the nature of the nipple material, on the conicity of the widening of the nipple above the thread and on the type of thread.
In Fig. 5 ist gezeigt, wie vorstehend beschriebener Nippel in eine Bohrung 6 in einer aus Metall bestehenden Wandung 5 eingeschraubt ist und dabei ein beispielsweise aus Metall bestehendes gewindeloses Rohr 7 dichtend festklemmt.In Fig. 5 it is shown how the nipple described above in a bore 6 in a metal existing wall 5 is screwed in and a threadless, for example made of metal Pipe 7 clamped tightly.
Fig. 6 stimmt mit Fig. 5 übercin mit der Ausnahme, daß in F i g. 6 das untere Ende des Rohres 7Fig. 6 is the same as Fig. 5 with the exception that that in FIG. 6 the lower end of the tube 7
außerhalb des Nippels zu einem Kragen 8 abgebogen ist, so daß diese Verschraubung mit dem Rohr höchsten Drücken standhalten kann, da ein Herausgleiten des Rohres infolge von Überdruck praktisch ausgeschlossen ist.is bent outside of the nipple to form a collar 8, so that this screw connection with the pipe is highest Can withstand pressures, since sliding out of the pipe due to overpressure is practically impossible is.
In F i g. 3 und 4 ist ein angebohrter Nippel als Verschlußschraube 9 mit durch einen Metallring 10 verstärktem Kopf dargestellt. Dieser Nippel dient zum Verschließen von Gewindebohrungen.In Fig. 3 and 4 is a nipple drilled through as a screw plug 9 with a metal ring 10 shown reinforced head. This nipple is used to close threaded holes.
Der Schaft des Nippels 1 ist konisch ausgebildet und/cier kann die Form eines Zylinders, Doppcl: konus od. dgl. haben, wobei jedoch immer der oberhalb des Gewindes 4 bzw. 11 gelegene Teil zumindest abschnittweise einen größeren Durchmesser aufweist, als der Durchmesser der Gewindebohrung 6 beträgt. Das Gewinde 4 bzw. 11 ist der Gewindebohrung 6 angepaßt.The shaft of the nipple 1 is conical and / cier may take the form of a cylinder, Doppcl.:. Cone or the like have, but always above the thread 4 and 11 located part at least in sections has a larger diameter than the diameter of the Threaded hole 6 is. The thread 4 or 11 is adapted to the threaded hole 6.
Beim Herstellen einer Verschraubung gemäß der Erfindung wird wie folgt verfahren·When producing a screw connection according to the invention, the following procedure is followed
Das Gewindeende des Nippels J1 in den ein even- ao tuell mit einem Flansch 8 versehenes Rohr 7 eingeschoben ist, wird mit Hilfe eines Schraubenschlüssels in die Gewindebohrung 6 eingeschraubt. Nach völligem Einschrauben des Gewindes 4 ist darauf zu achten, daß das Einschrauben gleichmäßig, kraftvoll und as ohne abzusetzen fortgeführt wird. Hierbei wird der Schaftteil ohne Gewinde mit Gewinde versehen. Durch die Komprimierurig des Kunststoffes beim weiteren Einschrauben entsteht Friktion zwischen der Gewindebohrung und dem Rohr einerseits und den entsprechenden anliegenden Bereichen des Nippels andererseits. Die Friktion führt zu derart hohen Temperaturen, daß bei richtiger Abstimmung von Höhe (Länge) des Gewindes 4,11 und Grad der Erweiterung des Schaftes oberhalb dieses Gewindes genannte Bereiche des Kunststoffs in einer Dicke von etwa 2 bis 50 μ schmelzen. Dieser geschmolzene Film erleichtert das Einschrauben wesentlich, füllt alle winzigen Zwischenräume aus und erhärtet wenige Sekunden nach dem Einschrauben, wobei er eine homogene Verbindung zwischen Rohr und Gewindebohrung einerseits und dem nicht geschmolzenen Nippelmaterial andererseits herstellt.The threaded end of the nipple J 1 into which a tube 7, possibly provided with a flange 8, is inserted, is screwed into the threaded hole 6 with the aid of a wrench. After the thread 4 has been fully screwed in, it must be ensured that the screwing in is continued evenly, powerfully and without settling. Here, the shaft part is provided with a thread without a thread. Due to the compression of the plastic as it is screwed in further, friction arises between the threaded hole and the pipe on the one hand and the corresponding areas of the nipple in contact with it on the other hand. The friction leads to such high temperatures that if the height (length) of the thread 4.11 and the degree of expansion of the shaft are correctly matched above this thread, the areas of the plastic mentioned will melt in a thickness of about 2 to 50 μ. This molten film makes screwing in much easier, fills all the tiny spaces and hardens a few seconds after screwing in, creating a homogeneous connection between the pipe and threaded hole on the one hand and the non-melted nipple material on the other.
Auf Grund der konischen Ausbildung oder anderen Erweiterung des Nippelschaftes oberhalb des Gewindes wird der in gleicher Höhe mit der Erweiterung gelegene Rohrbereich gleichmäßig über den Umfang vom Druck beaufschlagt, so daß der unterste und infolge Beaufschlagung durch geringeren Druck weitere Rohrabschnitt gleichsam eine Sicherung gegen Hinausstoßen des Rohres bis zu einem hohen Druck darstellt.Due to the conical design or other expansion of the nipple shaft above the Thread, the pipe area located at the same height as the extension becomes evenly over the circumference acted upon by the pressure, so that the lowest and as a result of the application of lower pressure further pipe section, as it were, a safeguard against pushing out the pipe up to a high one Pressure represents.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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