DE202004012774U1 - Connection of pipe to connector has cavity as diameter widening of connector with outside diameter exceeding diameter of first cylindrical section of ring with connection open, and reduced to latter diameter with connection closed - Google Patents

Connection of pipe to connector has cavity as diameter widening of connector with outside diameter exceeding diameter of first cylindrical section of ring with connection open, and reduced to latter diameter with connection closed Download PDF

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Abstract

The connection of a pipe (2) to a connector (1) which has a sealing element (4) installed in a cavity (5) includes a ring (3) which for the closing of the connection is pushed onto the connector and which on its inner side has two cylindrical sections (7,10). The pipe is inserted in the connector, and the chamber is constructed as a diameter widening of the connector, the outside diameter (D k) of which with the connection open exceeds the diameter (D 1) of the first cylindrical section (7) of the ring, and with the connection closed is reduced to the latter diameter (D 1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung eines Rohres mit einem Stutzen nach dem Oberbegriff des Anspruch 1. Eine derartige Verbindung ist als zweites Ausführungsbeispiel der DE 44 12 615 A1 bekannt.The present invention relates to a connection of a pipe with a nozzle according to the preamble of claim 1. Such a connection is the second embodiment of the DE 44 12 615 A1 known.

Nachteilig bei der vorbekannten Verbindung ist, dass das Rohr prinzipbedingt auf den Stutzen aufgeschoben und dabei radial gedehnt wird. Der Dehnvorgang führt gerade bei der Verwendung von Metallrohren zu erhöhten Montagekräften oder macht eine Erwärmung der Rohrenden vor der Montage erforderlich. Praktisch ist die Verwendung dieser Verbindung auf Kunststoffrohre beschränkt. Desweiteren kann das Dichtelement, welches in die Kammer des Stutzens eingelegt ist, beim Aufschieben des Rohres in Aufschieberichtung verdrillt oder sogar über die Außenkante der Kammer in den Spalt zwischen Rohr und Stützen extrudiert werden. Beides führt zu einer Beschädigung des Dichtelements führen.adversely with the previously known connection, the pipe is inherent to the principle is pushed onto the nozzle and thereby radially stretched. The Stretching process especially when using metal pipes to increased assembly forces or makes a warming the pipe ends required before assembly. The use is practical this connection is limited to plastic pipes. Furthermore, the sealing element, which is inserted into the chamber of the nozzle when sliding on of the pipe twisted in the push-on direction or even over the outer edge the chamber can be extruded into the gap between the tube and supports. Both leads to damage of the sealing element.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verbindung anzugeben, die unter Aufwendung von geringen Kräften geschlossen werden kann und dessen Dichtelement nicht Gefahr läuft, bei der Montage beschädigt zu werden.task the present invention is therefore to provide a connection which can be closed with the application of low forces and its sealing element does not run the risk of being damaged during assembly become.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Verbindung gemäß Anspruch 1.Is solved this task by a connection according to claim 1.

Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Rohr unverformt in den Stutzen einzustecken und erst durch Aufschieben des Ringes auf den Stutzen beide Teile so zu verformen, dass die gewünschte Festigkeit und Dichtheit der Verbindung entsteht. Verformt wird die Verbindung an zwei Stellen, nämlich im Bereich der Kammer und vorzugsweise endseitig. Durch das Aufschieben des Ringes auf den Stutzen erfährt die Kammer eine definierte Verformung, welche das Dichtelement in der Weise komprimiert, dass es die bestmögliche Dichtwirkung erzielt. Überhöhte Spannungen, die insbesondere Weichdichtungen beschädigen können, werden hierdurch wirksam vermieden.A basic idea of the present invention is that Insert the pipe into the socket undeformed and only by sliding the Ring on the neck to deform both parts so that the desired strength and tightness of the connection arises. The connection is deformed in two places, namely in the area of the chamber and preferably at the end. By postponing it of the ring on the nozzle the chamber a defined deformation, which the sealing element in compressed in such a way that it achieves the best possible sealing effect. Excessive tensions, This can damage soft seals in particular avoided.

