DE19541622A1 - Hochdruckverbindungssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem für höchst
druckfeste Rohrverschraubungen mit einem genormten, einen
24°-Anschluß aufweisenden Aufnahmekörper, einer ebenfalls
genormten Überwurfmutter zur Herstellung einer druckfesten
Verbindung, einem Rohr oder einem Anschlußzapfen zum Verbin
den anderer Systemkomponenten, und einem Dichtring, der mit
tels einer Elastomer-Hochdruckdichtung gegenüber dem Aufnah
mekörper und gegenüber dem Rohr abgedichtet ist, und der ei
ne Stirnfläche aufweist, die unmittelbar an eine Stirnfläche
des Aufnahmekörpers angrenzt.
Ein derartiges Verbindungssystem ist bekannt aus der
DE 40 38 539 C1.
Zur Herstellung von entsprechenden druckfesten Verbindungen
insbesondere für Fluide in Hochdruckleitungen werden heut zu
tage überwiegend rein metallisch dichtende Zweikanten-
Schneidringe in Rohrverschraubungen nach DIN 2353 einge
setzt, die sich untereinander technisch nur geringfügig
unterscheiden. Die Zweikanten-Schneidringe erfüllen dabei
sowohl eine Dichtungs- als auch eine Haltefunktion für das
entsprechende Verbindungssystem. Erhöhte Anforderungen der
Anwender führten aber in letzter Zeit dazu, daß zunehmend
zusätzliche elastomere Abdichtungen gewünscht werden. Ein
fache Dichthilfen für Schneidringe, wie beispielsweise in
der DE 41 03 266 A1 oder der DE 80 17 944.8 U1 sowie in der
DE 42 29 502 A1 beschrieben, konnten sich auf dem Markt bis
lang nicht durchsetzen, weil entweder die Handhabung oder
die Rohrvorbereitung bei den betreffenden Systemen zu auf
wendig sind.
Der letzte Stand der Technik bei Schneidringsystemen wurde
durch Verbindungssysteme mit zweiteiligem Ring in Verbindung
mit einem DIN-Aufnahmekörper und einer DIN-Überwurfmutter
erreicht, wie beispielsweise in der eingangs zitierten
DE 40 38 539 C1 beschrieben ist. Dieses bekannte System
trennt vorteilhaft die Haltefunktion einerseits von der
Dichtfunktion andererseits. Wie schon aus älteren Druck
schriften bekannt ist (siehe z. B. DE 27 12 614 A1) und wie
vor allem in praktischen Anwendungen bewiesen, hat ein zwei
teiliger Ring durch die doppelte Klemm- und Federwirkung er
hebliche Vorteile gegenüber einem einteiligen Ring mit Dop
pelfunktion. Im Prinzip unterscheidet sich das System nach
der DE 27 12 614 A1 von dem Verbindungssystem nach der ein
gangs zitierten DE 40 38 539 C1 nur dadurch, daß beim erste
ren System kein DIN-Stutzen verwendet wurde, weshalb es sich
auf dem Markt nicht durchsetzen konnte.
Noch älter ist das aus der DT 15 25 666 C3 bekannte Rohr
kupplungssystem, das insbesondere bei Gasen Verwendung
findet, und das mit einer zusätzlichen Elastomer-Dichtung
keine höhere Dichtungswirkung erzielen könnte, da es bereits
mit der dort beschriebenen rein metallischen Dichtung selbst
bei Helium-Lecktests der entsprechend gekuppelten Rohre die
besten Dichtheitsraten garantiert.
Das Verbindungssystem gemäß DE 40 38 539 C1 hat also die aus
früheren Veröffentlichungen bereits bekannten Teillösungen
(für das Dichtelement z. B. DE 90 03 299.3 U1; für den
Schneidring und den schneidringseitigen Teil des Dicht
elementes beispielsweise DE 27 12 614 A1 oder
DT 15 25 666 C3) im Prinzip übernommen und in eine DIN-ge
rechte Form umgesetzt. Dennoch weist das bekannte System
immer noch gravierende Nachteile auf:
Alle bekannten Schneidringe, welche auf Block montiert wer den, bei denen also eine stirnseitige Anschlagfläche plan an der Stirnseite des Aufnahmekörpers zur spielfreien Anlage kommt, verlieren durch den starren Kraftschluß an Flexibili tät, so daß es zu vorzeitigen Rohrbrüchen an der Überwurf mutterseite und sogar zu Leckagen an den Einschraubgewinden des Aufnahmekörpers kommen kann. Auch das aus der DE 40 38 539 C1 bekannte Verbindungssystem wird in dieser Weise auf Block montiert.
Alle bekannten Schneidringe, welche auf Block montiert wer den, bei denen also eine stirnseitige Anschlagfläche plan an der Stirnseite des Aufnahmekörpers zur spielfreien Anlage kommt, verlieren durch den starren Kraftschluß an Flexibili tät, so daß es zu vorzeitigen Rohrbrüchen an der Überwurf mutterseite und sogar zu Leckagen an den Einschraubgewinden des Aufnahmekörpers kommen kann. Auch das aus der DE 40 38 539 C1 bekannte Verbindungssystem wird in dieser Weise auf Block montiert.
Bei der Montage besteht dann generell das Problem, daß zwar
das vermeintliche Montageende sichtbar wird, wenn die Über
wurfmutter wieder gelöst wird, daß aber nicht erkennbar ist,
wann der Schneidring mit dem Einschneiden in das Rohr be
gonnen hat und ob der effektive Einschneideweg zur Sicherung
der vollen Haltekraft auch ausreicht. Das bekannte Ver
bindungssystem bietet keine Möglichkeit, ein eventuell not
wendiges weiteres Einschneiden zu bewerkstelligen, bei
spielsweise wenn das Rohr bei Einschneidbeginn nicht ganz am
Rohranschlag war, oder wenn die Rohrwand nach innen ausge
wichen ist.
In beiden Fällen wäre bei einem Nacharbeiten die Vorspann
kraft auf das Gewinde reduziert und die Überwurfmutter würde
sich lösen, so daß die elastomere Dichtung nicht mehr ge
kammert wäre und durch den dann entstehenden Spalt nach
außen gepreßt würde, weshalb bei einem anschließenden An
ziehen der Dichtung die Dichtfunktion nicht mehr gewähr
leistet wäre. Dementsprechend bleibt einem Monteur als
Option lediglich ein weiteres Anziehen der Überwurfmutter
übrig, was aber mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem über
mäßigen Einschnüren des Rohres am 90°-Konus der Überwurf
mutter führt, so daß ein vorzeitiger Rohrbruch durch Kerb
wirkung die nahezu unausweichliche Folge wäre.
Auch ein Austausch des Weichdichtungselementes würde keinen
Sinn machen, weil sich dadurch die oben geschilderte Proble
matik im Kern nicht ändern würde. Bei Lockerung des
Dichtungsverbandes würde wiederum ein Spalt zwischen dem
Aufnahmekörper und dem Dichtring entstehen, der im übrigen
bis zu einem gewissen Grade ohnehin schon von vornherein
durch die DIN-Toleranzen zwischen Dichtring und Rohr vor
handen ist. Das bei dem bekannten Verbindungssystem ver
wendete einzige Dichtelement der Elastomer-Hochdruckdichtung
würde wiederum in den Spalt gezogen und könnte dann nach den
anderen Seiten hin seine Dichtfunktion nicht mehr oder nur
noch unvollständig erfüllen.
