专利名称：螺纹连接元件及其保护套的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的螺纹连接元件和一种安装或可安装在其外螺纹段上的保护套。
背景技术：
尤其在卫生领域和采暖领域、也在机械制造领域总是通过螺纹连接使管道、具有管状接头的结构部件、阀门、配件或类似部件以及其连接件和延长件相互连接。为此待连接的部件之一具有一个外螺纹段而另一部件具有一个相应的内螺纹段。因为两个部件通常由液体或气体形式的流体(如水或空气)通流，因此螺纹连接不仅要满足机械的强度要求，而且在一般的压力下(例如直到10bar)必须是流体密封的。
在满足强度要求方面不存在问题，而提供一个可持久的密封还总是有些困难。尽管通常使外螺纹段在接合前通过大麻纤维、塑料(特富龙)带或者其它密封物缠绕，但是已经证实，这些措施与共同作用的螺纹段是由金属还是由塑料制成无关是不够的。对此的一个主要原因是，密封的质量大多取决于安装密封物然后建立螺纹连接的人员在工作时的细心程度。在工商业领域中可以由此出发，即尽管在大多数情况下得到良好的密封，但是可不需要的密封的数量总是非常地多。此外经常未注意到，螺纹连接在旋紧后经常必需再回旋直到90°，以便例如使一个倾斜的并因此在视觉上不美观的配件直立。这种回转经常导致原来密封的螺纹连接变得不再密封。
为了避免这种问题已知，将螺纹段之一在车间配有一组合的密封物，通过例如使螺纹线至少局部地由一种弹性材料如PEX或EPDM制成(EP1 004 804 A1)或者使一个螺纹段配有一个环槽和一个嵌入在该环槽中的密封元件(EP 0 544 111 B1，EP 0 751 328 A1)。此外已知独立的密封元件，它们分别具有一个可以旋到一个外螺纹段上的止挡环和一个固定在这个止挡环上的、可以拧到外螺纹段上的、由橡胶、塑料(特富龙)或类似材料制成的密封物，它在建立螺纹连接时在止挡环与内螺纹段之间挤压到一起(EP 0 523 775 A1)。但是迄今已经证实所有这些措施都不是令人满意的。
发明内容
由此出发本发明的目的是，提供一种螺纹连接元件和一种用于它的保护套，借其以简单的方式建立持久密封的螺纹连接，它也可以回转直到90°，而不会变得不密封，借其还可以建立一个基本与建立螺纹连接的人员无关的密封效果，并且借其可以根据需要在车间里进行预装配或者可以制成用于维修工作或类似工作的独立的附件。
权利要求1和15特征部分的特征用于实现这个目的。
本发明带来的优点是，作为密封物可以使用所有已经证实适合的密封材料、尤其是大麻纤维。如果这些密封物已经在车间里安装，以使那些工人或类似人员省去这个工作，按照本发明的保护套尤其用于以下目的，即，使密封物在运输和库存期间也保持和固定在螺纹连接元件的螺纹线上。而如果希望在维修或类似工作中也保证方便而可靠地安置密封物，则将密封物适宜地组合到保护套中并且还使它这样构成，使得它也可以事后地或者在每个所期望的时刻旋到一个外螺纹段上。按照本发明的保护套还与其加工方式无关地保证，使一个已经建立的螺纹连接在需要时可以回转至少90°，而不会使该连接变得不密封。也有利的是，在工地无需附加的用于敷设密封物的工具。最后本发明的另一优点是，所述连接以简单的方式，通过例如将由起到微动作用的金属如铜制成的细丝加入到密封物中，可以在很大程度上保持为无菌的。
本发明的其它有利特征由从属权利要求中给出。
下面结合附图借助实施例详细描述本发明，在附图中相同的部件配有相同的附图标记。附图中
图1以纵向剖视图示出一个按照本发明的螺纹连接元件的第一实施例，图2以相对于图1缩小比例的纵向剖视图示出一个通过按照图1的螺纹连接元件建立的螺纹连接，图3以纵向剖视图示出一个按照本发明的螺纹连接元件的第二实施例，图4以相对于图3缩小比例的纵向剖视图示出一个通过按照图3的螺纹连接元件建立的螺纹连接，图5和6以纵向剖视图分别示出一个按照本发明的保护套的内部件和外部件，以及图7示出一个按照本发明的、由按照图3和4的部件组成的保护套。
具体实施例方式
