Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an einem durch Verschraubung oder Zusammenstecken gas- und flüssigkeitsdicht zu verbindenden Teil.
Es ist bekannt, insbesondere bei miteinander zu verschraubenden Teilen, wie Fittings, Rohrteilen, Armaturen und dergleichen, vor dem Zusammenschrauben auf entsprechende Gewindeteile eine flüssige Dichtungsmasse aufzubringen und anschliessend die Teile zu verschrauben. Es findet dann, zum Beispiel in Anwesenheit von Eisen oder Cu oder infolge Ausschluss von 02, ein chemisches Abbinden der Dichtungsmasse statt (zum Beispiel Loctite). Bei dieser Art der Erstellung dichter Verbindungen ist aber der Installateur darauf angewiesen, die Dichtungsmasse zum Beispiel in flüssiger Form an Ort und Stelle selbst auf die entsprechenden Teile zu bringen, was kostspielig und teuer und bezüglich Dichten unzuverlässig ist. Als bekannt ist ferner das Dichten an Ort und Stelle mittels Hanf, PTFE-Band und ähnlichem zu erwähnen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung einer geeigneten Dichtung an solchen Teilen derart, dass diese als Fertigteile ab Lager bezogen werden können und mithin bei der Montage an Ort und Stelle ohne zusätzliche Bemühungen, wie Anbringen einer Dichtungsmasse oder anderer Dichtungsteile, verschraubt bzw. zusammengefügt werden können. Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass man eine Masse eines härtbaren Kunststoff-Systems bildet, wenigstens eine zu dichtende Stelle des Teiles mit der Masse überzieht und anschliessend, jedoch vor der Montage des Teiles, die Masse härtet.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht zweier durch Verschraubung miteinander gas- und flüssigkeitsdicht zu verbindender Teile in Form eines Rohrstückendes und eines teilweise geschnittenen Bogenfittings;
Fig. 2 zwei rohrförmige Steckteile vor ihrem Zusammenstecken, teilweise geschnitten.
Fig. 1 zeigt, vor dem Verschrauben, einen Bogenfitting 1 mit einem Innengewinde 3, welches eine feste Dichtungsschicht 5 aus Kunststoff trägt. Diese Dichtungsschicht weist je nach Grösse des Teiles 1 eine Dicke von zum Beispiel zwischen 2 und 1000 ,a, meistens zwischen 50 und 200 kl, auf und ist praktisch überall gleich dick, vorzugsweise mit Ausnahme der drei äussersten Gewindegänge, die zur Erleichterung des Zusammenschraubens etwas dünner zu beschichten sind, so dass ihre freie Fläche genau der Oberfläche des Innengewindes 3 folgt.
Das Verhältnis der Schichtdicke s zum Durchmesser der zu überziehenden Partie wird normalerweise kleiner als 5 /o, gewöhnlich um 1 /o sein.
Es ist ferner ein Rohrende 7 mit einem konischen Gewindestutzen 9, der ein Aussengewinde 11 trägt, dargestellt.
Diese beiden Teile 1 und 7 können gasdicht und natürlich auch flüssigkeitsdicht miteinander verschraubt werden, ohne dass ein zusätzlicher Vorgang zum Abdichten nötig ist. Der konische Gewinnstutzen 9 wird in die Dichtungsschicht 5 eingedreht und auf normale Weise festgezogen, wie dies bei derartigen Verbindungen üblich ist.
Der Bodenfitting 1, auf dessen Innengewinde 3 die Dichtungsschicht 5 während der Herstellung des Fittings aufgebracht wurde, kann jahrelang an Lager liegen, ohne dass die Dichtungsschicht 5 irgendwelche nachteilige Veränderungen erfährt.
In Fig. 2 ist eine Steckverbindung (vor dem Zusammenstecken) eines Aussenrohres 16 mit einer festen Dichtungsschicht 18 aus Kunststoff und eines Innenrohres 20 mit einem konischen Rohrende 22 ersichtlich. Die Verbindung dieser beiden Teile 16 und 20, welche insbesondere bei geringen Drucken, zum Beispiel Abwasser, verwendbar ist, erfolgt derart, dass das konische Rohrende 22 in das Aussenrohr 16 hineingedrückt wird, wobei die Dichtungsschicht 18 deformiert wird und die beiden Teile 16, 20 gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verbindet.
