DE10056236A1

DE10056236A1 - Schneidringgarnitur

Info

Publication number: DE10056236A1
Application number: DE2000156236
Authority: DE
Inventors: Andreas Udhoefer
Original assignee: Parker Hannifin GmbH and Co KG
Current assignee: Parker Hannifin GmbH and Co KG
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2000-11-13
Publication date: 2002-06-06
Also published as: EP1334303A1; AU2002215847A1; WO2002039001A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidringgarnitur, bestehend aus einer Überwurfmutter und mindestens einem Schneidring, zur Herstellung von Rohrverschraubungen. Eine konische oder zylindrische Außenringfläche (8, 9) des Schneidrings (2), oder eine entsprechende konische oder zylindrische Innenfläche (5, 3) der Überwurfmutter (1), weist ein Mittel zur Befestigung der Überwurfmutter mit mindestens einem Schneidring auf. Dieses Mittel zur Befestigung der Überwurfmutter (1) mit mindestens einem Schneidring (2) ist als Haftmittel ausgebildet oder es besteht aus einem Kunststoff- oder Elastomerring (11, 13, 16, 18), dessen Außendurchmesser dem Kerndurchmesser der entsprechenden Innenfläche der Überwurfmutter (1) angepaßt ist. Der Kunststoff- oder Elastomerring (11) wird auf die entsprechende Außenringfläche (9) des Schneidrings (2) oder die entsprechende Innenfläche (4, 3) der Überwurfmutter (1) aufgesteckt oder aufgepreßt, derart, daß ein Preßsitz vorliegt. In einer weiteren Ausführungsform wird Kunststoff- oder Elastomerring (11) auf die entsprechende Außenringfläche (9) des Schneidrings (2) oder die entsprechende Innenfläche (5) der Überwurfmutter (1) aufgeklebt. Ferner können auch Kunststoff- oder Elastomerringe verwendet werden, welche Befestigungselemente wie Stege, Rillen oder Kletten aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidringgarnitur, bestehend aus einer Überwurfmutter und mindestens einem Schneidring, zur Herstellung von Rohrverschraubungen.

Aus der DE 40 38 539 C1 ist ein Verschraubungssystem bekannt, das eine sogenannte Funktionsmutter enthält. Neben einem genormten Stutzen und einer genormten Überwurfmutter liegt ein zweiteiliges Ringsystem vor, welches eine getrennte Dicht- u. Haltefunktion aufweist. Das Ringsystem besteht aus einem Schneidring, der durch Einschnitt in das Rohr die Haltefunktion übernimmt. Vor dem Schneidring ist ein Dicht ring angeordnet, der mit seinem Elastomeranteil die Dichtung übernimmt und mit seinem metallischen Stützkörper die Führung des Schneidringes sicherstellt. Dichtring, Schneidring, Überwurfmutter und Stutzen stehen in einer definierten Position und Reihenfolge zueinander.

Für die Vereinfachung der Handhabung der einzelnen Elemente bei der Montage ist es von Vorteil, das Dichtelement mit dem Halteelement im Anlieferungszustand zu verbinden. Hierdurch wird die Zahl der zu verwendenden Teile gegenüber zweiteili gen Klemmverbindern verringert und eine Fehlmontage durch Vertauschen anders dimensionierter Elemente ausgeschlossen.

Die Verbindung der beiden Elemente erfolgt durch Preßpassung oder auch durch Klebung.

Eine weitere bekannte Maßnahme zur Verringerung der Teilezahl für die Montage besteht darin, daß am Außendurchmesser des Dichtelements eine durchgehende oder unterbrochene Wulst oder Haltenoppen aus einem vulkanisierten Elastomer aufgetragen sind. Hierdurch ist es möglich, den zweiteiligen Ring mit seinem Dichtungsring in der Überwurfmutter positioniert unterzubringen. Eine solche Positionierung kann fabrikmäßig erfolgen, so daß Montagefehler durch Verwechselungen ausge schlossen sind und die Montagezeit erheblich verkürzt wird.

Die genannten Haltenoppen greifen in die Gewindeflanken ein und sichern so den Sitz der beiden Elemente in der Mutter.