Einen ganz anderen Stand der Technik stellen Rohrverbindun
gen mit sogenannten Dichtkegelverschraubungen dar. Bei
spielsweise aus dem Firmenkatalog EMB der Firma Eifeler Ma
schinenbau H. Heinen GmbH & Co., D-53901 Bad Münstereifel,
Seite VII/1, 2 aus dem Jahre 1995 ist eine "Schweißnippel-
Rohrverschraubung" bekannt, bei der an das Ende eines Rohres,
welches unter hohem Druck stehende Fluide führen soll, ein
Schweißnippel mit ungefähr konischem Kopf angeschweißt wird,
gegen welchen dann auf der anderen Seite ein Stutzen mit
entsprechendem Innenkonus mittels einer Überwurfmutter fest
gezogen wird. Derartige bekannte Schweißnippel-Rohrver
schraubungen sollen ihren Einsatz besonders bei schwierigen
Betriebsbedingungen finden, beispielsweise wenn extreme
Schwingungs- und Wechselbelastungen, sehr starke Druckstöße
in Anlagen, extreme Temperaturen und Temperaturschwankungen
vorkommen. Insbesondere werden derartige Hochdruckrohrver
bindungen in Anlagen verwendet, bei denen Standzeiten sehr
hohe Kosten verursachen würden. Ein wesentlicher Nachteil
dieser Verbindungsmethode besteht aber darin, daß die
Schweißnippel relativ teure Drehteile sind, deren Montage
(Anschweißen) zudem aufwendig und damit kostenintensiv ist,
und daß die Schweißnippel zudem erhebliche Lagerkosten ver
ursachen.
Eine wesentlich billigere Lösung bietet demgegenüber eine
ganz neue Art der Rohrverschraubung, wie sie in dem Zeit
schriftartikel "Wettstreit mit alten Techniken" in der Zeit
schrift "fluid-technik", Verlag moderen Industrie AG,
D-86895 Landsberg, S. 12, 14 und 15 vom Juli 1995 beschrie
ben ist. Bei derartigen Hydraulikrohrverschraubungen wird
anstelle des Anschweißens eines Schweißnippels das jeweilige
Rohrende mit Hilfe einer entsprechenden Umformmaschine span
los umgeformt, so daß am Rohrende ebenfalls ein Dichtkegel
wie bei der bekannten Dichtkegelverschraubung entsteht.
Nachteilig bei diesem System ist allerdings, daß keine zu
sätzliche Weichdichtung vorgesehen ist. Lediglich über eine
Flächendichtung zwischen der Kegelaußenfläche des angeform
ten Dichtkegels am Rohrende und der konischen Innenfläche im
Aufnahmekörper soll die Hydraulik-Hochdruckdichtung bewirkt
werden. Dies wird insbesondere bei Anlagen, bei welchen
Standzeiten sehr hohe Kosten verursachen würden, kaum tole
rierbar sein. Zudem ist eine nachträgliche Austauschbarkeit
von beschädigten Dichtelementen so gut wie unmöglich, da
beim Anziehen des Aufnahmekörpers gegen das Rohrende mittels
einer Überwurfmutter der spanlos angeformte Dichtkegel am
Rohrende mit hoher Wahrscheinlichkeit wiederum verformt
wird, so daß nach einem Lösen und erneuten Zusammenziehen
der Rohrverbindung in den seltensten Fällen die erforderli
che Hochdruckdichtheit wieder erreicht wird, die möglicher
weise bei der ersten Montage der Rohrverbindung ursprünglich
bestanden hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein
Verbindungssystem mit den Merkmalen der eingangs geschilder
ten Art zu schaffen, welches bei möglichst geringen techni
schen Änderungen die Vorteile eines Systems mit zweiteiligem
Ring mit dem verbesserten Dichtverhalten von weniger starren
Systemen verbindet, wobei eine nachträgliche Austauschbar
keit von beschädigten Dichtelementen ermöglicht werden soll,
und welches prinzipiell nicht nur bei Rohrverbindungen mit
Schneidringen, sondern auch bei solchen mit Dichtkegeln ver
wendet werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Elastomer-Hochdruckdichtung ein zwischen der Stirnfläche des
Aufnahmekörpers und dem Dichtring angeordnetes erstes
elastomeres Dichtelement und ein zwischen einer dem Rohr
oder Anschlußzapfen zugewandten Fläche des Dichtringes und
der Außenwand des Rohres oder Anschlußzapfens angeordnetes
zweites Dichtelement umfaßt.
Anstelle der Verwendung eines einzigen elastomeren Dichtele
mentes, das zwischen der Konusfläche des Haltekörpers, der
Rohraußenwand und der ebenfalls im Konusbereich liegenden
radialen Ringfläche gekammert ist, wie beispielsweise in der
DE 40 38 539 C1 vorgeschlagen, werden erfindungsgemäß zwei
räumlich voneinander getrennte Dichtzonen geschaffen, näm
lich durch das erste elastomere Dichtelement zwischen dem
Dichtring und dem Aufnahmekörper und durch das zweite ela
stomere Dichtelement zwischen dem Dichtring und dem Rohr.
Dadurch werden einerseits die Vorteile eines spezialisierten
Dichtringes beibehalten, der keine Haltefunktion mehr über
nehmen muß, sondern lediglich die Dichtfunktion mittels ei
nes elastomeren Dichtelementes sicherstellt, andererseits
wird das Dichtverhalten durch die räumliche Trennung der
beiden Dichtstellen, deren Vorteile an sich bereits aus der
DE 42 29 502 A1 bekannt sind, erheblich verbessert.
Hinzu kommt der weitere Vorteil, daß die Elastomer-Dichtung
in Richtung auf das nach außen abzudichtende Fluid gesehen
vor der metallischen Schneidendichtung durch den Schneidring
liegt, so daß die Schneidendichtung gewissermaßen als zweite
Sicherheit bei Versagen der Elastomer-Dichtung zwischen dem
Dichtring und Rohr wirkt, wobei gegenüber dem bekannten Ver
bindungssystem gemäß der DE 42 29 502 A1 durch die Anordnung
der zweiten Elastomer-Dichtung unmittelbar nach dem Schneid
ring der vom Schneidring bewirkte Materialaufwurf an der
Rohraußenseite die Dichtungseigenschaften der zweiten Ela
stomer-Dichtung erheblich verbessert.
