DE102004010603B4

DE102004010603B4 - Klemmvorrichtung

Info

Publication number: DE102004010603B4
Application number: DE200410010603
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schulz
Original assignee: Simplex Armaturen und Fittings GmbH
Current assignee: Simplex Armaturen und Systeme GmbH
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2024-03-03
Also published as: DE102004010603A1

Abstract

Klemmvorrichtung zur Verbindung von Rohren, die wenigstens teilweise aus elektrisch leitendem Material bestehen, insbesondere für Warmwasserheizungsanlagen und Sanitäranlagen, mit einem wenigstens teilweise aus elektrisch leitendem Material bestehenden Grundkörper (2), der eine Schutzhülse (6) zum Einstecken in das Rohrinnere umfasst und mit einem Klemmring (10), die die Stützhülse (6) konzentrisch mit einem Zwischenraum (23) umgibt, in den das zu verbindende Rohr hineinpasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (10) als Isolationselement ausgebildet ist und dass der Klemmring (10) Strukturelemente (20, 21) zur definierten Verformung aufweist, die sich über die gesamte axiale Länge des Klemmrings (10) erstrecken und die als Schlitze oder Rippen oder dergleichen ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zur Verbindung von Rohren, insbesondere für Warmwasserheizungsanlagen und Sanitäranlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Klemmvorrichtungen in Form von Klemmverschraubungen sind bereits am Markt erhältlich (z. B. DE 103 00 207 A1 , DE 33 13 134 A1 , DE 31 47 595 A1 , DE 27 54 984 A1 , DE 18 87 159 U oder DE 43 43 005 C1 ). Diese handelsüblichen Klemmverschraubungen arbeiten im Wesentlichen mit konischen Flächen an der Innenseite der Überwurfmutter und einem Klemmring aus Metall oder Kunststoff, der ebenfalls konische Flächen als Gegenstück zu einer Überwurfmutter aufweist.
Eine solche Klemmverschraubung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 103 00 207 A1 beschrieben. Der Klemmring liegt hierbei außen am Rohr und ist so konstruiert, dass er sich verformen kann. Durch das Aufschrauben der Mutter auf ein Gegenstück wird ein axialer Versatz beider Konusflächen erzielt, wodurch der Klemmring so verformt wird, dass der Innendurchmesser kleiner wird und es zu einer formschlüssigen Verpressung des Klemmrings auf dem Rohr kommt. Als Gegenlager für die entstandene radiale Kraft dient eine Stützhülse entsprechend der Festigkeit, die im Innendurchmesser des Rohres angeordnet ist.
Bei Verwendung von Metallrohren oder Verbundrohren, die teilweise aus Metall oder sonstigen elektrisch leitenden Werkstoffen gefertigt sind, besteht dabei die Gefahr der sogenannten Kontaktkorrosion beim Kontakt mit leitenden bzw. metallischen Werkstoffen der Klemmverschraubung.
Der Druckschrift DE 195 28 195 A1 ist ein Fitting zur Verbindung von Rohren, Armaturen und anderen Formteilen aus Metall oder Kunststoff zu entnehmen, wobei ein Klemmring bzw. Verriegelungsring Schlitze zur Verformung aufweist. Diese Schlitze erstrecken sich nur teilweise über die axiale Länge des Klemmrings, so dass die durch die Schlitze gebildeten Zungen an einem gemeinsamen Ende miteinander verbunden sind.
Nachteilig bei einem dertigen Klemmring ist jedoch, dass das Ende, das die Zungen miteinander verbindet, nur bedingt verformbar ist. Eine Verformung in radialer Richtung bzw. zur Anpassung an das verbindende Rohr kann lediglich durch eine Volumenveränderung bzw. Quetschung des Klemmringbundes entstehen. Dies wird jedoch bei dem gezeigten Klemmring noch dadurch erschwert, dass ein sich teilweise radial ausgerichteter Flansch bzw. Anschlag am Ringende vorgesehen ist, an dem die Verbindungsmutter des Fittings anschlägt.