Nachteilig dabei ist, daß die Haltenoppen bei geringer Über deckung mit den Gewindeflanken der Überwurfmutter leicht abscheren können. Dies wird durch ihre vorgegebenen Material eigenschaften, nämlich geringe Festigkeit und Bruchdehnung, begünstigt. Bei großer Überdeckung mit den Gewindeflanken wirken die Noppen als Bremse während des Verschraubungsvor ganges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das marktübliche und nach ISO 8434-1 genormte Schneidringsystem hinsichtlich seiner Handhabung vor und während der Montage zu vereinfachen und die Montage gegen spezifische Montagefehler, wie bei spielsweise die Vertauschung von Elementen, den verkehrten Einbau und Verdrehung zu sichern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vereinfachte, wirtschaftliche Lösung zur Zusammenführung von Schneidring und Überwurfmutter zu einer Garnitur zu finden und ein selbsttätiges Lösen einer fertigmontierten Schneidringverschraubung zu erschweren.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß eine konische oder zylindrische Außenringfläche des Schneidrings oder eine entsprechende konische oder zylindri sche Innenfläche der Überwurfmutter, ein Mittel zur Befesti gung der Überwurfmutter mit mindestens einem Schneidring auf weist, um beide Elemente zur vereinfachten Handhabung der Montage lösbar zu verbinden.

Nach der Erfindung besteht das Befestigungsmittel aus einem Kunststoff- oder Elastomerring, dessen Außendurchmesser dem Kerndurchmesser der entsprechenden Innenfläche der Über wurfmutter angepaßt ist.

Der Kunststoff- oder Elastomerring ist gemäß einer Aus führungsform der Erfindung auf die entsprechende Außenring fläche des Schneidrings oder die entsprechende Innenfläche der Überwurfmutter aufgesteckt oder aufgepreßt, derart, daß ein Preßsitz vorliegt.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Kunststoff- oder Elastomerring auf die entsprechende Außen ringfläche des Schneidrings oder die entsprechende Innen fläche der Überwurfmutter aufgeklebt.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Kunststoff- oder Elastomerring an seiner Außen- oder Innenfläche Formelemente auf. Diese Formelemente bestehen in einer Ausführungsform aus radial gerichtete Rillen und Stege, welche mit dem Innenge winde der Überwurfmutter zusammenwirken.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die Stege in Umfangsrichtung des Ringes federelastisch ausgebildet. In einer speziellen Ausführungsform weist der Kunststoff- oder Elastomerring an seiner Außenseite gespeicherten Schmierstoff auf, welcher beim Einpressen in die Überwurfmut ter an deren Gewindegänge abgebbar ist.

Die Stege sind in einer weiteren Ausführungsform der Erfin dung mit einem unsymmetrischen Profil fächerartig und mit einer spezifischen Neigung in Umfangsrichtung ausgebildet, derart, daß der Drehwiderstand des Ringes in Eindrehrichtung geringer als in Losdrehrichtung ist.

In einer weiteren Variante bestehen die Formelemente des Kunststoff- oder. Elastomerringes (20) aus federelastischen Ring-Segmenten (21), deren federelastische Auslenkung axial gerichtet ist.

In einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung besteht das Haftmittel aus einem Kunststoff-, Gummi-, oder Gewebe band, welches auf die konische oder zylindrische Außen ringfläche des Schneidrings kreissegmentförmig oder kreis ringförmig aufgetragen ist.

Gemäß einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung ist der Schneidring am Innenkonus der Überwurfmutter angeklebt. Zu Beginn der Verschraubung bricht der verwendete Klebstoff auf und die aufgebrochenen Klebstoffpartikel übernehmen wäh rend des Verschraubungsvorganges eine Schmiermittelfunktion.

Falls es erforderlich ist, lassen sich auch Kombinationen der beanspruchten Merkmale einsetzen, wie beispielsweise Form elemente kombiniert mit einer einfachen Klebung.

Gemäß jeder Ausführungsform der Erfindung kann der Schneid ring vor der Montage nicht verkehrtherum auf das Rohr geschoben werden.

Schneidringe und Muttern gibt es jeweils in leichter (L) und schwerer (S) Ausführung. Durchmesserzuordnungen können dabei durch eng beieinanderliegende Nachbargrößen leicht ver wechselt werden. Die fabrikmäßig zusammengestellte Garnitur verhindert derartige Fehler. Die Überwurfmutter kann auch nach einer Vormontage oder vor einer Wiederholmontage auf dem am Rohrende montierten Schneidring verbleiben und diesen damit vor Beschädigungen seiner metallischen Dichtflächen während des Transportes oder des Einbaus der Rohrleitung schützen.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine Garnitur anstelle von zwei Komponenten eine wesentliche Vereinfachung der Logistig bedeutet.