Bei einem nachträglichen schadhaftwerden der Elastomer-Hoch
druckdichtung kann das erfindungsgemäße Verbindungssystem
durch Abschrauben der Überwurfmutter gelöst werden, wobei
der Schneidring im wesentlichen ortsfest in das Rohr ge
krallt bleibt. Der Dichtring mit den elastomeren Dicht
elementen kann dann ohne weiteres gegen einen Ersatzdicht
ring ausgetauscht werden. Alternativ können auch die elasto
meren Dichtelemente für sich ausgetauscht werden, ohne daß
die oben beschriebene negative Wirkung des Hineinziehens von
elastomerem Material in einen Spalt zu befürchten ist. Eine
weitere einfache nachträgliche Reparaturmöglichkeit einer
undicht gewordenen Elastomer-Dichtung bei dem erfindungsge
mäßen Verbindungssystem besteht in einem Einschieben eines
herkömmlichen O-Ringes in den Konusbereich des Aufnahme
körpers, wodurch zumindest ein Dichtverband entsteht, wie er
aus der eingangs zitierten DE 40 38 539 C1 an sich bekannt
ist.
Vorteilhafterweise kann der Dichtring mit den elastomeren
Dichtelementen gemäß dem erfindungsgemäßen Verbindungssystem
auch zum Austausch gegen einen schadhaften herkömmlichen
Dichtring in einem bereits montierten bekannten System nach
dem Stand der Technik verwendet werden, wenn dort eine Un
dichtheit auftreten sollte. Aufgrund der Randbedingungen bei
Verwendung eines genormten Aufnahmekörpers und einer DIN-
Überwurfmutter beim erfindungsgemäßen Verbindungssystem be
steht nämlich eine geometrische Kompatibilität des zwei
teiligen Ringes, so daß lediglich darauf geachtet werden
muß, daß der Dichtring des erfindungsgemäßen Verbindungs
systems an seiner dem Schneid- oder Klemmring zugewandten
Seite mit dem letzteren zusammenpaßt.
Ein ganz wesentlicher weiterer Vorteil der vorliegenden Er
findung liegt darin, daß das vorgeschlagene Verbindungssy
stem nicht nur in Zusammenhang mit Schneidedichtungen, son
dern auch für Dichtkegel-Rohrverbindungen verwendet werden
kann. In diesem Fall wird das Aufnahmeteil nicht wie bisher
üblich mittels einer Überwurfmutter direkt gegen den Dicht
kegel gezogen, sondern zwischen Aufnahmeteil und Dichtkegel
wird der erfindungsgemäße Dichtring mit seinen elastomeren
Dichtelementen angeordnet. Dadurch wird einerseits eine de
finierte und sichere Weichdichtung durch die elastomeren
Dichtelemente gewährleistet, andererseits kommt zusätzlich
noch eine Flächendichtung zwischen der Sitzfläche des erfin
dungsgemäßen Dichtringes und der Außenfläche des Dichtkegels
hinzu, die die bisherige Flächendichtung zwischen konischer
Aufnahmebohrung des Aufnahmekörpers und Dichtkegelaußenflä
che ersetzt. Falls der Dichtverband im Bereich des erfin
dungsgemäßen Dichtrings schadhaft wird, kann der Dichtring
problemlos ausgewechselt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsge
mäßen Verbindungssystems ist zumindest das erste elastomere
Dichtelement, vorzugsweise auch das zweite elastomere Dicht
element, in einer Ausnehmung des Dichtringes aufgenommen.
Dadurch ist eine im wesentlichen vollständige Kammerung des
elastomeren Dichtmaterials garantiert.
Das erste und/oder zweite elastomere Dichtelement kann bei
Ausführungsformen als separates Teil in Form eines O-Ringes,
eines Flachdichtungselementes o. ä. vorliegen. Alternativ
kann das elastomere Dichtelement aber auch fest mit dem
Dichtring verbunden, insbesondere anvulkanisiert oder ange
klebt sein. Der Vorteil der erstgenannten Ausführungsform
besteht darin, daß ein schadhaft gewordenes Dichtelement se
parat ausgetauscht werden kann, ohne daß der gesamte Dicht
ring ausgewechselt werden müßte. Bei der zweiten Alternative
liegt der Vorteil in einer einfacheren Handhabung der fest
mit dem Dichtring verbundenen elastomeren Dichtelemente,
weil lediglich ein einziges Bauteil eingesetzt und
positioniert werden muß.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des er
findungsgemäßen Verbindungssystems begrenzt die Stirnfläche
des Dichtringes den am weitestens axial in Richtung auf den
Aufnahmekörper ragenden Abschnitt des Dichtringes stirn
seitig, so daß keine Teile des Dichtringes in die konische
24°-Ausnehmung des Aufnahmekörpers hineinragen. Derartige
Ausführungsformen können insbesondere in Verbindung mit
Sonderstutzen ohne Konus verwendet werden, die den her
kömmlichen genormten Aufnahmekörper nach DIN ersetzen und
beispielsweise eine reduzierte Rohreinstecktiefe aufweisen
können. Derartige Sonderstutzen können eine wesentlich
größere mechanische Stabilität als der genormte Aufnahme
körper aufweisen und sind daher insbesondere zum Einsatz bei
extremen Lastwechselbeanspruchungen des zu verbindenden
Hochdruck-Fluidsystems oder bei Drücken bei weit über die
nach der DIN vorgeschriebenen Grenzwerte geeignet. Dadurch
können ganz neue Anwendungsbereiche für das erfindungsgemäße
Verbindungssystem erschlossen werden.
Die genannte Ausführungsform hat aber selbst bei Verwendung
eines DIN-Aufnahmekörpers noch Vorteile: Sie ist in der Her
stellung aufgrund der durchgehenden Stirnfläche besonders
einfach zu bearbeiten und kann damit kostengünstig angeboten
werden. Außerdem wird wesentlich weniger Dichtungsmaterial
benötigt, da keine große Kammer wie beim Stand der Technik
gefüllt werden muß, sondern das Dichtungsmaterial lediglich
zwischen den gegenüberliegenden Dichtflächen von Aufnahme
körper und Dichtring vorhanden sein muß.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieser Aus
führungsform sind das erste und zweite elastomere Dicht
element einstückig miteinander verbunden und somit wesent
lich einfacher und billiger herstellbar als zwei getrennte
Dichtelemente. Insbesondere beim Anvulkanisieren des
Elastomermaterials auf den Dichtring ist lediglich ein
einziger Arbeitsgang erforderlich.
Die genannte Ausführungsform kann dahingehend weitergebildet
werden, daß das elastomere Dichtmaterial der Elastomer-Hoch
druckdichtung ungefähr L-förmig oder ungefähr U-förmig um
die dem Rohr oder Anschlußzapfen zugewandte radiale Innen
kante des Dichtringes herum angeordnet ist.
Alternativ dazu kann bei anderen Ausführungsformen vorge
sehen sein, daß der Dichtring an seiner dem Aufnahmekörper
zugewandten Stirnseite radial innen eine ungefähr konisch
verlaufende, zum Aufnahmekörper hin sich öffnende Ausnehmung
aufweist, und daß an der konischen Ausnehmung anliegend ein
im Querschnitt etwa dreieckförmiges Dichtelement vorgesehen
ist, dessen eine Außenfläche auf dem Rohr oder Anschluß
zapfen, und dessen andere Außenfläche zumindest teilweise
auf der Stirnfläche des Aufnahmekörpers aufliegt. Diese Aus
führungsform hat gegenüber der vorgenannten den Vorteil
einer einfacheren Herstellbarkeit der konischen Ausnehmung
am Dichtring, während die alternative Ausführungsform auf
grund ihrer geometrischen Gestaltung einen besseren Halt des
Dichtelementes am Dichtring gewährleistet.