图1示出一个管形的最好由金属制成的接头或连接件形式的螺纹连接元件1。该螺纹连接元件1具有一个纵轴线2和两个连接端3和4。所述连接端3配有一个内螺纹段5而连接端4配有一个外螺纹段6。每个螺纹段5、6通常具有许多螺纹线7或8，它们通过螺旋线形地围绕纵轴线2延伸的沟槽构成并且设置在筋肋之间，它们具有例如基本上三角形的横截面。
所述外螺纹段6的螺纹线8配有一密封物9，它在车间安置并且在实施例中由相互加捻的大麻纤维构成，它们通过六个小圆表示。在此显然，密封物如通常的那样最好是较长的大麻纤维束，它从外螺纹段6的一端或另一端开始嵌入到螺纹线8中并因此与这个螺纹线一样螺旋线形地围绕纵轴线2延伸。
按照本发明，所述螺纹连接元件1还配有一个保护套10，它由一种柔性的材料、最好是一种塑料制成，按照一个套的形式并基本圆柱形地构成并且同轴地设置在外螺纹段6上。所述保护套10具有一个基本对应于外螺纹段端段4的外径或公称直径的内径，因此该保护套紧密地包围外螺纹段6的外圆周面。由此使密封物9可靠且不可丢失地保持在螺纹线8上，只要保护套10设置在外螺纹段6上。该保护套10适宜地具有一个这样轴向长度，使得它完全覆盖用密封物9充满的螺纹线8。
所述保护套10在一个后侧上最好配有一个径向纤维伸出的装配凸缘10a，它在按照图1套上的状态下贴靠在一个径向向外沿伸的轴肩11上，该轴肩位于外螺纹段6的后端上。此外特别适宜的是，装配凸缘10a通过一种粘接剂固定在轴肩11上，由此使保护套10不能无意地从外螺纹段6上脱下来。
在本发明的改进方案中，在连接端4的一个前端上，所述外螺纹段6的一个螺纹线8a没有密封物9。在这个位置上，所述保护套10通过一个加热后实现的收缩或者通过一个用齿形工具引起的径向挤压这样变形，使得保护套进入螺纹线8a中并且最好贴靠在其壁上，如同图1所示的那样。由此在纵轴线2的方向上在连接端4与保护套10之间建立一个形状锁合的连接。
所述保护套10例如可以由一个通过深拉制成的套构成，它具有一个百分之几毫米厚的圆周壁厚并且例如由PA6、PET、PTFE或其它吸湿性的材料、可深拉的薄膜或类似材料制成。但是也可以选择地例如由大麻或纤维素制成保护套。为此可以将一种通过熔化大麻纤维得到的、液化的纤维素物质以一个直到十分之几毫米的层厚涂抹到一个心棒上并且在干燥后作为完成的成形件从这个心棒上拉下来。为了易于实现这个过程，首先可以用一种分离剂涂抹心棒。接着也可以将这样加工成的、在干燥后具有纸板式密度的保护套装到外螺纹段6上。
至此，所述保护套10已经是一个独立制成的且以后才与连接端4连接的部件。其优点是，所述螺纹连接元件1和保护套10可以由不同的制造者制造，并且保护套10可以在密封物9嵌入到螺纹线8中的地方安置到连接端4上。但是也可以选择地使保护套10作为整体的、由事先与外螺纹段6可靠连接的元件制成。为此，例如将一种液体的塑料或纤维素物质加到浸渍池中并将连接端4浸入这个浸渍池中，使得套材料可靠地位于连接端4的外圆周壁上、同时也部分地进入螺纹线8和8a中。在这种情况下，所述螺纹连接元件1和保护套10构成一个固定的且制成的预制单元。
与上述制造方法无关得出的优点是，所述保护套10可以在加上密封物9以后安装，并且外螺纹段6不仅防止密封物9无意地脱落而且防止机械损伤或损坏密封物，在运输、库存或在其它的在本身应用前的使用的过程中，在螺纹连接元件1作为装卸物操纵中可能发生这些损伤情况。
此外，所述保护套10保证，应用者在将螺纹连接元件1例如与第二个这样的螺纹连接元件14(图2)接合时不必有将密封物9本身置入到螺纹线8中这样的任务。而是应用者只需将配有保护套10的连接端4先以其前端部旋进待耦联的螺纹连接元件14的一个配有一个相应内螺纹15的连接端16中。柔性的保护套10在此被内螺纹段15连同密封物9挤进到螺纹线8中。如果所述保护套10要在继续旋入螺纹段6和15中时由于锐棱的、构成螺纹线的筋肋的作用而被剪断时，则这一点不意味着缺陷。因为一方面，如图2所示，所述密封物9已经被挤进到前部的螺纹线之间并且被挤压在螺纹线中，而另一方面，所述保护套10才逐渐从外螺纹段6上脱下来，如同在图2中被剪断的部分10b所示的那样，因此使密封物9可靠地进入到各螺纹段之间的中间空隙中并由此负责所需的密封。在使用大麻纤维作为密封物时，与该纤维的始端在将部件1和14的第一螺纹线接到一起之后已经夹紧在这些部件之间并不再能够去除或拉出相比，这种密封方式更加有效。