Gegenüber diesem Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Klemmvorrichtung vorzuschlagen, die das Zusammenpressen in radialer Richtung verbessert bzw. erleichtert.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Klemmvorrichtung der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Merkmale sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung dadurch aus, dass der Klemmring als Isolationselement ausgebildet ist und dass der Klemmring Strukturelemente zur definierten Verformung aufweist, die sich über die gesamte axiale Länge des Klemmrings erstrecken, wobei die Strukturelemente als Schlitze, Rippen oder dergleichen ausgebildet sind.
Erfindungsgemäß erfüllt ein solcher Klemmring demnach eine Doppelfunktion. Sie bewirkt einerseits durch entsprechende Verformung, beispielsweise durch Aufschrauben einer Überwurfmutter mit entsprechendem Innenprofil einen gleichmäßigen radialen Druck auf das zu verbindende Rohr nach innen hin, so dass das Rohr gleichmäßig auf die Stützhülse aufgepresst wird. Andererseits verhindert ein solcher als Isolationselement ausgebildeter Klemmring zugleich den elektrischen Kontakt zwischen dem elektrisch leitenden Material des Rohres und dem Grundkörper der Klemmvorrichtung. Auf diese Weise kann der Gefahr der Kontaktkorrosion bei Verwendung von Metallrohren oder Verbundrohren, insbesondere im Bereich der Stirnflächen, der Rohre entgegengewirkt werden, ohne ein separates Isolationsteil vorzusehen.
Die Strukturelemente dienen der definierten Verformung des Klemmrings.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich dabei der Klemmring wenigstens teilweise in den Bereich zwischen der Stirnwand des Rohres und dem Grundkörper. Auf diese Weise ist ein stirnseitiger Kontakt des anzuschließenden Rohres mit dem Grundkörper verhindert.
Der Klemmring umfasst dabei wenigstens in dem Bereich zwischen der Stirnseite des Rohres und dem Grundkörper ein Isolationsmaterial. Hierdurch wird der Kontakt auch dann zuverlässig verhindert, wenn der Klemmring in diesem Bereich sowohl mit dem Grundkörper als auch mit der Stirnseite des Rohres in Berührung steht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dabei der gesamte Klemmring aus Isolationsmaterial gefertigt. Ein solcher Klemmring ist einfacher zu fertigen. Sie kann insbesondere einstückig aus einem formbaren Material, beispielsweise aus Kunststoff geformt werden.
Weiterhin wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein stirnseitiger Rohranschlag aus Isolationsmaterial vorgesehen. Dieser Rohranschlag, der zugleich den Teil des Klemmrings bildet, der sich in den Bereich zwischen der Stirnwand des Rohres und den Grundkörper erstreckt, dient der exakten Positionierung des Rohres beim Anfügen an den Grundkörper.
Vorteilhafterweise wird ein Klemmring mit einem nach innen ragenden Vorsprung versehen, der sich zwischen den Bereich zwischen dem anzuschließendem Rohr und dem Grundkörper erstreckt. Ein solcher Vorsprung kann wie oben angeführt als Rohranschlag dienen und bewirkt zugleich den erfindungsgemäßen Schutz vor Kontaktkorrosion.
Weiterhin wird ein erfindungsgemäßer Klemmring bevorzugt so ausgebildet, dass sie sich wenigstens in verklemmtem Zustand radial über den Bereich des anzuschließenden Rohres erstreckt, der das elektrisch leitende Material umfasst. Im Falle eines Verbundrohres bedeutet dies, dass der Klemmring sich bis über die Metalleinlage des Rohres radial nach innen erstreckt und nicht etwa nur einen Anschlag für das außen liegende Kunststoffmaterial bildet. Im Falle eines Metallrohres erstreckt sich der Klemmring dieser Ausführungsform radial nach innen über die gesamte Wandstärke des Rohres.