Die Dichtungsmasse wird vorzugsweise, wie dargestellt, nur an einem Teil angebracht. Es ist aber auch möglich, die Dichtungsmasse an den beiden sich überlappenden Partien der beiden zusammenzufügenden Teile anzubringen.
Eine Beschichtung der Teile mit der Dichtungsmasse kann auch mittels Elektrophorese in einem Tauchbad erfolgen. Mit diesem Verfahren lassen sich besonders gleichmässige Über- züge in vorbestimmter Schichtdicke erzielen.
Es ist ferner möglich die Partie des einen Teiles, zum Beispiel die Innenbohrung, mit dem Dichtungsbelag zu versehen, ohne vorgängig ein entsprechendes Gewinde in diesem Teil zu schneiden. Beim Zusammenfügen schneidet dann, wie ein Gewindebohrer, die mit Aussengewinde versehene Partie des anderen Teiles ein entsprechendes Gewinde in den Dichtungsbelag. Hier übernimmt der Kunststoffbelag nicht nur das Dichten, sondern auch das mechanische Verbinden beider Teile. Ausser dem Vorteil, dass, wie erwähnt, die Dichtungsmasse während der Fittingfabrikation bzw. der Gewindefabrikation auf das Gewinde oder auf zusammenzusteckende Teile aufgebracht werden kann, und nicht erst beim Zusammenbau, ist die Verbindung bei Bedarf wieder lösbar. In den meisten Fällen ist zudem bei nochmaligem Verschrauben die Verbindung immer noch dicht.
Es ist auch möglich, die beiden Teile gegeneinander zurückzudrehen, beispielsweise um 450, ohne dass dabei eine Veränderung der Dichtwirkung eintritt.
Dies ist bei Montagearbeiten wichtig. Der Dichtungsüberzug ist im weiteren griffest und bei Lagerung unter normalen Umweltbedingungen, zum Beispiel bei aufeinanderliegenden Fittings, nicht zusammenklebend und verklebend, auch nicht mit anderen Teilen, Staubteilchen, Schmutz usw. Derartige Verbindungen erlauben unter anderem gegenüber den bisherigen eine wesentliche Zeitersparnis bei der Montage und damit eine merkliche Verbilligung.
In der Folge wird an mehreren Beispielen das Verfahren zum Herstellen der überzogenen Partien auf den zusammen zufügenden Teilen beschrieben und insbesondere gezeigt, auf welcher Grundlage die Dichtungsmasse erhalten wird. Es ist dabei festzuhalten, dass diese Dichtungsmasse bei den aus der Fabrikation anfallenden Teilen als fester Überzug aus Kunststoff am Teil haftet, wobei für geringe Beanspruchungen Thermoplaste genügen, während mit Vorteil für höhere Beanspruchungen, zum Beispiel hohe Temperaturen, Führung von Lösungsmitteln usw., Duroplaste verwendet werden.
Beispiel 1
Zur Herstellung der Dichtungsmasse werden 150 g eines reaktiven Polyaminoamids aus di- und trimerisierten Fettsäuren und Polyamin - Molgew. 1200, Aminzahl 300 - mit 150 g feinstgemahlenem Graphit (Teilchengrösse < 70 ,u) und 160 ml Xylol im Schnellrührer intensiv gemischt. Dem Ansatz werden anschliessend 150 g eines Diglycidyl-Äthers des Bisphenol A (Viskosität bei 250 C: 150 P, Epoxyäquivalent 200) unter langsamem Rühren zugesetzt.
Die Dichtungsmasse wird nach einer Standzeit von 30 bis 60 Min. auf das zylindrische Innengewinde von 5/4" (19 mm-) Fittings aus Temperguss mit einer Schichtstärke von 60 bis 80 lt aufgetragen und anschliessend in einem Trockenkanal bei einer Verweilzeit von 15 Min. bei 1050 C gehärtet.