所述保护套10适宜地由一种软的且柔性的材料制成，使得它可以在建立螺纹连接时毫无疑问地与密封物9一起进入到待接合部件的螺纹线中。但是也可以使用较硬的材料并且将保护套10工地直接在接合螺纹部件8和15之前才脱下来。在这种情况下也保证，在连接螺纹建立之前，所述密封物9以所需的分布和所需的量设置在外螺纹段6的螺纹线8中。
除了上述措施外可以规定，所述密封物在使用前用一种持久弹性的粘接剂或者任何适合的粘附剂浸润，以使其在保护套10安装前或者也可以在脱去保护套之后可靠地保持在螺纹线8中。但是在此要注意，在螺纹连接元件1或14用于饮水管道或类似管道时，只能使用适合于食品的材料。这一点在如用于使保护套10固定在轴肩11上的粘接剂方面也是有效的(图1)。
在图3中所示的一个按照本发明的螺纹连接元件25的实施例与按照图1的实施例的不同之处是，它只具有一个外螺纹段6。该螺纹连接元件25在此构成为一个附件单元的端部，它例如可以连接到与壁固定的供水管道26(图4)或类似管道上。在此，该供水管道26在一个端部上具有一个适配于外螺纹段6的按图2的内螺纹段15。通过螺纹段15、6可以使螺纹连接元件25和供水管道26相互连接，其中按照本发明的设于螺纹连接元件25外螺纹6上的保护套10(图4)，如同借助于图2所述的那样，与密封物9一起被内螺纹段15压进螺纹线8中。在此，如同通过图3中一个附图标记10c所示的那样，保护套10位于螺纹线8a中的部分也可以保留在内螺纹段与外螺纹段15、6之间。
目前被认为是最好的按照图5至7的实施例与图1至4的实施例的不同之处尤其是，设有一个袋形构成的保护套18(图7)，并且一个密封物19组合到保护套18中。
该保护套18包括按照图5和7一个内部件20以及按照图6和7一个外部件21。该内部件20具有一个内壁22，它适配于一个给出的外螺纹段(例如按照图1至4的外螺纹段6)，在该外螺纹段上要固定保护套18。所述内壁22的壁厚最好只有百分之几毫米厚，并且对应于一个外螺纹的凸部和凹坑在纵截面中锯齿形地构成，如图5所示的那样。因此该内壁22具有一个内部的、配合在例如螺纹连接元件1的外螺纹段上的具有螺纹线22a的内螺纹段和一个相应成形的具有螺纹线22b的外螺纹段。所述内壁22在后端上配有一个径向向外突出的装配凸缘22c，它在装配状态下例如要贴靠到按照图1至4的轴肩11上。
所述外部件21的形状基本对应于图1至4的保护套10的形状。但是与其不同的是，该外部件21的内径最好略大于内部件20的外径，由此在两者之间产生一个中间空隙23，如同在图7中以断开部分所示的那样。这个中间空隙23用作密封物19的容纳空间，该密封物如同在图1至4所示的情况下那样可以由大麻纤维或由根据使用场合所选择的密封材料制成，它特别是嵌入到内部件20的在内壁22外侧上构成的螺纹线22b中并且在轴向上螺旋线形地缠绕。所述外部件21在其后端上与图1至4类似地具有一个径向向外突出的装配凸缘21a，而它在前端上与图1类似地配有一个挤入部或凹槽(Sicke)21b(图7)。
所述外部件21在密封物19嵌入到螺纹线22b或中间空隙23中以后与一个公共的纵轴线24同轴地套到内部件20上，直到装配凸缘22c、21a相互顶靠。两个装配凸缘22c、21a可以通过粘接、焊接或其它适合的接合工艺相互连接。此外，所述外部件21在套到内部件20上以后与图1至4类似地配有挤入部21b，它进入到内部件20的一个没有密封物(Dichtmittel)19的外螺纹线22b中。因此与图1和2不同之处在于，一方面密封物19不直接位于相应螺纹连接元件1的螺纹线中，而是位于薄的内部件20的螺纹线中，而另一方面，外部件21不直接固定在螺纹连接元件1上而是固定在内部件20的相应构成的区段上。显然，所述外部件21的内径基本对应于内部件20的外径，并因此可以使中间空隙23基本上由内部件20的V形的外螺纹线22b构成。