Vorteilhaft für beide Ausführungsformen ist es, wenn die ra
dial innen angeordnete, dem Aufnahmekörper zugewandte Außen
kante des L-, U- oder dreieckförmigen Dichtelementes abge
schrägt oder abgerundet ist. Dadurch kann überflüssiges
Dichtungsmaterial, das ohnehin nicht zur Dichtung beiträgt,
eingespart werden.
Alternativ zu den oben genannten Ausführungsformen kann aber
auch bei dem erfindungsgemäßen Verbindungssystem radial
innen am Dichtring ein umlaufender Absatz vorgesehen sein,
der im zusammengebauten Zustand des Verbindungssystems in
die konische Öffnung des Aufnahmekörpers ragt. Dadurch ist
eine besonders gute Kammerung des ersten Dichtelementes ge
währleistet, weil teilweise auch der 24°-Konus des Aufnahme
körpers als Kammerwand wirkt. Außerdem wird damit eine ver
größerte Dichtfläche zwischen Dichtelement und Aufnahme
körper hergestellt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform
ist vorgesehen, daß das erste und zweite elastomere Dicht
element aus einer über den umlaufenden Absatz des Dicht
ringes gezogenen, einstückig zusammenhängenden, vorzugsweise
am Dichtring anvulkanisierten Schicht aus Elastomermaterial
gebildet ist. Eine solche zusammenhängende Schicht ist be
sonders einfach und preiswert herstellbar.
Um Material und Gewicht einzusparen, kann bei einer Weiter
bildung die Schicht aus Elastomermaterial eine geringe Dicke
von vorzugsweise ungefähr 1/2 mm oder weniger aufweisen, die
in der Regel vollkommen ausreicht.
Besonders bevorzugt ist auch eine Ausbildung des erfindungs
gemäßen Verbindungssystems, bei der der umlaufende Absatz
i.w. zylindrisch ausgebildet ist und eine derartige axiale
Länge aufweist, daß er im zusammengebauten Zustand des Ver
bindungssystems nicht am 24°-Konus des Aufnahmekörpers an
stößt. Damit wird das erfindungsgemäße Verbindungssystem
mechanisch noch flexibler, weil eine weitere starr geführte
Kraftschlußverbindung wegfällt. Das Einschraubgewinde des
Aufnahmekörpers wird dadurch entlastet und die Anforderungen
an die Maßgenauigkeit des Rohres, beispielsweise bei einem
gebogenen Fluidleitungssystem sind geringer, ohne daß es zu
Sicherheitseinbußen käme.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist der umlaufende
Absatz i.w. konisch auf den Aufnahmekörper zulaufend, vor
zugsweise mit einem Winkel von etwa 24°, ausgebildet. Der
konische Teil des Dichtelementes übernimmt dann eine
mechanische Führungsfunktion. Außerdem ist auf diese Weise
erheblich weniger Dichtmaterial am ersten elastomeren Dicht
element erforderlich.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Verbindungssystems, bei der am Außenumfang des
Dichtringes anvulkanisierte oder angeklebte, zum Innenge
winde der Überwurfmutter passende Außengewindesegmente aus
Elastomermaterial, vorzugsweise symmetrisch um den Umfang
verteilt, angeordnet sind. Dabei können im Anlieferzustand
vormontierte Teile in der Überwurfmutter gehalten werden und
sind ohne Einsatz von Werkzeugen durch einfache Drehung
leicht voneinander trennbar.
Bei einer bevorzugten Klasse von Ausführungsformen des er
findungsgemäßen Verbindungssystems ist koaxial zum Dichtring
ein Schneid- oder Klemmring vorgesehen, welcher sich nach
der Montage des Verbindungssystems an der Außenwand des Roh
res oder Zapfens festkrallt. Derartige Schneid- und Dich
tungssysteme sind, wie oben beschrieben, in der Hydraulik
technik seit vielen Jahren gut eingeführt. Die technischen
Vorteile des erfindungsgemäßen Verbindungssystems kommen da
her in wirtschaftlich besonders wirkungsvoller Weise zum
Tragen.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieser Klasse
von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbindungssy
stems ist vorgesehen, daß der Schneid- oder Klemmring einen
vorstehenden, umlaufenden Absatz aufweist, der im zusammen
gebauten Zustand des Verbindungssystems in eine dem Schneid-
oder Klemmring zugewandte, radial innen angeordnete konische
Ausnehmung des Dichtringes ragt, und der ausgehend von einem
in etwa zylindrischen Ansatzstück eine zum Dichtring hin ab
fallende konische Steigung aufweist, deren Steigungswinkel
größer ist als der Steigungswinkel der entsprechenden koni
schen Ausnehmung des Dichtringes. Im Überanzugsbereich er
folgt bei dieser Ausführungsform eine Einschnürung und Ver
klemmung im Mittelbereich des Schneidringes gegenüber dem
Dichtring und gegenüber dem Rohr. Dadurch wird eine schädli
che Kerbwirkung des Schneidringes auf das Rohr durch Verkip
pung des freien Endes des Schneidringes gegenüber dem Rohr
verhindert oder zumindest verringert, so daß mit dem Verbin
dungssystem eine höhere Drucksicherheitsstufe erreichbar
ist.
Bei einer anderen Klasse von Ausführungsformen des erfin
dungsgemäßen Verbindungssystems weist das Rohr oder der An
schlußzapfen einen radial nach außen weisenden, umlaufenden
Wulst auf, der einerseits als Anschlag für die Überwurfmut
ter, andererseits als Anschlag für das Dichtelement wirkt.
Wie bereits oben erwähnt, läßt sich die Erfindungsidee auch
bei diesen sogenannten Dichtkegel-Rohrverbindungssystemen
ähnlich vorteilhaft einsetzten wie bei den zuvor beschriebe
nen Schneidedichtungssystemen. Insbesondere wird durch das
Vorsehen von elastomeren Dichtelementen am erfindungsgemäßen
Dichtring eine zusätzliche Dichtwirkung und damit eine we
sentlich erhöhte Sicherheit der Hochdruck-Hydraulikverbin
dung erreicht. Auch die Austauschbarkeit des Dichtringes bei
schadhaft gewordener Dichtung und das Ersetzen gegen einen
neuen Dichtring ist bei diesen Systemen ebenfalls absolut
problemlos.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Klasse von Aus
führungsformen des erfindungsgemäßen Verbindungssystems ist
vorgesehen, daß der umlaufende Wulst dichtringseitig in ei
nem ersten Abschnitt mit einer geringeren Steigung, vorzugs
weise etwa 24°, und in einem zweiten Abschnitt bis zur maxi
malen radialen Erstreckung mit einer größeren Steigung, vor
zugsweise etwa 45°, radial nach außen hin ansteigt, und daß
der Dichtring wulstseitig entsprechende konusförmige Ab
schnitte, vorzugsweise mit einem Konuswinkel von etwa 24°
und einem Konuswinkel von etwa 45°, aufweist. Dadurch wird
eine radiale Vergrößerung des Sickendurchmessers beim Dicht
kegel ermöglicht, was die Wirkung der Flächendichtung zwi
schen Dichtring und umlaufenden Wulst noch erhöht. Der Be
darf könnte anstelle einer üblichen 24°-Konusfläche des
Dichtrings auch ausschließlich eine 45°-Konusbohrung verwen
det werden, was allerdings im allgemeinen den Nachteil hät
te, daß eine derartige Ausführung des Dichtringes lediglich
für entsprechende Dichtkegel-Rohrverbindungen nicht jedoch
für die üblichen Schneidring-Rohrverbindungen eingesetzt
werden kann.
