DE10300207A1

DE10300207A1 - Klemmfitting

Info

Publication number: DE10300207A1
Application number: DE10300207A
Authority: DE
Inventors: Bernd Kaufmann
Original assignee: Uponor Innovation AB
Current assignee: Uponor Innovation AB
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2003-07-24

Abstract

Der Klemmfitting für Rohre mit einer Kunststoff-Außenschicht ist versehen mit einem Fittingkörper (12), der eine Stützhülse (20), auf welche das Anschlussende eines anzuschließenden Rohrs aufschiebbar ist, und eine Klemmhülse (22) aufweist, welche die Stützhülse (20) mit radialem Abstand konzentrisch umgibt und ein dem Fittingkörper (12) abgewandtes freies Ende (40) zum Andrücken gegen das Anschlussende des Rohres aufweist, wobei die Klemmhülse (20) im Bereich ihres freien Endes (40) einen sich zu ihrem Ende hin verjüngenden Verjüngungsabschnitt (50) aufweist. Ferner ist der Klemmfitting versehen mit einem Überwurfelement (18) zum Aufschieben über die Klemmhülse (22) und zum Sichern an dem Grundkörper (14) gegen unbeabsichtigte Axialbewegungen, wobei das Überwurfelement einen mit dem Verjüngungsabschnitt (50) der Klemmhülse (22) zwecks radialer Stauchung des freien Endes (40) der Klemmhülse (22) zusammenwirkenden Andrückabschnitt aufweist. An den Verjüngungsabschnitt (50) der Klemmhülse (22) schließt sich zu dessen freien Ende (40) hin ein zylindrischer Endabschnitt (48) an.

Description

Die Erfindung betrifft einen Klemmfitting für (insbesondere Kunststoff-)Rohre, deren Wandung zumindest an der Außenseite eine Kunststoffschicht aufweist. Für den Anschluss von Rohren an Fittingen werden neben Pressverbindungen auch (Schraub-)Klemmverbindungen eingesetzt. Derartige Klemmfittinge sind z. B. in DE-U-88 11 374 und DE-A-40 05 826 beschrieben. Diese Klemmfittinge weisen einen Fittingkörper mit einer Stützhülse auf, auf die das anzuschließende Rohrende aufschiebbar ist. Um dieses Anschlussende herum befindet sich eine Klemmhülse, die als geschlitzter Ring oder mit geschlossener Wandung ausgebildet ist.
Mittels einer mit dem Fittingkörper verschraubbaren Überwurfmutter wird die Klemmhülse über korrespondierende und miteinander zusammenwirkende z. B. konische Verjüngungs- und Andrückabschnitte an Klemmhülse bzw. Überwurfmutter gestaucht, wodurch das Rohranschlussende radial von außen dichtend gegen die Stützhülse gepresst wird.
Die bekannten Klemmfittinge haben sich in der Praxis grundsätzlich bewährt. Beim Stauchen der Klemmhülse kann diese jedoch die Außenseite des Rohranschlussendes beschädigen (entweder im Bereich des Schlitzes durch "Schieben" der Schlitzkanten oder durch eine Linienverpressung der Klemmhülse mit dem Rohr), was insbesondere bei Rohren mit dünnwandiger Außenschicht unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Klemmfitting zu schaffen, bei dem die Gefahr von Beschädigungen des Rohres verringert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Klemmfitting vorgeschlagen, der versehen ist mit:

- einem Fittingkörper, der eine Stützhülse, auf welche das Anschlussende eines anzuschließenden Rohrs aufschiebbar ist, und eine Klemmhülse aufweist, welche die Stützhülse mit radialem Abstand konzentrisch umgibt und ein dem Fittingkörper abgewandtes freies Ende zum Andrücken gegen das Anschlussende des Rohres aufweist, wobei die Klemmhülse im Bereich ihres freien Endes einen sich zu ihrem Ende hin verjüngenden Verjüngungsabschnitt aufweist, und
- einem Überwurfelement zum Aufschieben über die Klemmhülse und zum Sichern an dem Grundkörper gegen unbeabsichtigte Axialbewegungen, wobei das Überwurfelement einen mit dem Verjüngungsabschnitt der Klemmhülse zwecks radialer Stauchung des freien Endes der Klemmhülse zusammenwirkenden Andrückabschnitt aufweist.