按照图5至7的保护套18的优点是，它可以事后例如在工地轴向旋到相应尺寸的螺纹连接元件1或25的外螺纹段6上。这尤其在维修工作中是所期望的，当一个通过一个已经存在的螺纹连接元件建立的连接变得不密封的时候。但是也可以如同在图1至4的情况那样，将保护套18在车间旋到螺纹连接元件1上，以使这个螺纹连接元件一方面配有一个在车间加上的密封物19，另一方面也使密封物和螺纹连接元件1的螺纹线在运输、库存等过程中受到保护。
所述内部件20最好由一种软的、挠性的材料制成，因为它在安置到一个外螺纹段6上以后持久地保留，并且不仅要挤进例如螺纹连接元件1的螺纹线中，而且也尽可能挤进所有的在导程中存在的凹槽中，当在接合螺纹连接时将一个径向向内作用的压力施加到密封物19上的时候。而所述外部件21可以如同按照图1至4的保护套10那样由一种较硬的材料制成并且在接合螺纹连接时被剪断或者向后移离，如同在图2和4中通过附图标记10b所示的那样，或者在接合时保留在内螺纹段与外螺纹段15、6之间。
可以基本上以与上面对于独立制成的保护套10所述的相同方式进行所述部件20和21的加工。
所述保护套10和18可以以其可套到外螺纹段6上的区段基本圆柱形或略微锥形地构成，或者适配于螺纹连接元件的螺纹形状，如同例如对螺纹连接元件所要求的那样，螺纹连接元件配有NPT螺纹(美国标准锥管螺纹)、BSP螺纹(英国标准管螺纹)等。
由大麻制成的密封物的优点是，大麻在变潮时膨胀并因此没有变得不密封的倾向，而是在任何情况下都起到进一步强化密封的作用。为了增强这种效果，可以将保护套10和18以及其部件20、21有利地打孔，其中孔的外轮廓原则上可以任意选择，而适宜的孔尺寸、数量和分布借助于个别情况确定并且必要时通过试验获得。也可以选择使用其它的密封物，最好具有相应的特性。在图5至7的情况下甚至可以设想使用可流动的材料，它们也可以是膏状或粉状的并且在螺纹连接接合时深深地压进待密封的螺纹段中。
本发明不局限于上述实施例，它们可以以许多方式变化。对于在个别情况下不同部件的尺寸、材料和形状尤其是这样。
此外“螺纹连接元件”的概念在最广泛的意义上理解。按照本发明的螺纹连接元件例如可以用于与相应的连接元件连接。还可以使它们固定地或可拆卸地与附属于它们的管、阀门、附件或类似部件的螺纹段连接。最后显然，所述密封物和保护套也可以安置在管、阀门、附件等的螺纹部分上，然后它们与本身公知的、具有相应螺纹段的螺纹连接元件组合。
按照本发明的一个特别有利的改进方案，对大麻纤维或在个别情况下使用的密封物9附加尤其是编入足够数量的细的铜制、银制或其它起微动作用的金属制成的丝。在此充分利用起微动作用的金属抑制不同微生物生长或者杀死这些微生物的优点，例如已知铜抑制藻类或者银抑制霉菌类、藻类或细菌类。通过这种或其它的杀死病菌和/或细菌或者抑制其生长的材料可以同时使上述密封尽可能无细菌和病菌地制成或保持，以便由此满足所属的标准。代替细的、例如最粗2/10毫米的重金属丝，也可以使用重金属粉末，它们以适合的量混合到例如那些密封物19中，这些密封物位于由按照图5至7的保护套18构成的袋中。
在本发明的范围内，适合用于抑制和/或杀死病菌和/或细菌的其它材料是不同的抗菌的塑料添加剂，如其例如由位于D-68619 Lamperheim的Ciba Spezialitaetenchemie Lamperheim GmbH公司的名称为“Irgaguard”所销售的那样。其中已经证实最适合的材料是“Irgaguard F3000”。这种材料最好以粉末状混合到颗粒中，由颗粒首先通过挤出工艺制成上述的薄膜，然后通过深拉薄膜制成保护套10、18。也可以选择将抗菌塑料添加剂与塑料纤维或纤维素混合，由其制成保护套作为成形件。
与加工工艺无关，富含杀死和/或抑制病菌和/或细菌的剂料的密封物的优点是，它们可以毫无疑问地用于卫生和生理领域并且尤其适用于饮用水领域。因此按照本发明的螺纹连接满足规程，如其由DVGW(德国气体和水专业协会，波恩)关于在饮用水领域中的材料中增加微生物的规定。