Der Dichtungsbelag zeigt auch nach langer Lagerzeit auf der Gewindeoberfläche eine sehr hohe Haftfestigkeit und eine klebefreie, glatte Oberfläche (keine Eigenschaftsänderung bezüglich Dichtungsfunktion).
Bei der Verschraubung des mit dem Dichtungsbelag versehenen zylindrischen Innengewindes des Temperguss-Fittings mit dem konischen Aussengewinde eines Stahlrohres wurden maximale Drehmomente von 7-10 mkp gemessen, d. h. weniger als normalerweise bei Hanfdichtungen.
Die Verschraubungen wurden anschliessend mit Druckwasser von 250 C und 950 C geprüft und zeigten selbst bis zum Druck von 220 atü keine Undichtigkeit.
Die Verschraubungen können auch nach längerer Gebrauchszeit ohne Zerstörung der Gewinde gelöst und gegebenenfalls wiederum dicht verbunden werden. Die Anwendung ist auch für eine Steckverbindung gemäss Fig. 2 verwendbar.
Beispiel 2
In einem Rührgefäss werden 250 g eines mit Butyraldehyd acetalisierten Polyvinylalko hols - Acetalisierungsgrad 75 /o, Viskosität 60/oil in
Methanol: 5,2 cP - in einem Lösungsmittelgemisch von 400 ml Athanol und 200 ml Butanol bei 600 C gelöst und
80 g eines pulverförmigen Phenolnovolaks (Fp 820 C) ein gerührt.
Dem Ansatz setzt man dann bei 250 C 120 g feinstverteiltes Molybdänsulfid als Gleitmittel zu, das mittels Schnellrührer gut verteilt wird.
Dann werden 150 g Phenolresol - 700/oig in 500/oigem Athanol, Viskosität 120 cP bei 200 C - unter Rühren zugesetzt.
Die Dichtungsmasse trägt man auf die entfetteten zylindrischen Innengewinde von 1"- (25,4-mm-)-T-förmigen Fittings auf, so dass nach dem Trocknen eine Schichtstärke von 60-70 lt erreicht wird. Anschliessend wird der Dichtungsbelag bei 1400 C während 10 Min. gehärtet.
Die so vorbereiteten Teile lassen sich ebenfalls vor dem Gebrauch, d. h. bis zum Herstellen der dichten Verbindung, während langer Zeit lagern, ohne dass dabei die gehärtete Dichtungsmasse sich verändert oder unerwünschte Auswirkungen zeigt.
Das Einschrauben von konischen Aussengewinden ist mühelos möglich; es werden maximale Drehmomente von 7 bis 9 mkp gemessen.
Die Verschraubungen erwiesen sich bei Druckprüfungen mit Wasser und Heizöl bei Temperaturen bis 1000 C unter Drucken bis 200 atü als völlig dicht. Die Verschraubungen konnten auch nach einjähriger Gebrauchsdauer bei Durchfluss von Heisswasser von 800 C ohne Beschädigung des Fittings wieder gelöst werden.
Beispiel 3 700 g eines Diglycidyl-Athers des Bisphenols A (Fp 600 C,
Epoxyäquivalent 300) wurden in einem Gemisch von
200 ml Methylisobutylketon und
100 ml Xylol gelöst und 450 g Phenolresol (680/oig in Butanol) zugesetzt.
Dem Ansatz wurden
100 g feinstgemahlener Graphit und 180 g Molybdänsulfid zugegeben zusammen mit
10 g Phosphorsäure 550/wig in 50 ml Butanol.
Der Auftrag der Dichtungsmasse auf die Gewinde und die Trocknung erfolgten wie unter Beispiel 2 beschrieben. Zur Härtung wurde der Dichtungsbelag 15 Min. bei 1900 C tem- periert. Bei Druckprüfungen, wie unter Beispiel 2 beschrieben, blieben alle Verschraubungen dicht.
Die beschriebenen Dichtungsmassen aus Kunststoffen eignen sich für das Dichten von Leitungen für heisses und kaltes Wasser, Abwässer, Stadt- und Erdgas, Pressluft, Heiz- und andere ble sowie Benzin und dergleichen Lösungsmittel. Sie sind bei Temperaturen von zum Beispiel --200 C bis 1500 C verwendbar. Sie sind toxikologisch unschädlich, alterungsbeständig und verursachen keine Korrosion.