Bei diesem Klemmfitting ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich an den Verjüngungsabschnitt der Klemmhülse zu dessen freien Ende hin ein zylindrischer Endabschnitt anschließt.
Der erfindungsgemäße Klemmfitting weist eine Klemmhülse mit geschlossener umlaufender Wandung auf, die durch radiale Stauchung an ihrem dem Fittingkörper abgewandten freien Ende von außen gegen das Rohrende gedrückt wird. Dabei ist das Rohrende im Anschluss an den insbesondere konischen Verjüngungsbereich zylindrisch ausgebildet, wobei dieser zylindrische Bereich den die Stirnseite der Klemmhülse aufweisenden Endabschnitt bildet.
Durch diesen erfindungsgemäßen zylindrischen Fortsatz der Klemmhülse liegt deren freies (Klemm- bzw. Anpress-)Ende als Flächenpressung an der Außenseite des Rohrendes an, was für dieses recht schonend ist. Da sich auf Grund der geschlossenen Ausbildung der Klemmhülsenwandung keine Relativbewegung von Rohr und Klemmhülse in Umfangsrichtung beim Festklemmen ergibt, wird die Außenseite des Rohres äußerst schonend behandelt. Daher eignet sich der erfindungsgemäße Klemmfitting insbesondere für dünnwandige (Kunststoff-)Rohre, Rohre mit relativ weichem Material an der Außenseite, Mehrschichtrohre mit dünner Außenschicht (z. B. Kunststoffrohre mit Diffusionssperrschicht und Schutzschicht für diese, Kunststoff-Metall-Verbundrohre mit einer Metallschicht und eine diese nach außen abdeckenden Kunststoff- Außenschicht).
Bei dem die Klemmkraft auf die Klemmhülse aufbringenden Überwurfelement handelt es sich entweder um eine Überwurfmutter o. dgl. mit dem Fittingkörper verschraubbaren Element oder um eine Schiebehülse, die mittels eines Werkzeuges (z. B. Zange) axial auf den Fittingkörper geschoben und dort gegen unbeabsichtigte Axialbewegungen gesichert ist (z. B. durch Form-, Reib- oder Stoffschluss).
Zur Erhöhung der axialen Zugentlastung (z. B. bei Längsausdehnungs- bzw. -schrumpfungs- und/oder Druckstoßbeanspruchungen) ist die Innenseite der Klemmhülse zumindest im Bereich von deren zylindrischen Endabschnitt und/oder Verjüngungsabschnitt profiliert, was zweckmäßigerweise durch ein Gewinde, eine Sägezahnstruktur, eine Randelung, durch Rechteck- oder Dreieckrillen oder Rippen bzw. Rillen jedweder möglicher Querschnittsform (z. B. trapezförmig) realisiert ist.
Zur Begrenzung der relativen Axialbewegung von Überwurfelement und Fittingkörper sind an dem Überwurfelement und der Klemmhülse oder dem Fittingkörper Anschläge vorgesehen.
Sofern die Klemmhülse als in einen Grundkörper des Fittingkörpers einsteckbare Stützhülse ausgebildet ist, bietet die Ausbildung des Anschlages an der Klemmhülse den zusätzlichen Vorteil, dass das Überwurfelement im mit dem Grundkörper verbundenen Zustand die gesteckte Klemmhülse in ihrer Aufnahme des Grundkörpers sichert.
Durch praktische Versuche hat sich herausgestellt, dass der Winkel, unter dem die Außenseite der Klemmhülse in dessen Verjüngungsbereich zur Längsachse der Klemmhülse verläuft, bis zu 30° beträgt und vorzugsweise zwischen 5° und 20°, insbesondere 10° bis 15° beträgt. Die Schrägflächen des Verjüngungsbereichs der Klemmhülse und des Andruckbereiches des Überwurfelements sind vorzugsweise parallel ausgebildet, wobei eine dieser Flächen auch konisch und die andere ballig oder beide ballig ausgebildet sein kann bzw. können.