此外，上述保护套可以按照常见的螺纹连接元件的现有标准尺寸以不同的尺寸制成和提供。但是上述示例性给出的用于使保护套固定在螺纹连接元件上的措施或者使保护套的各个部件相互固定的措施可以根据需要变化。保护套的制造原则上可以在宽的范围内变化。此外不言而喻，所述保护套10、18在其前端上、即在它们待旋入一个从属的内螺纹段中的地方，适宜地配有导入斜面或者以其它方式构成，以便易于导入过程。最后，当然不同的特征也可以与上述和所示组合不同地应用。
权利要求
1.一种螺纹连接元件，具有一个外螺纹段(6)和一个设置在其螺纹线(8)中的密封物(9，19)，其特征在于，该螺纹连接元件配有一个包围外螺纹段(6)的、由一种柔性材料制成的且规定用于将密封物(9，19)保持在螺纹线(8)中的保护套(10、18)。
2.如权利要求1所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述保护套(10)通过一个浸渍或注塑过程安置到外螺纹段(6)上。
3.如权利要求1所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述保护套(10)由一个通过深拉制成的、套到外螺纹段(6)上的套组成。
4.如权利要求2或3所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述保护套(9)在其后侧上配有一个装配凸缘(10a，22c)。
5.如权利要求4所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述装配凸缘(10a，22c)贴靠在一个设于外螺纹段(6)后端部上的轴肩(11)上并可以与这个轴肩连接。
6.如权利要求5所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述装配凸缘(10a，22c)可与轴肩(11)通过粘接连接。
7.如权利要求3至6中任一项所述的螺纹连接元件，其特征在于，一个位于外螺纹段(6)前端部上的螺纹线(8a)没有密封物(9)，并且所述保护套(10)在外螺纹段(6)的轴向上形状锁合地与该螺纹线(8a)连接。
8.如权利要求7所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述形状锁合的连接通过收缩或挤压制成。
9.如权利要求1至8中任一项所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述密封物(9)直接贴靠在外螺纹段(6)的螺纹线(8)上，并且所述保护套(10)具有一个基本对应于外螺纹段(6)外径的内径。
10.如权利要求1至9中任一项所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述保护套(18)包括一个具有一个适配于外螺纹段(6)的内壁(22)的内部件(20)和一个包围内部件(20)的外部件(21)，其中所述密封物(19)设置在内部件与外部件(20至21)之间。
11.如权利要求10所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述内部件和外部件(20、21)牢固地相互连接。
12.如权利要求10或11所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述内部件和外部件(20、21)在其前端部上沿轴向可形状锁合地相互连接。
13.如权利要求11或12所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述内部件和外部件(20、21)在其后端部上配有规定用于相互连接的装配凸缘(21a，22c)。
14.如权利要求1至13中任一项所述的螺纹连接元件，其特征在于，所述密封物(9，19)由一种长纤维的材料或者由一种丝状材料构成。