Es ist auch möglich, zum Beispiel Flaschen- oder Behälter verschlüsse mit einem dichtenden Uberzug nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren zu versehen.
The present invention relates to a method for producing a seal on a part to be connected in a gas-tight and liquid-tight manner by screwing or plugging together.
It is known, in particular in the case of parts to be screwed together, such as fittings, pipe parts, fittings and the like, to apply a liquid sealing compound to the corresponding threaded parts before screwing them together and then to screw the parts together. Chemical setting of the sealing compound then takes place, for example in the presence of iron or Cu or as a result of the exclusion of 02 (for example Loctite). With this type of creation of tight connections, however, the installer is dependent on applying the sealant, for example in liquid form, to the corresponding parts on site, which is costly and expensive and unreliable in terms of density. Also known is the on-site sealing using hemp, PTFE tape and the like.
The present invention aims to produce a suitable seal on such parts in such a way that they can be obtained as finished parts from stock and can therefore be screwed or joined together during assembly on site without additional efforts such as attaching a sealing compound or other sealing parts . The stated object is achieved in that a mass of a curable plastic system is formed, at least one point of the part to be sealed is covered with the mass and then, but before the part is assembled, the mass is hardened.
The invention will then be explained using figures and exemplary embodiments, for example. Show it:
1 shows a view of two parts which are to be connected to one another in a gas- and liquid-tight manner by screwing in the form of a pipe section end and a partially cut elbow fitting;
2 shows two tubular plug-in parts before they are plugged together, partially in section.
Fig. 1 shows, before screwing, an elbow fitting 1 with an internal thread 3, which carries a solid sealing layer 5 made of plastic. Depending on the size of the part 1, this sealing layer has a thickness of, for example, between 2 and 1000, a, mostly between 50 and 200 kl, and is practically the same thickness everywhere, preferably with the exception of the three outermost threads, which are somewhat easier to screw together are to be coated thinner, so that their free surface exactly follows the surface of the internal thread 3.
The ratio of the layer thickness s to the diameter of the part to be coated will normally be less than 5 / o, usually around 1 / o.
There is also a pipe end 7 with a conical threaded connector 9, which carries an external thread 11 is shown.
These two parts 1 and 7 can be screwed together gas-tight and, of course, also liquid-tight, without the need for an additional process for sealing. The conical profit nozzle 9 is screwed into the sealing layer 5 and tightened in the normal way, as is usual with such connections.
The bottom fitting 1, to the internal thread 3 of which the sealing layer 5 was applied during the manufacture of the fitting, can lie in storage for years without the sealing layer 5 undergoing any disadvantageous changes.
In Fig. 2 a plug connection (before plugging together) of an outer pipe 16 with a solid sealing layer 18 made of plastic and an inner pipe 20 with a conical pipe end 22 can be seen. The connection of these two parts 16 and 20, which can be used in particular at low pressures, for example waste water, is carried out in such a way that the conical pipe end 22 is pressed into the outer pipe 16, the sealing layer 18 being deformed and the two parts 16, 20 gas- and liquid-tight connections.
The sealant is preferably applied to only one part, as shown. But it is also possible to apply the sealing compound to the two overlapping parts of the two parts to be joined.
The parts can also be coated with the sealing compound by means of electrophoresis in an immersion bath. With this method, particularly uniform coatings with a predetermined layer thickness can be achieved.
It is also possible to provide the part of one part, for example the inner bore, with the sealing coating without first cutting a corresponding thread in this part. When joining, then, like a tap, the externally threaded part of the other part cuts a corresponding thread into the sealing facing. Here the plastic covering not only seals, but also mechanically connects the two parts. Apart from the advantage that, as mentioned, the sealing compound can be applied to the thread or to parts to be plugged together during the fitting production or the thread production, and not only during assembly, the connection can be released again if necessary. In most cases, the connection is still tight when screwed again.
It is also possible to turn the two parts back against each other, for example by 450, without changing the sealing effect.
This is important for assembly work. The sealing cover is also non-slip and when stored under normal environmental conditions, for example with fittings lying on top of one another, does not stick together or stick together, not even with other parts, dust particles, dirt etc. thus a noticeable reduction in price.