Bei einer Klasse von vorteilhaften Weiterbildungen der
Dichtkegel-Ausführungsformen ist der umlaufende Wulst durch
spanlose Umformung eines Endes des Rohres oder eines An
schlußzapfens beispielsweise durch Anstauchen auf einer Roh
rendpresse oder durch hydraulische Formgebung hergestellt.
Dazu werden in der Regel entsprechende kalibrierte Formwerk
zeuge oder bei Rohren mit größeren Rohrdurchmessern mit ho
hem Druck beaufschlagte Hydraulikflüssigkeiten eingesetzt,
die die Rohrwand in die Kontur eines entsprechend entgegen
gehaltenen Formwerkzeuges pressen.
Alternativ dazu sind Weiterbildungen, bei denen der umlaufen
de Wulst Teil eines Drehteiles, vorzugsweise eines an das
Rohr angeschweißten Schweißnippels ist, wie er seit langem
im Handel erhältlich ist.
In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch ein
Dichtring für Verbindungssysteme der oben beschriebenen Art,
der sich dadurch auszeichnet, daß er von an einem axialen
Ende eine senkrecht zur Symmetrieachse (a) des Dichtringes
verlaufende, ebene Stirnfläche und an seiner radialen Innen
seite zumindest abschnittsweise eine konusförmige Ausnehmung
aufweist, und daß an dem axialen Ende des Dichtringes mit
der Stirnfläche ein erstes elastomeres Dichtelement und an
dem radial innersten Bereich seiner radialen Innenseite ein
zweites elastomeres Dichtelement angeordnet ist.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Dichtrings sind das erste und das zweite Dicht
element einstückig miteinander verbunden.
Bevorzugt weisen die konusförmigen Ausnehmungen beim erfin
dungsgemäßen Dichtring einen Konuswinkel zwischen 20° und
45°, überlicherweise dem genormten 24°-Konuswinkel auf. Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Dichtrings ist vorgesehen, daß axial anschließend an
einen radial inneren Abschnitt der konusförmigen Ausnehmung
mit einem flacheren Konuswinkel, vorzugsweise von etwa 24°,
ein radial äußerer Abschnitt der konusförmigen Ausnehmung
mit einem steileren Konuswinkel, vorzugsweise von etwa 45°,
vorgesehen ist. Ein derartiger Dichtring eignet sich insbe
sondere für eine Dichtkegel-Dichtung mit zweistufiger Stei
gung des Dichtkegels.
Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform des erfindungsge
mäßen Dichtrings, bei der an dem axialen Ende radial inner
halb der Stirnfläche ein in axialer Richtung über die Stirn
fläche hinausragender umlaufender Absatz vorgesehen ist, wie
er bereits oben in Zusammenhang mit Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Verbindungssystem beschrieben wurde.
Bei ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen ist der er
findungsgemäße Dichtring in seinen äußeren Abmessungen der
art gestaltet, daß er sowohl in einem Verbindungssystem mit
Schneidedichtung als auch in einem Verbindungssystem mit
Dichtkegel-Dichtung verwendbar ist. Ein derart universal
einsetzbares Dichtungsteil kann im Gegensatz zu herkömmli
chen, völlig unterschiedlichen Systemteilen enorm hohe Ko
sten einsparen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be
schreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend
genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfin
dungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in be
liebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und
beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende
Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaf
ten Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen
Fig. 1 einen halben Längsschnitt durch ein erfindungs
gemäßes Verbindungssystem für höchstdruckfeste
Rohrverschraubungen mit Schneidendichtung;
Fig. 2a in der linken Hälfte eine Seitenansicht eines zwei
teiligen Rings mit Schneidring einer Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Verbindungssystems und
in der rechten Hälfte einen schematischen Längs
schnitt desselben;
Fig. 2b eine stirnseitige Draufsicht auf den zweiteiligen
Ring nach Fig. 2a;
Fig. 3 einen schematischen halben Längsschnitt durch einen
zweiteiligen Ring mit Schneidring und einen Aufnah
mekörper einer Ausführungsform des erfindungsgemä
ßen Verbindungssystems mit Dichtring ohne Absatz;
Fig. 4a einen Längsschnitt wie in Fig. 3, aber mit
einstückigem elastomerem Dichtelement in L-Form;
Fig. 4b einen Längsschnitt wie in Fig. 4a, aber mit
Schneidring, Dichtring und Aufnahmekörper in vorge
schriebener Endlage fertig montiert ohne Überanzug;
Fig. 5 einen Längsschnitt wie in Fig. 3, aber mit
dreieckförmigem, einstückigem Dichtelement;
Fig. 6 einen Längsschnitt wie in Fig. 3, wobei der Dicht
ring einen in den 24°-Konus des Aufnahmekörpers
ragenden umlaufenden Absatz aufweist;
Fig. 7 einen halben Längsschnitt durch ein erfindungsgemä
ßes Verbindungssystem für höchstdruckfeste Rohrver
schraubungen mit Dichtkegel, wobei der erfindungs
gemäße Dichtring zwei getrennte elastomere Dicht
elemente aufweist;
Fig. 8 einen Längsschnitt wie in Fig. 7, jedoch mit ein
stückigem Dichtelement am Dichtring; und
Fig. 9 einen Längsschnitt wie in Fig. 8, jedoch mit einem
mit 24°- und 45°-Konusfläche und entsprechend
ansteigendem Dichtkegel.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Verbindungssystems für höchstdruckfeste
Rohrverschraubungen ist in einem halben Längsschnitt die be
züglich einer Symmetrieachse a obere Hälfte des Ver
schraubungsverbandes in angezogenem Zustand zu erkennen. Da
bei ist ein Rohr 7, das beispielsweise auch als Anschlußzap
fen ausgeführt sein könnte, mittels einer genormten
Überwurfmutter 2, einem Schneidring 3, der als Ein- oder
Zwei-Kantenschneidring oder aber auch als Klemm- oder Keil
ring zur Halterung des Rohres ausgebildet sein kann, und
einem Dichtring 4, hochdruckdichtend mit einem genormten
Aufnahmekörper 1, der einen 24°-Innenkonus 19 aufweist, ver
bunden. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist durch den Ge
windeanzug der Überwurfmutter 2 gegen den Aufnahmekörper 1
der Schneidring 3 derart verformt worden, daß er sich in die
Außenfläche des Rohres 7 eingeschnitten hat und damit für
einen Festsitz des Verbandes sorgt. Der Dichtring 4 weist
ein erstes elastomeres Dichtelement 5 auf, das gegen eine
Stirnfläche 8 des Aufnahmekörpers 1 anschlägt, sowie ein
zweites elastomeres Dichtelement 6, welches gegen die Außen
fläche des Rohres 7 gedrückt wird, das stirnseitig gegen
eine Rohranschlagfläche 18 des Aufnahmekörpers 1 anstößt.