Die im vorangehenden beschriebenen bekannten Haltenoppen sind jedoch nicht sinnvoll auf den rein metallischen Schneidring übertragbar. Er wird üblicherweise keinem Spritz- oder Vulkanisierungsprozeß ausgesetzt in dessen Verlauf es Sinn macht, die Haltenoppen mit anzuspritzen.

Weiterhin schließt die Aufgabe ein, die im Vorfeld beschrie benen Nachteile der Haltenoppen zu eliminieren.

Zusätzlich wird die Integration weiterer Funktionen ange strebt, die für Rohrverschraubungen generell von Nutzen sind.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Überwurfmutter mit einem durch Klebung befestigten Schneid ring;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Überwurfmutter mit einem durch Verpressung eines Kunststoff- oder Elastomerringes befestigten Schneidring;

Fig. 3a einen Längsschnitt durch eine Überwurfmutter mit einem Kunststoff-, Elastomerring oder Klettbandring mit Rillen und Stegen befes tigten Schneidring;

Fig. 3b eine Draufsicht auf einen Kunststoff-, Elasto merring oder Klettbandring mit Rillen und Stegen;

Fig. 4a einen Längsschnitt durch eine Überwurfmutter mit einem Kunststoff- oder Elastomerring mit außen angeordneten Kletten auf einem Schneid ring;

Fig. 4b eine Draufsicht auf einen Kunststoff - oder Elastomerring mit am äußeren Umfang befestig ten Kletten,

Fig. 5a einen Längsschnitt durch eine Überwurfmutter mit einem Kunststoff- oder Elastomerring mit außen angeordneten unsymmetrischen federelas tischen Formelementen, welche sich an den Ringumfang anlegen können;

Fig. 5b eine Draufsicht auf einen Kunststoff - oder Elastomerring mit in Umfangsrichtung geneigten Formelementen,

Fig. 5c eine vergrößerte Darstellung eines Formele ments,

Fig. 6a einen Längsschnitt durch eine Überwurfmutter mit einem Kunststoff- oder Elastomerring mit kreissegmentförmigen elastischen Stegen befes tigten Schneidring;

Fig. 6b eine Draufsicht auf einen Kunststoff- oder Elastomerring nach Fig. 6a.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Überwurfmut ter mit einem befestigten Schneidring 2. Die Überwurfmutter 1 ist mit einem Innengewinde 3 versehen, welches im Über gangsbereich 4 endet. Dem Innenbereich schließt sich ein Innenkonus 5 an, der mit der axial verlaufenden Innenbohrung 6 endet.

Der Schneidring 2 weist eine Schneide 7 auf, die während der Rohrmontage in den nicht dargestellten Mantel eines Rohres einschneidet. Der Schneidring 2 weist verschiedene Außenring flächen auf, wie beispielsweise eine konische Außenringfläche 8, deren Konizität dem Innenkonus 5 der Überwurfmutter angepaßt ist, und eine zylindrische Außenringfläche 9.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich auf der konischen Außenringfläche 8 des Schneidringes 2 Klebstoff oder ein doppelseitig klebfähiges Band 10. Dieser Klebstoff oder das Klebband 10 wird fabrikmäßig auf die konische Außenringfläche 8 aufgetragen, wonach der Schneid ring sich zentrisch in die Gewindebohrung der Überwurfmutter einführen läßt, bis der Klebstoff oder die klebfähige Außen fläche des Klebbandes 10 an den Innenkonus 5 der Überwurf mutter zur Anlage kommt und dort haftet. Damit ergibt sich eine Schneidringgarnitur, die sich lagern und einem Mon tageort zuführen läßt, an dem eine sichere Montage unter Vermeidung der typischen Montagefehler erfolgen kann.

Die Fig. 2 zeigt die gleichen Bauelemente wie Überwurfmutter 1 und Schneidring 2, jedoch mit einem Kunststoff- oder Elastomerring 11, der auf der zylindrischen Außenringfläche 9 des Schneidringes 2 befestigt ist. Die Befestigung des Kunststoff- oder Elastomerringes 11 auf dem Schneidring 2 erfolgt fabrikmäßig durch einen Preßsitz, beispielsweise mittels thermischer Behandlung.