15.一种用于螺纹连接元件(1，25)的保护套，它配有一个规定用于容纳一个密封物(9，19)的外螺纹段(6)，该保护套由一个规定用于套到外螺纹段(6)上的套组成。
16.如权利要求15所述的保护套，其特征在于，该保护套具有一个基本对应于外螺纹段(6)外径的内径。
17.如权利要求15或16所述的保护套，其特征在于，该保护套包括一个具有一个适配于外螺纹段(6)的内壁(22)的内部件(20)和一个包围该内部件(20)的外部件(21)，并且在内部件与外部件(20、21)之间配有一密封物(19)。
18.如权利要求17所述的保护套，其特征在于，所述内部件和外部件(20、21)牢固地相互连接。
19.如权利要求15至18中任一项所述的保护套，其特征在于，所述内部件和外部件(20、21)在其前端部上沿轴向形状锁合地相互连接。
20.如权利要求15至19中任一项所述的保护套，其特征在于，所述内部件和外部件(20、21)在其后端上配有规定用于相互连接的装配凸缘(21a，22c)。
21.如权利要求15至20中任一项所述的保护套，其特征在于，所述密封物(9，19)由一种长纤维的材料或者由一种丝状材料构成。
22.如权利要求1至21中任一项所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述密封物(9，19)由大麻纤维制成。
23.如权利要求22所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述内部件和/或外部件(20、21)由一种复合材料构成。
24.如权利要求15至23中任一项所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述内部件和/或外部件(20、21)包括含有蛋白质的纤维。
25.如权利要求15至23中任一项所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述内部件和/或外部件(20、21)含有纤维素。
26.如权利要求15至23中任一项所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述内部件和/或外部件(20、21)含有矿物成分。
27.如权利要求15至22中任一项所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述内部件和/或外部件(20、21)分别含有至少一种聚合物。
28.如权利要求1至27中任一项所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述密封物(9，19)富含一种抑制病菌和/或细菌生长和/或杀死病菌和/或细菌的材料。
29.如权利要求28所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述材料为丝状或粉末状。
30.如权利要求28或29所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述材料由一种重金属构成。
31.如权利要求30所述的螺纹连接元件或保护套，其特征在于，所述材料是铜。
全文摘要
本发明涉及一种螺纹连接元件，具有一个外螺纹段和一个设置在其螺纹线中的密封物(19)。按照本发明，该螺纹连接元件配有一个包围外螺纹段的、由一种弹性材料制成的且规定用于将密封物(19)保持在螺纹线中的保护套(18)。此外本发明还涉及一中用于螺纹连接元件(1，25)的保护套，它配有一个规定用于容纳一个密封物(9，19)的外螺纹段(6)，该保护套由一个用于套到外螺纹段(6)上的套组成。
文档编号F16B33/00GK1826489SQ200480020685
公开日2006年8月30日 申请日期2004年7月15日 优先权日2003年7月17日
发明者哈拉尔德·施奈德, 马丁·施奈德, 乌韦·巴尔须泽曼 申请人:哈拉尔德·施奈德, 马丁·施奈德, 乌韦·巴尔须泽曼