Anstelle eines genormten Aufnahmekörpers 1 mit 24°-Konus 19
könnte im erfindungsgemäßen Verbindungssystem auch ein in
der Zeichnung nicht dargestellter Sonderstutzen für extrem
hohe Drücke mit geringerer Rohreinstecktiefe und ohne Auf
nahmekonus verwendet werden. Das erste elastische Dicht
element 5 würde dann immer noch die Dichtfunktion gegen die
entsprechende Stirnfläche des Stutzens übernehmen.
Zusätzlich können auch weitere Weichdichtungen im Reparatur
fall, beispielsweise O-Ringe oder Flachdichtungsringe aus
elastomerem Material eingesetzt werden, die dann die Dicht
funktion eines eventuell beschädigten ersten oder zweiten
Dichtelementes übernehmen. Derartige zusätzliche Weichdich
tungen könnten dann wieder wie beim Stand der Technik im
24°-Konus des Aufnahmekörpers gekammert sein.
In Fig. 2a ist auf der linken Seite eine Seitenansicht des
in Fig. 1 gezeigten Schneidringes 3 und des Dichtringes 4
dargestellt. Die rechte Seite von Fig. 2a zeigt einen
schematischen Längsschnitt durch den zweiteiligen Ring 3, 4,
während Fig. 2b eine Draufsicht auf den Dichtring 4 nach
Fig. 2a zeigt. Am Außenumfang des Dichtringes 4 sind sym
metrisch um den Umfang verteilte, zum Innengewinde der Über
wurfmutter 2 aus Fig. 1 passende Außengewindesegmente 20 aus
elastomerem Material angeordnet, die am Dichtring 4 an
vulkanisiert oder angeklebt sein können. Damit läßt sich
eine bajonettverschlußartige Schraubverbindung zwischen dem
Dichtring 4 und der Überwurfmutter 2 herstellen, die als
Vormontagehalterung von Überwurfmutter 2, Schneidring 3 und
Dichtring 4 wirkt und zum Zwecke der Endmontage ohne weite
res leicht lösbar ist.
Fig. 3 zeigt eine Vergrößerung der Schnittansicht von
Elementen des Verbindungssystems nach Fig. 1, nämlich des
Aufnahmekörpers 1, des Dichtringes 4 und des Schneidringes 3
im nicht-angezogenen, vormontierten Zustand. Dabei stößt der
Dichtring 4 mit seiner Stirnfläche 9 gegen die Stirnfläche 8
des Aufnahmekörpers 1, wodurch das erste elastomere Dicht
element 5, das in einer Ausnehmung 25 in der Stirnfläche 9
des Dichtringes 4 gekammert ist, gegen die als Dichtfläche
wirkende Stirnfläche 8 des Aufnahmekörpers 1 gedrückt wird.
Das zweite elastomere Dichtelement 6 liegt an der Außen
fläche des in Fig. 3 nicht dargestellten Rohres dichtend an.
In Fig. 4a ist eine Ausführungsform des Dichtelementes 4′
dargestellt, bei der die beiden elastomeren Dichtelemente
miteinander verbunden sind und ein einstückiges Dichtelement
21 bilden, das im gezeigten Ausführungsbeispiel ungefähr
L-förmig um die radiale Innenkante 22 des Dichtringes 4′
herum angeordnet ist.
In Fig. 4b ist der Dichtungsverband im angezogenen Zustand
dargestellt. Dabei drückt die in der Figur nicht gezeigte
Überwurfmutter auf die Konusfläche 10 des Schneidringes 3,
wodurch dieser sich mit seinem Stirnabschnitt 11 unter die
Innenkonusfläche 12 des Dichtringes 4, schiebt. Dadurch wird
der Stirnabschnitt 11 nach innen in Richtung auf das Rohr 7
abgelenkt und verkrallt sich mit seiner Unterkante in der
Außenfläche des Rohres 7. Gleichzeitig bildet der Stirnab
schnitt 11 eine Kammerwand zur druckfesten Kammerung des
elastomeren Dichtelementes 21 aus. Als Anschlag für die
Schneidring-seitige Stirnfläche 13 des Dichtrings 4′ dient
nicht mehr wie beim Stand der Technik die Endfläche 14 des
Schneidringes 3, die höchstenfalls bei ganz extremem Überan
zug zur Anlage mit der Stirnfläche 13 kommen würde, sondern
die Konusfläche 15 am Schneidring 3, gegen die die Innen
kante 18 der rückseitigen Stirnfläche 13 anläuft.
Aufgrund der eingangs beschriebenen möglichen Montagefehler
eines derartigen höchstdruckfesten Verbindungssystems ist es
von Vorteil, wenn der Schneidring 3 nachgezogen werden kann.
Dabei wird beim erfindungsgemäßen System ein weiterer axia
ler Einschneidweg zurückgelegt. Gleichzeitig erfolgt nicht
nur eine weitere Erhöhung der Rohrklemmkraft im Bereich der
Konusfläche 10 des Schneidrings 3, sondern auch eine
Stauchung und Reduzierung der axialen Länge des Schneidrings
3 in seinem Mittelbereich 16, was zu einer engen Um
klammerung des Rohres 7 führt. Durch eine solche Geometrie
des Schneidringes 3 wird sichergestellt, daß bei Erreichen
des Überanzugsbereichs während des Montagevorgangs der
Monteur ein deutlich erkennbares Kraftsignal in Folge eines
überproportional großen Kraftanstieges spürt, sobald die
Innenkante 18 des Dichtrings 4′ auf die Konusfläche 15 des
Schneidringes 3 auftrifft. Auch bei einem möglicherweise
notwendigen Überanzug erfolgt bei der vorliegenden Geometrie
des Schneidringes 3 keine schädliche Kerbwirkung durch Rohr
einschnürung, sondern es wird eine gleichmäßige Kraftver
teilung auf die zwischen dem Mittelbereich 16 und dem Ring
auslauf 17 des Schneidringes 3 aufgespannte Fläche bewirkt,
die zusätzlich zur Rohrhalterung genutzt wird.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
bindungssystems ist in Fig. 5 gezeigt, wo der Dichtring 4′′
ein einstückiges, im wesentlichen dreieckförmiges elastome
res Dichtelement 23 trägt, das an seiner radial inneren
Außenkante eine Abschrägung 24 aufweist.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der
ein Dichtring 4′′′ radial innen einen umlaufenden Absatz 27
aufweist, der im zusammengebauten Zustand des Verbindungssy
stems in die konische Öffnung 19 des Aufnahmekörpers 1 ragt.
Dabei ist die axiale Länge des Absatzes 27 so gewählt, daß
er auch im angezogenen Zustand des Verbindungssystems nicht
auf die Konusfläche 19 des Aufnahmekörpers 1 auftrifft.