Vorteilhafterweise wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Überwurfmutter mit Konusfläche vorgesehen, um in bekannter Weise eine radiale Verpressung des Klemmrings durch Verformung beim Anziehen einer solchen Überwurfmutter zu bewirken.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird jedoch zusätzlich ein axialer Anschlag für die Überwurfmutter vorgesehen. Ein solcher axialer Anschlag bietet den Vorteil, dass der Klemmring in der Endstellung der Klemmverschraubung definiert verformt ist. Insbesondere im Hinblick auf die Isolationswirkung eines erfindungsgemäßen Klemmrings ist ein solcher axialer Anschlag von besonderer Bedeutung, da damit zuverlässig verhindert wird, dass der Klemmring durch Überdrehen der Überwurfmutter so deformiert oder gar zerstört wird, dass die isolierenden Teile des Klemmrings sich nicht mehr an der vorgesehenen Position befinden.
Vorzugsweise wird der Klemmring ebenfalls mit einer Konusfläche versehen, an die sich in Richtung zum Rohrende hin einer Zylinderfläche anschließt. Eine solche Ausgestaltung bietet die Möglichkeit, den Klemmring über eine gewisse axiale Länge komplett in die Zylinderform zu verpressen. Im Bereich dieser Verpressung ergibt sich eine ausschließlich radial nach innen gerichtete Presskraft, während im Bereich aneinanderliegender Konusflächen zwischen Überwurfmutter und Klemmring nur ein Teil der Presskraft radial nach innen wirkt, eine verbleibende Restkomponente jedoch in axialer Richtung wirkt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen
1 eine Schnittzeichnung durch eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung und
2 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Klemmrings in Schnittdarstellung.
Die Klemmvorrichtung gemäß 1 ist als Klemmverschraubung 1 mit einem Grundkörper 2 und einer Überwurfmutter 3 ausgebildet. Der Grundkörper 2 umfasst einen Anschlussbereich 4 mit einem Dichtring 5, der zum Anschluss eines zu verbindenden Rohres an ein nicht näher dargestelltes Bauelement mit Außengewinde dient.
An den Anschlussbereich 4 schließt sich eine Stützhülse 6 an, die ebenfalls einen Dichtring 7 umfasst. Die Stützhülse 6 wird beim Herstellen einer erfindungsgemäßen Klemmverbindung in das anzuschließende Rohr eingeführt und dient als Widerlager gegen den von außen aufgebrachten Pressdruck. Das anzuschließende Rohr 8 ist strichpunktiert in der Position vor dem Aufstecken der Klemmverschraubung 1 dargestellt.
Ein Klemmring 10 ist konzentrisch um die Stützhülse 6 angeordnet und radial von dieser beabstandet, so dass in dem Zwischenraum 11 die Wandung des Rohrs 8 Platz findet.
Die Überwurfmutter 3 ist innenseitig mit einer ersten Konusfläche 12, einem daran anschließenden Zylinderabschnitt 13 sowie einer zweiten Konusfläche 14 versehen. Demgegenüber weist der Klemmring 10 ebenfalls eine erste Konusfläche 15, einen Zylinderabschnitt 16 sowie eine zweite Konusfläche 17 auf.
Zu beachten ist hierbei, dass die erste Konusfläche 12 der Überwurfmutter in axialer Richtung wesentlich kürzer als die erste Konusfläche 15 des Klemmrings 10 ausgebildet ist und zudem die beiden ersten Konusflächen 12 und 15 in axialer Richtung ein wenig beabstandet sind.
Die zweiten Konusflächen 14, 17 hingegen entsprechen einander, d. h. sie sind in der dargestellten Position ebenso formschlüssig aneinander zu fügen wie die Zylinderabschnitte 13, 16 der Überwurfmutter 3 einerseits sowie des Klemmrings 10 andererseits.