Wie sich bereits aus dem zuvor Gesagten ergibt, kann der Fittingkörper mehrteilig ausgebildet sein und einen Grundkörper aufweisen, der die Klemm- und Stützhülsen als Einsteckteil aufweist. Dabei können diese beiden Hülsen einstückig oder ihrerseits zweiteilig ausgebildet sein, wobei ihre Verbindung kraftschlüssig (z. B. Presspassung) und mediendicht (bezogen auf das durch den Klemmfitting strömende Medium bei dessen Betriebsdrücken) ist. Das Einsteckteil ist zweckmäßigerweise mittels mindestens eines Dichtelements (z. B. O-Ring aus elastomerem Material) gegenüber dem Grundkörper abgedichtet. Das Dichtelement kann - von einer Aufnahmenut aufgenommen - an dem Einsteckteil oder dem Grundkörper gehalten sein.
Innerhalb desjenigen Bereichs der Außenseite der Stützhülse, in dem diese an der Innenseite des Rohres anliegt, ist die Stützhülse zweckmäßigerweise profiliert (z. B. Sägezahnprofil o. dgl. Rippen), damit das Rohr axial an der Stützhülse fixiert ist. In diesem Bereich ist die Stützhülse mit mindestens einem Dichtelement (z. B. O-Ring aus elastomerem Material) versehen, das z. B. in einer Aufnahmenut o. dgl. -vertiefung angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist das bzw. jedes Dichtelement bezogen auf die Klemmhülse neben deren Verjüngungsabschnitt angeordnet (bei zwei Dichtelementen beidseitig des Verjüngungsabschnitts).
Der erfindungsgemäße Klemmfitting kann zum klemmenden Anschluss eines oder mehrerer Rohre ausgebildet sein, so dass der Fittingkörper dementsprechend als Zweifachverbinder (geradlinig oder als Winkelstück), als T- oder Kreuzverbinder ausgeführt sein kann und eine der Anzahl an anschließbaren Rohrenden gleichende Anzahl an Stützhülsen, Klemmhülsen und Überwurfelementen aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Klemmfittings im Halbschnitt und ohne Rohr sowie nicht im Klemmzustand dargestellt ist, näher erläutert.
Der zeichnerisch dargestellte Klemmfitting 10 umfasst einen mehrteiligen Fittingkörper 12 mit einem Grundkörper 14, einem von diesem aufgenommenen Einsteckteil 16 und einer Überwurfmutter 18. Das Einsteckteil 16 weist eine Stützhülse 20 und eine diese koaxial und mit radialem Abstand umgebene Klemmhülse 22 auf. Sämtliche der vorgenannten Teile bestehen zweckmäßigerweise aus Metall.
Die Klemmhülse 22 ist an ihrem an der Stützhülse 20 gehaltenen einen Ende 24 bis zu einem Anschlag 26 auf einen Anbringungsabschnitt 27 der Stützhülse 20 geschoben und in diesem Bereich mittels einer Presspassung kraftschlüssig und dicht an der Stützhülse 20 befestigt. Das Einsteckteil 16 ist von einem Aufnahmeraum 28 des Grundkörpers 14 aufgenommen und weist einen O-Ring 30 als Dichtelement zur Abdichtung gegenüber der Innenfläche des Aufnahmeraums 28 auf. Die Außenseite 32 der Klemmhülse 22 ist an deren Anbringungsende 24 konisch verjüngt ausgebildet und in den Aufnahmeraum 28 eingetaucht.