In the following, the method for producing the coated parts on the parts to be joined is described using several examples and, in particular, it is shown on which basis the sealing compound is obtained. It should be noted that this sealing compound adheres to the parts as a solid coating made of plastic on the parts resulting from production, whereby thermoplastics are sufficient for low stresses, while thermosets are advantageous for higher stresses, for example high temperatures, guidance of solvents etc. be used.
example 1
To produce the sealant, 150 g of a reactive polyaminoamide from dimerized and trimerized fatty acids and polyamine - molar weight. 1200, amine number 300 - intensively mixed with 150 g of finely ground graphite (particle size <70, u) and 160 ml of xylene in a high-speed mixer. 150 g of a diglycidyl ether of bisphenol A (viscosity at 250 ° C.: 150 ° C., epoxy equivalent of 200) are then added to the batch with slow stirring.
After a standing time of 30 to 60 minutes, the sealing compound is applied to the cylindrical internal thread of 5/4 "(19 mm) fittings made of malleable cast iron with a layer thickness of 60 to 80 liters and then placed in a drying tunnel with a residence time of 15 minutes. hardened at 1050 C.
Even after a long period of storage on the thread surface, the sealing coating shows very high adhesive strength and a smooth, tack-free surface (no change in properties with regard to the sealing function).
When screwing the cylindrical internal thread of the malleable cast iron fitting provided with the sealing coating to the conical external thread of a steel pipe, maximum torques of 7-10 mkp were measured, i.e. H. less than normally with hemp seals.
The screw connections were then tested with pressurized water of 250 C and 950 C and showed no leaks even up to a pressure of 220 atm.
Even after a long period of use, the screw connections can be loosened without destroying the thread and, if necessary, connected again tightly. The application can also be used for a plug connection according to FIG.
Example 2
250 g of a polyvinyl alcohol acetalized with butyraldehyde - degree of acetalization 75 / o, viscosity 60 / oil in
Methanol: 5.2 cP - dissolved in a solvent mixture of 400 ml of ethanol and 200 ml of butanol at 600 C and
80 g of a powdery phenol novolak (melting point 820 C) are stirred in.
120 g of finely divided molybdenum sulfide are then added to the batch at 250 ° C. as a lubricant, which is well distributed using a high-speed stirrer.
Then 150 g of phenol resol - 700% in 500% ethanol, viscosity 120 cP at 200 ° C. - are added with stirring.
The sealing compound is applied to the degreased cylindrical internal threads of 1 "(25.4 mm) T-shaped fittings, so that a layer thickness of 60-70 lt is achieved after drying. The sealing layer is then heated to 1400 ° C cured for 10 min.
The parts prepared in this way can also be removed before use, i. H. store for a long time until the tight connection is established without the hardened sealing compound changing or showing undesirable effects.
It is easy to screw in conical external threads; maximum torques of 7 to 9 mkp are measured.
The screw connections proved to be completely tight in pressure tests with water and heating oil at temperatures up to 1000 C under pressures up to 200 atü. The screw connections could be loosened without damaging the fitting even after a year of use with hot water flowing through at 800 C.
Example 3 700 g of a diglycidyl ether of bisphenol A (melting point 600 C,
Epoxy equivalent 300) were in a mixture of
200 ml of methyl isobutyl ketone and
Dissolved 100 ml of xylene and added 450 g of phenol resol (680% in butanol).
The approach were
100 g of finely ground graphite and 180 g of molybdenum sulfide added together with
10 g phosphoric acid 550 / wig in 50 ml butanol.
The sealant was applied to the threads and dried as described in Example 2. The sealing lining was tempered for 15 minutes at 1900 C to cure. During pressure tests, as described under Example 2, all screw connections remained tight.
The sealing compounds made of plastics described are suitable for sealing lines for hot and cold water, sewage, town and natural gas, compressed air, heating and other ble as well as gasoline and similar solvents. They can be used at temperatures of, for example, -200 C to 1500 C. They are toxicologically harmless, age-resistant and do not cause corrosion.
It is also possible, for example, to provide bottle or container closures with a sealing coating using one of the methods described above.