Die Fig. 3a und 3b zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei bestehen die Befestigungsmittel des Kunst stoff- oder Elastomerringes 13 aus Stege 14 und Rillen 15, ähnlich einem Zahnrad, welches in die Zähne des Gewindes 3 der Überwurfmutter eingreift.

Die Fig. 4a und 4b stellen ein weiteres Ausführungsbei spiel der Erfindung dar, dem ein anderes Befestigungsprinzip zugrundeliegt.

Hierbei bestehen die Befestigungsmittel des Kunststoff- oder Elastomerringes 16 aus federelastischen, auf dem Umfang des Ringes 16 angeordnete radial gerichtete federelastische Elemente 17, ähnlich den Kletten eines Klettverschlusses. Die Federelastizität der Elemente 17 gestattet eine leichte axiale Einführung des Schneidringes 2 in die Gewindebohrung der Überwurfmutter 1 unter Ausübung eines Einpreßdruckes von Hand, während die federelastischen Elemente 17 das Ver schrauben nicht behindern.

Die Fig. 5a, 5b und 5c zeigen ein noch anderes Ausfüh rungsbeispiel, dem ein Befestigungsprinzip zugrundeliegt, welches der Ausführungsform nach den Fig. 4a und 4b entspricht. Der Kunststoff- oder Elastomerring 18 ist hierbei mit Stegen 19 ausgerüstet, welche in Umfangsrichtung des Ringes 18 federelastisch ausgebildet sind, derart, daß sie sich beim Einpressen und Andrehen in das Gewinde 3 der Überwurfmutter 1 an den Umfang des Ringes 18 anlegen und so einen geringen Eindreh-Widerstand bewirken, während sie in Losdrehrichtung an der Gewindewandung des Gewindes 3 einen erhöhten Reibwiderstand bewirken. Hierzu weisen die Enden der Stege 19 einen Schrägschnitt auf, wie aus Fig. 5c ersicht lich ist, deren Spitzen in die Wandung des Gewindes 3 greifen. Zur Erhöhung des Reibwiderstandes in Losdrehrichtung weisen die Stege 19 ein unsymmetrisches Profil auf, wodurch nicht nur die Spitzen der Stege 19 die Gewindewandungen er fassen, sondern auch deren Seitenkanten in Schrägstellung zur Gewindefläche. Die Stege 19 üben daher beim Losdrehen eine erhöhte Klemmwirkung aus, wodurch ein selbsttätiges Lösen der montierten Rohrverbindung erschwert wird.

Die Fig. 6a und 6b zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Kunststoff- oder Elastomerring 20 ist hierbei mit Formelementen versehen, welche als federelastische Ring- Segmente 21 ausgebildet sind. Die federelastische Auslenkung erfolgt dabei in Achsialrichtung der Garnitur. Hierbei kann der Schneidring in die Bohrung der Überwurfmutter eingedreht werden, wobei die Ring-Segmente ihre Führung von dem Innenge winde 3 der Überwurfmutter 1 erhalten.

Die Federelastizität der Ring-Segmente 21 erlaubt aber auch die Einführung des Schneidringes 2 in die Bohrung in Achsial richtung, wobei zur Überwindung der Federkräfte eine ent sprechende Gegenkraft aufzubringen ist.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann ein ringförmiges Blechprofilelement an seinen beiden Außenrändern federnde Greifelemente aufweisen, deren Feder wirkungen radial gerichtet sind. Ein solches Blechprofil element kann auf der zylindrischen Außenringfläche des Schneidringes 2 fabrikmäßig aufgebracht werden, wobei die Befestigung durch die Greifelemente erfolgt, welche jeweils die sich anschließenden konischen Ringflächen des Schneidrin ges erfassen.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Haftmittel und ihre Verbindung mit den beiden Garniturelementen lassen noch verschiedene Variationen zu, welche im Rahmen der Erfindung liegen. So können beispielsweise die Kunststoff- oder Elastomerringe aus einem Gummi- oder Gewebeband bestehen, welche sich um den Schneidring kreisförmig oder kreissegment förmig erstrecken. Das Gewebeband kann doppelseitig klebend oder einseitig klebend ausgebildet sein, wobei die andere Seite mit einem der vorgenannnten Befestigungsmittel versehen ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Überwurfmutter