Auf diese Weise wird der Klemmring beim Aufschrauben der Überwurfmutter zunächst durch die zweiten Konusflächen 14, 17 an ihrem zum Rohr hinweisenden Ende zusammengedrückt und somit in axialer Richtung auf dem Rohr fixiert. Beim weiteren Pressvorgang läuft dann die erste Konusfläche 12 der Überwurfmutter 3 auf die erste Konusfläche 15 des Klemmrings 10 auf und verformt diese über einen großen axialen Weg derart, dass sie anschließend die Zylinderform des Zylinderabschnitts 13 der Überwurfmutter annimmt.
Wie anhand von 2 erkennbar ist, ist der Klemmring 10 mit einem Vorsprung 18 versehen, der aus einzelnen Ringsegmenten 19 besteht. Die Ringsegmente 19 ergeben sich durch Schlitze 20, die von der Stirnseite her, an der der Vorsprung 18 angebracht ist, in dem Klemmring 10 angebracht sind. Von der gegenüberliegenden rohrseitigen Stirnseite her sind weitere Schlitze 21 in den Klemmring eingearbeitet, die einen Winkelversatz zu den vorbeschriebenen Schlitzen 20 aufweisen. Auf diese Weise ergibt sich für die Wand 22 des Klemmrings eine Art Mäanderstruktur, die das Zusammenpressen in radialer Richtung erleichtert.
Die Schnittlinie der Darstellung gemäß 2 liegt dabei in einem solchen Schlitz 21, so dass nur der endseitige Bereich mit der ersten Konusfläche 15 und dem Vorsprung 18 schraffiert dargestellt ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der komplette Klemmring 10 aus einem isolierenden Kunststoff geformt. Der Vorsprung 18 bzw. die Ringsegmente 19 erstrecken sich dabei in den Bereich der Stirnwand des zu verbindenden Rohres 8. In der dargestellten Ausführungsform kann das Rohr 8 bis zum Vorsprung 18 in den Klemmring 10 eingeschoben werden, so dass dieser Vorsprung 18 einen Anschlag für das Rohr 8 bildet.
Wie anhand von 1 erkennbar ist, liegt in der dargestellten Ausführungsform der Klemmring 10 andererseits auch am Grundkörper 2 an, so dass der Klemmring 10 mit ihrem Vorsprung 18 auch gegenüber dem Grundkörper 2 als Anschlagelement dient und somit die maximale Einstecktiefe des Rohrs 8 in die Klemmverschraubung 1 bestimmt. Durch diese Funktion wird verhindert, dass das Rohr 8 bereits beim Einfügen in die Klemmverschraubung 1 in Berührung mit dem Grundkörper 2 kommt. Durch die isolierende Eigenschaft des Vorsprungs 18 bzw. in der vorliegenden Ausführungsform des gesamten Klemmrings 10 wird dabei nicht nur der Abstand zwischen dem Grundkörper 2 und dem Rohr 8 sichergestellt, sondern zugleich ein isolierendes Material in den dabei entstehenden Zwischenraum 23 eingebracht.
Dabei ist festzustellen, dass in anderen Ausführungsformen der Zwischenraum 23 auch ohne den Vorsprung 18 des Klemmrings 10 durch anderweitige Begrenzung der Einstecktiefe sichergestellt werden könnte, wobei durch die Verwendung von Isoliermaterial für den Klemmring 10 die Isolation zwischen Rohr 8 und Grundkörper 2 sichergestellt werden kann.