Durch den umlaufenden Absatz 27 wird eine fast vollständig
geschlossene Kammer 26 für das erste elastomere Dichtelement
5′ geschaffen.
Alternativ kann in einer in der Zeichnung nicht darge
stellten Ausführungsform der umlaufende Absatz im wesent
lichen konisch, vorzugsweise mit einem Winkel von etwa 24°
auf den Aufnahmekörper 1 zulaufend gestaltet sein. Dadurch
kommt es beim Anziehen des Verbindungssystems zu einer Be
rührung der Konusfläche 19 des Aufnahmekörpers 1, wobei der
konische Absatz des Dichtringes als Führungsfläche über die
Konusfläche 19 gleitet.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verbindungssystems mit einer Dichtkegel-Rohrverbindung dar
gestellt. Durch spanlose Umformung am Rohrende eines Rohres
7a wurde ein radial nach außen weisender und umlaufender
Wulst 3a geschaffen, gegen dessen in der Figur linke Konus
fläche sich der 45° Innenkonus der Überwurfmutter 2 anlehnt,
während an der flacher ansteigenden 24°-Konusfläche auf der
anderen Seite eine entsprechend konische Bohrung eines er
findungsgemäßen Dichtringes 4a anschlägt. An der Stirnfläche
zum Aufnahmekörper 1 ist beim 4a wiederum ein erstes ela
stomeres Dichtelement 5 angeordnet, während ein zweites ela
stomeres Dichtelement 6 zwischen der radialen Innenseite des
Dichtringes 4a und dem Rohr dichtend wirkt. Gegenüber dem
bekannten Walform-Dichtkegel ist hier der umlaufende Wulst
weiter vom Rohrende entfernt und die 24°-Konusfläche liegt
nicht im Aufnahmekörper 1, sondern in der entsprechenden Ko
nusfläche des Dichtringes 4a an. Die Dichtfunktion wird ins
besondere durch die elastomeren Dichtelemente 5, 6 übernom
men, und zwar im zylindrischen Teil des Rohrendes direkt im
Anschluß an dessen 24°-Konusfläche. Es entsteht dadurch eine
entsprechende Dichtwirkung wie bei der bekannten Schnei
dring-Rohrverschraubung, so daß dem angestauchten, umlaufen
den Wulst 3a vorrangig nur noch eine Haltefunktion zukommt.
Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich
von der in Fig. 7 gezeigten im wesentlichen dadurch, daß der
Dichtring 4a′ ein einstückiges, um einen umlaufenden Absatz
22a herum gezogenes U-förmiges Dichtelement 21a aufweist,
das in die konische Öffnung 19 des Aufnahmekörpers 1 hinein
ragt.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform schließlich ist
im Unterschied zu der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform
ein Dichtring 4a′′ vorgesehen, der zwei verschiedene Stei
gungswinkel seines wulstseitigen konusförmigen Abschnittes
aufweist, wobei der eine Konuswinkel ca. 24°, der andere et
wa 45° beträgt. Entsprechend ist die konische Steigung des
umlaufenden Wulst 3a′ in einem ersten Abschnitt 31 etwas ge
ringer, vorzugsweise etwa 24°, während in einem zweiten Ab
schnitt 32, der vom Dichtring 4a′′ weiter entfernt ist, bis
zur maximalen radialen Erstreckung 30 des umlaufenden Wulst
3a′ eine größere Steigung, vorzugsweise 45°, radial nach au
ßen vorgesehen ist. Bei der Montage des erfindungsgemäßen
Dichtringes 4a′′ wirkt die 45° Steigung des umlaufenden
Wulsts 3a′ als harter Anschlag. Außerdem kann die maximale
radiale Erstreckung 30 des umlaufenden Wulstes 3a′ auf diese
Weise vergrößert werden.
Insgesamt bietet das erfindungsgemäße Dichtsystem eine
bessere Rohrhalterung zur Aufnahme von Schwingungen und
Biegelast-Wechselbeanspruchungen und erlaubt insbesondere
durch die stirnseitige Elastomerdichtung am Aufnahmekörper
den Ausgleich von größeren Ungenauigkeiten der Rohrachse als
bisher, während beim Stand der Technik eine genaue Führung
des Dichtringes zwischen dem Rohraußendurchmesser und der
24°-Konusfläche des Aufnahmekörpers unbedingte Voraussetzung
für die Dichtheit des bekannten Systems war. Mit dem er
findungsgemäßen Verbindungssystem ist sogar ein begrenzter
Überanzug auch bei dünnwandigen Rohren möglich, mit dem ein
weiteres Einschneiden bewirkt wird, um Toleranzen zwischen
dem Rohraußendurchmesser und dem Innendurchmesser des zwei
teiligen Ringes auszugleichen.
Claims (28)
1. Verbindungssystem für höchstdruckfeste Rohrverschrau
bungen mit einem genormten, einen 24°-Anschluß aufwei
senden Aufnahmekörper (1), einer ebenfalls genormten
Überwurfmutter (2) zur Herstellung einer druckfesten
Verbindung, einem Rohr (7) oder einem Anschlußzapfen
zum Verbinden anderer Systemkomponenten, und einem
Dichtring (4), der mittels einer Elastomer-Hochdruck
dichtung gegenüber dem Aufnahmekörper (1) und gegen
über dem Rohr (7) abgedichtet ist, und der eine Stirn
fläche (9) aufweist, die unmittelbar an eine Stirnflä
che (8) des Aufnahmekörpers (1) angrenzt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Elastomer-Hochdruckdichtung ein zwischen der
Stirnfläche (8) des Aufnahmekörpers (1) und dem Dicht
ring (4; 4′; 4′′; 4′′′; 4a; 4a′; 4a′′) angeordnetes
erstes elastomeres Dichtelement (5; 5′) und ein zwi
schen einer dem Rohr (7; 7a; 7a′) oder Anschlußzapfen
zugewandten Fläche des Dichtringes und der Außenwand
des Rohres oder Anschlußzapfens angeordnetes zweites
Dichtelement (6) umfaßt.
2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest das erste elastomere Dicht
element (5; 5′), vorzugsweise auch das zweite elasto
mere Dichtelement (6) in einer Ausnehmung (25; 26) des
Dichtringes (4; 4′′′; 4a) aufgenommen ist.
3. Verbindungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite
elastomere Dichtelement (5, 6; 5′) als separates Teil
in Form eines O-Ringes, eines Flachdichtungselementes
o.a. vorliegt.
4. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/
oder das zweite elastomere Dichtelement (5, 6; 5′)
fest mit dem Dichtring verbunden, insbesondere an
vulkanisiert oder angeklebt ist.
5. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche
(9) des Dichtringes (4; 4′; 4′′; 4a; 4a′; 4a′′) den am
weitesten axial in Richtung auf den Aufnahmekörper (1)
ragenden Abschnitt des Dichtringes (4; 4′; 4′′; 4a;
4a′; 4a′′) stirnseitig begrenzt.
6. Verbindungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste und das zweite elastomere
Dichtelement einstückig miteinander verbunden sind.
7. Verbindungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das elastomere Dichtmaterial (21; 21a)
der Elastomer-Hochdruckdichtung ungefähr L-förmig oder
ungefähr U-förmig um die dem Rohr (7; 7a; 7a′) oder
Anschlußzapfen zugewandte radiale Innenkante (22; 22a)
des Dichtringes (4′; 4a′; 4a′′) herum angeordnet ist.
8. Verbindungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Dichtring (4′′) an seiner dem Auf
nahmekörper (1) zugewandten Stirnseite radial innen
eine ungefähr konisch verlaufende, zum Aufnahmekörper
(1) hin sich öffnende Ausnehmung aufweist, und daß an
der konischen Ausnehmung anliegend ein im Querschnitt
etwa dreieckförmiges Dichtelement (23) vorgesehen ist,
dessen eine Außenfläche auf dem Rohr (1) oder An
schlußzapfen, und dessen andere Außenfläche zumindest
teilweise auf der Stirnfläche (8) des Aufnahmekörpers
(1) aufliegt.
9. Verbindungssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die radial innen angeordnete, dem
Aufnahmekörper (1) zugewandte Außenkante des L-, U-
oder dreieckförmigen Dichtelementes (21 bzw. 21a bzw.
23) abgeschrägt oder abgerundet ist.
10. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß radial innen am Dichtring
(4′′′) ein umlaufender Absatz (27) vorgesehen ist, der
im zusammengebauten Zustand des Verbindungssystems in
die konische Öffnung des Aufnahmekörpers (1) ragt.
11. Verbindungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste und zweite elastomere Dicht
element aus einer über den umlaufenden Absatz des
Dichtrings gezogenen, einstückig zusammenhängenden,
vorzugsweise am Dichtring anvulkanisierten Schicht aus
Elastomermaterial gebildet ist.
12. Verbindungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schicht aus Elastomermaterial eine
geringe Dicke von vorzugsweise ungefähr 1/2 mm oder
weniger aufweist.
13. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Absatz (27)
i.w. zylindrisch ausgebildet ist und eine derartige
axiale Länge aufweist, daß er im zusammengebauten Zu
stand des Verbindungssystems nicht am 24°-Konus des
Aufnahmekörpers (1) anstößt.
14. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Absatz i.w.
konisch auf den Aufnahmekörper (1) zulaufend, vor
zugsweise mit einem Winkel von etwa 24°, ausgebildet
ist.
15. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang
des Dichtringes (4; 4′; 4′′; 4′′′; 4a; 4a′; 4a′′) an
vulkanisierte oder angeklebte, zum Innengewinde der
Überwurfmutter (2) passende Außengewindesegmente (20)
aus Elastomermaterial, vorzugsweise symmetrisch um den
Umfang verteilt, angeordnet sind.
16. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum
Dichtring (4; 4′; 4′′; 4′′′) ein Schneid- oder Klemm
ring (3) vorgesehen ist, welcher sich nach der Montage
des Verbindungssystems an der Außenwand des Rohres (7)
oder Anschlußzapfens festkrallt.
17. Verbindungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schneid- oder Klemmring (3) einen
vorstehenden, umlaufenden Absatz (11) aufweist, der im
zusammengebauten Zustand des Verbindungssystems in
eine dem Schneid- oder Klemmring (3) zugewandte, radial
innen angeordnete konische Ausnehmung (12) des
Dichtringes (4′) ragt, und der ausgehend von einem in
etwa zylindrischen Ansatzstück eine zum Dichtring hin
abfallende konische Steigung (15) aufweist, deren
Steigungswinkel größer ist als der Steigungswinkel der
entsprechenden konischen Ausnehmung (12) des Dichtrin
ges.
18. Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7a; 7a′) oder
der Anschlußzapfen einen radial nach außen weisenden
umlaufenden Wulst (3a; 3a′) aufweist, der einerseits
als Anschlag für die Überwurfmutter (2), andererseits
als Anschlag für das Dichtelement (4a; 4a′; 4a′′)
wirkt.
19. Verbindungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß der umlaufende Wulst (3a′) dichtringsei
tig in einem ersten Abschnitt (31) mit einer geringe
ren Steigung, vorzugsweise etwa 24°, und in einem
zweiten Abschnitt (32) bis zur maximalen radialen Er
streckung (30) mit einer größeren Steigung, vorzugs
weise etwa 45°, radial nach außen hin ansteigt, und
daß der Dichtring (4a′′) wulstseitig entsprechende ko
nusförmige Abschnitte, vorzugsweise mit einem Konus
winkel von etwa 24° und einem Konuswinkel von etwa
45°, aufweist.
20. Verbindungssystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der umlaufende Wulst (3a; 3a′)
durch spanlose Umformung eines Endes des Rohres (7a;
7a′) oder eines Anschlußzapfens, beispielsweise durch
Anstauchen auf einer Rohrendpresse oder durch hydrau
lische Formgebung hergestellt ist.
21. Verbindungssystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der umlaufende Wulst (3a; 3a′)
Teil eines Drehteiles, vorzugsweise eines an das Rohr
angeschweißten Schweißnippels ist.
22. Dichtring für ein Verbindungssystem nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dichtring (4; 4′; 4′′; 4′′′; 4a; 4a′, 4a′′) an
einem axialen Ende eine senkrecht zur Symmetrieachse
(a) des Dichtringes verlaufende, ebene Stirnfläche (9)
und an seiner radialen Innenseite zumindest ab
schnittsweise eine konusförmige Ausnehmung aufweist,
und daß an dem axialen Ende des Dichtringes mit der
Stirnfläche (9) ein erstes elastomeres Dichtelement
(5; 5′) und an dem radial innersten Bereich seiner ra
dialen Innenseite ein zweites elastomeres Dichtelement
(6) angeordnet ist.
23. Dichtring nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste und das zweite Dichtelement einstückig
(21; 21a; 22; 23) miteinander verbunden sind.
24. Dichtring nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß die konusförmige Ausnehmung einen Konus
winkel zwischen 20° und 45°, vorzugsweise etwa 24°,
aufweist.
25. Dichtring nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß axial anschließend an einen radial
inneren Abschnitt der konusförmigen Ausnehmung mit ei
nem flacheren Konuswinkel, vorzugsweise von etwa 24°,
ein radial äußerer Abschnitt der konusförmigen Ausneh
mung mit einem steileren Konuswinkel, vorzugsweise von
etwa 45°, vorgesehen ist.
26. Dichtring nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem axialen Ende des Dichtrin
ges (4′′′) radial innerhalb der Stirnfläche (9) ein in
axialer Richtung über die Stirnfläche (9) hinausragen
der umlaufender Absatz (27) vorgesehen ist.
27. Dichtring nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Dichtringes (4;
4′; 4′′; 4′′′; 4a; 4a′; 4a′′) anvulkanisierte oder
angeklebte, zum Innengewinde der Überwurfmutter (2)
passende Außengewindesegmente (20) aus
Elastomermaterial, vorzugsweise symmetrisch um den
Umfang verteilt, angeordnet sind.
28. Dichtring nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtring in seinen äußeren
Abmessungen so gestaltet ist, daß er sowohl in einem
Verbindungssystem nach Anspruch 16 als auch in einem
Verbindungssystem nach Anspruch 18 verwendbar ist.
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