2

Schneidring

3

Innengewinde der Überwurfmutter

4

Übergangsbereich (in der Bohrung der Überwurfmutter)

5

Innenkonus (der Überwurfmutter)

6

Innenbohrung

7

Schneide

8

Außenringflächen (konisch)

9

Außenringfläche (zylindrisch)

10

doppelseitig klebfähiges Hand oder Klebstoff

11

Kunststoff- oder Elastomerring

12

Außenringsfläche

13

Kunststoff- oder Elastomerring

14

Stege

15

Rillen

16

Ring

17

Elemente (Kletten)

18

Kunststoffring

19

Stege

20

Kunststoff- oder Elastomerring

21

kreisegmentförmige elastische Stege

Claims

1. Schneidringgarnitur, bestehend aus einer Überwurfmutter und mindestens einem Schneidring, zur Herstellung von Rohrverschraubungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine konische oder zylindrische Außenringfläche (8, 9, 12) des Schneidrings (2), oder eine entsprechende konische oder zylindrisch Innenfläche (5, 3) der Überwurfmutter (1), ein Mittel zur Befestigung der Überwurfmutter mit mindestens einem Schneidring aufweist.

2. Schneidringgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mittel zur Befestigung der Überwurfmut ter (1) mit mindestens einem Schneidring (2) als Haft mittel ausgebildet ist.

3. Schneidringgarnitur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel aus einem Kunststoff-, Elastomerring oder Blechprofilelement (11, 13, 16, 18, 20) besteht, dessen Außendurchmesser dem Kern durchmesser der entsprechenden Innenfläche der Über wurfmutter (1) angepaßt ist.

4. Schneidringgarnitur nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-, Elastomerring (11) oder das Blechprofilelement auf die entsprechende Außen ringfläche (9) des Schneidrings (2) oder die entsprechen de Innenfläche (4, 3) der Überwurfmutter (1) aufgesteckt oder eingepreßt ist, derart, daß ein Preßsitz vorliegt.

5. Schneidringgarnitur nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kunststoff- oder Elastomerring (11, 13, 16, 18, 20) auf die entsprechende Außenringfläche (9) des Schneidrings (2) oder die entsprechende Innenfläche (5) der Überwurfmutter (1) aufgeklebt ist.

6. Schneidringgarnitur nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-, Elastomerring oder das Blechprofilelement (13, 16, 18, 20) an seiner Außen- oder Innenfläche Formelemente (14, 17, 19, 21) aufweist.

7. Schneidringgarnitur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Formelemente aus Fühler-Kletten (Fig. 4a, 4b) bestehen.

8. Schneidringgarnitur nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Formelemente radial gerichtete Rillen (15) und Stege (14, 19, 21) aufweisen, welche mit dem Innengewinde (3) der Überwurfmutter (1) zusammenwirken.

9. Schneidringgarnitur nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das die Stege (19) in Umfangsrichtung des Ringes (18) federelastisch ausgebildet sind.

10. Schneidringgarnitur nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff - oder Elastomerring an seiner Außenseite gespeicherten Schmier stoff aufweist, welcher beim Einpressen in die Über wurfmutter (1) an deren Gewindegänge abgebbar ist.

11. Schneidringgarnitur nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stege (19) mit einem unsymmetrischen Profil fächerartig und mit einer spezifischen Neigung in Umfangsrichtung ausgebildet sind, derart daß der Drehwi derstand des Ringes in Eindrehrichtung geringer als in Losdrehrichtung ist und somit die Einpreßkraft geringer als die Auspreßkraft ist.

12. Schneidringgarnitur nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Formelemente des Kunststoff- oder Elastomerringes (20) aus federelastischen Ring-Segmenten (21) bestehen, deren federelastische Auslenkung axial gerichtet ist.

13. Schneidringgarnitur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel aus einem Kunststoff-, Gummi-, oder Gewebeband besteht, welches auf die konische oder zylindrische Außenringfläche des Schneidrings kreissegmentförmig oder kreisringförmig aufgetragen ist.

14. Schneidringgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schneidring (2) am Innenkonus (5) der Überwurfmutter mit Hilfe von Klebstoff befestigt ist.

15. Schneidringgarnitur nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß der verwendete Klebstoff zu Beginn des Schraubvorgangs aufbricht und die aufgebrochenen Kleb stoffpartikel während des Verschraubens eine Schmier mittelfunktion übernehmen.