Zwischen der Stützhülse 20 und der Klemmhülse 22 befindet sich ein Ringraum 34, in den das Ende eines (nicht dargestellten) Mehrschichtrohres eingeschoben wird. Die Außenseite 36 der Stützhülse 20 weist eine Sägezahnprofilierung 38 auf, beidseitig derer (in axialer Erstreckung der Stützhülse 20 betrachtet) sich jeweils ein O-Ring (39) als Dichtelement zur Abdichtung des Rohres gegenüber der Stützhülse 20 befindet. Die Klemmhülse 22 erstreckt sich derart, dass ihr dem Grundkörper 14 abgewandtes freies Ende 40 in Höhe der Sägezahnprofilierung 38 angeordnet ist.
Der das Ende 40 umfassende Abschnitt 42 der Klemmhülse 22 weist an der Innenseite 44 eine Innenprofilierung 46 auf, die wie die Sägezahnprofilierung 38 der Stützhülse 20 im Klemmzustand des Rohres an diesem anliegt.
Der Abschnitt 42 der Klemmhülse 22 umfasst einen zylindrischen Endabschnitt 48 mit im wesentlichen zylindrischen Innen- und Außenflächen und einen sich daran zum Grundkörper 14 hin anschließenden Verjüngungsabschnitt 50, der eine im wesentlich zylindrische Innenfläche (mit einem Teil der Innenprofilierung 46) und eine sich zum zylindrischen Endabschnitt 48 hin konisch verjüngenden Außenfläche 52 aufweist. Die Innenfläche der Überwurfmutter 18 ist mehrfach gestuft und weist einen zylindrischen Bereich 54, der den zylindrischen Endabschnitt 48 der Klemmhülse 22 umschließt, und einen Andrückbereich 56 mit schrägverlaufender Fläche 58 auf, der in Höhe des Verjüngungsabschnitts 50 der Klemmhülse 22 angeordnet ist und an dessen Außenseite 52 anliegt. Zum Grundkörper 14 hin weist die Überwurfmutter 18 eine weitere Fläche auf, die als Anschlag 60 mit einem Anschlag 62 der Klemmhülse 22 zur Begrenzung der Verschraubung von Überwurfmutter 18 und Fittingkörper 12 dient. Ein (Innen-)Gewinde 64 der Überwurfmutter 18 steht dabei im Gewindeeingriff mit einem (Außen-)Gewinde 66 an dem Grundkörper 14.
Ausgehend von dem in der Zeichnung dargestellten Vormontagezustand drückt der Andrückbereich 56 der Überwurfmutter bei deren weiteren Verschraubung gegen den Verjüngungsbereich 50 der Klemmhülse 22 und drückt diese innerhalb von deren Endabschnitt 42 flächig gegen die Außenseite des sich im Ringraum 34 befindenden (nicht gezeigten) Anschlussende des Rohres. Dadurch kommt es zu einer gegenüber einer Linienverpressung wesentlich materialschonenderen Flächenpressung von Klemmhülse 22 und Rohr. Dies ist vor allem bei Rohren von Interesse, die über eine verhältnismäßig dünne und damit empfindliche (Kunststoff-)Außenschicht (EVOH-Diffusionssperrschicht oder Schutzschicht für diese, Metall-, insbesondere Aluminiumschicht als Diffusionssperrschicht oder Schutzschicht für diese) verfügt.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Klemmfittings mit bestimmter Ausgestaltung des Abdichtbereiches, das heißt der Profilierung und Ausbildung der Stützhülse 20 beschrieben. Es sei an dieser Stelle hervorgehoben, dass der eigentliche Abdichtbereich der Stützhülse, also derjenige Bereich, in dem das Rohr abdichtend am Fittingkörper anliegt, grundsätzlich beliebig ausgebildet sein kann. In diesem Zusammenhang ist es daher auch möglich, dass der Abdichtbereich so, wie in der PCT-Anmeldung PCT/EP02/06796 vom 19. 06. 2002 angegeben und ausgeführt, ausgebildet sein kann. Der in dieser PCT-Anmeldung beschriebene Fitting wird seit ca. einem Jahr von der Anmelderin unter "Uponor's neue Fitting-Generation" auf dem Markt angeboten.