Wie bereits oben angeführt wird bei dieser Ausführung der Klemmring 10 vom Bereich der ersten Konusfläche 15 an bis hin zu seiner Stirnseite 24 durch das Aufschieben der ersten Konusfläche 12 der Überwurfmutter 3 in eine zylindrische Form deformiert. Dabei wird das überstehende Material des Klemmrings radial nach innen gedrückt. Auch ohne vorherige Ausbildung eines Vorsprungs 18 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann demnach isolierendes Material des Klemmrings 10 in den Zwischenraum 23 in verpresstem Zustand eingebracht werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei dieser Deformation der Vorsprung 18 zusammen mit dem von außen nachfließenden Material in den Zwischenraum 23 radial nach innen gedrückt, so dass dieser Zwischenraum 23 entweder ganz oder teilweise bei der Verklemmung aufgefüllt wird.
Um einer fehlerhaften Deformation oder Zerstörung des Klemmrings 10 durch Überdrehen der Überwurfmutter 3 entgegenzuwirken, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Anschlag zur Begrenzung des axialen Vorschubs der Überwurfmutter 3 vorgesehen. Der Anschlag wird hierbei dadurch bewirkt, dass die erste Konusfläche 12 auf eine innenseitige Anschlagfläche 25 des Grundkörpers 2 aufläuft. In dieser Stellung ist die maximale Deformation des Klemmrings 10 gegeben und somit eine zuverlässige Funktion der Klemmverschraubung 1 sichergestellt, ohne dass das Anzugsmoment der Überwurfmutter 3 überwacht werden muss.

1: Klemmverschraubung
2: Grundkörper
3: Überwurfmutter
4: Anschlussbereich
5: Dichtring
6: Stützhülse
7: Dichtring
8: Rohr
10: Klemmring
11: Zwischenraum
12: Erste Konusfläche
13: Zylinderabschnitt
14: Zweite Konusfläche
15: Erste Konusfläche
16: Zylinderabschnitt
17: Zweite Konusfläche
18: Vorsprung
19: Ringsegment
20: Schlitz
21: Schlitz
22: Wand
23: Zwischenraum
24: Stirnseite
25: Anschlagfläche

Claims

Klemmvorrichtung zur Verbindung von Rohren, die wenigstens teilweise aus elektrisch leitendem Material bestehen, insbesondere für Warmwasserheizungsanlagen und Sanitäranlagen, mit einem wenigstens teilweise aus elektrisch leitendem Material bestehenden Grundkörper (2), der eine Schutzhülse (6) zum Einstecken in das Rohrinnere umfasst und mit einem Klemmring (10), die die Stützhülse (6) konzentrisch mit einem Zwischenraum (23) umgibt, in den das zu verbindende Rohr hineinpasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (10) als Isolationselement ausgebildet ist und dass der Klemmring (10) Strukturelemente (20, 21) zur definierten Verformung aufweist, die sich über die gesamte axiale Länge des Klemmrings (10) erstrecken und die als Schlitze oder Rippen oder dergleichen ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Klemmring (10) wenigstens teilweise in einen Zwischenraum (23) zwischen der Stirnwand des Rohres (8) und dem Grundkörper (2) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (10) ganz aus Isolationsmaterial besteht.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (10) einstückig aus Kunststoff gefertigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (10) einen stirnseitigen Rohranschlag (18) aus Isolationsmaterial umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (10) einen endseitigen Vorsprung (18) aufweist, der als Rohranschlag dient.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwurfmutter (3) mit wenigstens einer Konusfläche (12, 14) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Anschlag (12, 25) für die Überwurfmutter (3) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Anschlag (12, 25) zwischen der Überwurfmutter (3) und dem Grundkörper (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (3) eine erste Konusfläche (12) mit einem anschließenden Zylinderabschnitt (13) und der Klemmring (10) ebenfalls eine erste Konusfläche (15) aufweist, wobei die erste Konusfläche (12) der Überwurfmutter (3) in axialer Richtung kürzer ist als die erste Konusfläche (15) des Klemmrings (10), so dass sich beim Aufschieben der Überwurfmutter (3) auf den Klemmring (10) eine Deformation des Klemmrings (10) im Bereich der ersten Konusfläche (15) in den Zylinderabschnitt (13) der Überwurfmutter (3) ergibt.