Claims

1. Klemmfitting für Rohre mit einer Kunststoff-Außenschicht, mit:
einem Fittingkörper (12), der eine Stützhülse (20), auf welche das Anschlussende eines anzuschließenden Rohrs aufschiebbar ist, und eine Klemmhülse (22) aufweist, welche die Stützhülse (20) mit radialem Abstand konzentrisch umgibt und ein dem Fittingkörper (12) abgewandtes freies Ende (40) zum Andrücken gegen das Anschlussende des Rohres aufweist, wobei die Klemmhülse (20) im Bereich ihres freien Endes (40) einen sich zu ihrem Ende hin verjüngenden Verjüngungsabschnitt (50) aufweist, und
einem Überwurfelement (18) zum Aufschieben über die Klemmhülse (22) und zum Sichern an dem Grundkörper (14) gegen unbeabsichtigte Axialbewegungen, wobei das Überwurfelement (18) einen mit dem Verjüngungsabschnitt (50) der Klemmhülse (22) zwecks radialer Stauchung des freien Endes (40) der Klemmhülse (22) zusammenwirkenden Andrückabschnitt (56) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich an den Verjüngungsabschnitt (50) der Klemmhülse (22) zu dessen freien Ende (40) hin ein zylindrischer Endabschnitt (48) anschließt.

2. Klemmfitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Stützhülse (20) zugewandte Innenseite (44) der Klemmhülse (22) im Bereich des Verjüngungsabschnitts (50) und/oder des zylindrischen Endabschnitts (48) profiliert ist.

3. Klemmfitting nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung ein Gewinde- oder ein Sägezahnprofil (38), eine Rändelung, Rillen und/oder Rippen aufweist.

4. Klemmfitting nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Klemmhülse (22) oder dem Fittingkörper (12) einerseits und an dem Überwurfelement (18) andererseits zusammenwirkende Anschläge (60,62) zur Begrenzung des Maßes der Aufschiebebewegung des Überwurfelements (18) über die Klemmhülse (22) ausgebildet sind.

5. Klemmfitting nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, unter dem der Verjüngungsbereichs (50) verläuft 0° bis 30°, insbesondere 5° bis 20° und vorzugsweise 10° bis 15° beträgt.

6. Klemmfitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fittingkörper (12) einen Grundkörper (14) mit einem Aufnahmeraum (28) aufweist, in den die Stützhülse (20) eingesteckt ist.

7. Klemmfitting nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (20) im Aufnahmeraum (28) mittels mindestens eines Dichtelements (30) gegenüber dem Grundkörper (14) abgedichtet ist.

8. Klemmfitting nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (20) und die Klemmhülse (22) einstückig ausgebildet sind.

9. Klemmfitting nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (20) und die Klemmhülse (22) zwei getrennte Teile sind, die kraftschlüssig und dicht, insbesondere mittels einer Presspassung verbunden sind, wobei die Klemmhülse (22) ein dem freien Ende (40) gegenüberliegendes Anbringungsende (24) aufweist, das bis zu einem an der Stützhülse (20) ausgebildeten Anschlag (26) auf einem Verbindungsabschnitt (27) der Stützhülse (20) aufgeschoben ist.

10. Klemmfitting nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwurfelement (18) kraftschlüssig mit dem Fittingkörper (12) verbunden ist.

11. Klemmfitting nach Anspruch 10 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwurfelement (18) kraftschlüssig mit dem Grundkörper (14) des Fittingkörpers (12) verbunden ist.

12. Klemmfitting nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwurfelement (18) ein Gewinde (64) aufweist, das mit einem Gewinde (66) des Fittingkörpers (12) verschraubbar ist.

13. Klemmfitting nach Anspruch 12 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (66) des Fittingkörpers (12) an dessen Grundkörper (14) ausgebildet ist.

14. Klemmfitting nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (20) mindestens ein Dichtungselement (39) zur Abdichtung gegenüber dem Anschlussende des Rohres aufweist.

15. Klemmfitting nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (20) zumindest bereichsweise profiliert ist, insbesondere ein Sägezahnprofil (38) aufweist.

16. Klemmfitting nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fittingkörper (12) zum Verbinden mehrerer Rohre mehrere Stützhülsen (20) und diesen zugeordnete Klemmhülsen (22) und Überwurfelemente (18) aufweist.