Die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die Kammer und das eingelegte Dichtelement dergestalt zu dimensionieren, dass das Dichtelement allein bei in den Stutzen eingestecktem Rohr nicht an dem Rohr anliegt. Das Dichtelement soll vielmehr erst durch Aufschieben des Ringes gegen das Rohr gepresst werden. Der entscheidende Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, dass das Dichtelement beim Einstecken des Rohres nicht verdrillt werden kann. Eine Beschädigung des Dichtelementes bei der Montage ist durch diese Maßnahme fast ausgeschlossen.The advantageous development of the invention is the chamber and dimension the inserted sealing element in such a way that the sealing element alone when the pipe is inserted into the socket abuts the pipe. Rather, the sealing element should only be pushed on of the ring are pressed against the pipe. The decisive advantage this development consists in the fact that the sealing element when inserted of the pipe cannot be twisted. Damage to the Sealing element during assembly is almost this measure locked out.

Vorteilhafterweise wird der Stutzen mit einer Anlageschulter versehen. Diese dient dazu, von einem zangenartigen Montagewerkzeug gegriffen zu werden, mittels welchem der Ring auf den Stutzen aufgeschoben wird. Derartige Montagewerkzeuge sind an sich bekannt, sie gleichen einer Zange, bei denen eine erste Wange an der Anlageschulter und eine weitere Wange an dem endseitigen Ringabschluss angreift.advantageously, the nozzle is provided with an abutment shoulder. This serves to be gripped by a plier-like assembly tool by means of which the ring is pushed onto the socket. such Assembly tools are known per se, they resemble pliers, where a first cheek on the contact shoulder and another Cheek engages the end of the ring.

Vorzugsweise ist die Anlageschulter mit einer Auflagefläche ausgestattet, auf welcher der Ring bei geschlossener Verbindung mit einem dritten zylindrischen Bereich aufliegt. Der Ring erhält hierdurch einen besonders sicheren Sitz. Desweiteren kann die Wange, mit welcher das Montagewerkzeug an der Montageschulter anliegt, zugleich als Anschlag für den aufzuschiebenden Ring dienen.Preferably the contact shoulder is equipped with a contact surface on which the ring when connected to a third cylindrical Area rests. The ring receives this ensures a particularly secure fit. Furthermore, the cheek, with which the assembly tool rests on the assembly shoulder at the same time as a stop for serve the ring to be pushed open.

Der Durchmesser des zweiten zylindrischen Abschnitts sollte so bemessen sein, dass er das Rohr mehr als 0,2% radial einschnürt. Für Stahlrohre bedeutet eine Stauchung von 0,2% eine plastische Verformung, durch welche die Verbindung teilweise formschlüssig und daher besonders stabil wird.The The diameter of the second cylindrical section should be dimensioned in this way be that it constricts the tube radially more than 0.2%. For steel pipes means a compression of 0.2% means plastic deformation which the connection is partially form-fitting and therefore particularly stable becomes.

Als Dichtelement eignet sich insbesondere ein Runddichtring (O-Ring). Runddichtringe haben sich als Standard-Industriedichtungen etabliert und sind in vielfältigen Durchmessern und Werkstoffen kostengünstig verfügbar.As A sealing element (O-ring) is particularly suitable for the sealing element. O-rings have established themselves as standard industrial seals and are in diverse Diameters and materials available at low cost.

Vorzugsweise erhält die Kammer die Gestalt eines Rotationskörpers, dessen Rotationsachse der Längsachse der Verbindung entspricht und deren Rotationsfläche ein Halbkreis ist. Eine derartige (Rund-)Kammer eignet sich insbesondere zur Aufnahme eines Runddichtringes. Ebenso können Kammern mit rechteckigem Querschnitt (Rechteckkammern) vorgesehen werden, in die ebenfalls Runddichtringe oder andere Arten von Dichtelementen Platz finden.Preferably receives the chamber the shape of a body of revolution, its axis of rotation the longitudinal axis corresponds to the connection and whose surface of revolution is a semicircle. A (round) chamber of this type is particularly suitable for accommodating one O-ring. You can also Chambers with a rectangular cross section (rectangular chambers) are provided be placed in the round sealing rings or other types of sealing elements Find.

Die vorliegende Erfindung soll nun anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles erläutert werden. Es zeigen hierzu:The The present invention will now be described with reference to drawings of an exemplary embodiment explained become. The following show:

1: Verbindung mit Rundkammer, geöffnet; 1 : Connection with round chamber, open;

2: Verbindung mit Rundkammer, geschlossen; 2 : Connection with round chamber, closed;

3: Ring; 3 : Ring;

4: Stutzen mit Rundkammer; 4 : Nozzle with round chamber;

5: Verbindung für zwei Rohre, mit Rundkammern, teilweise geöffnet, teilweise geschlossen; 5 : Connection for two pipes, with round chambers, partly open, partly closed;

6: Stutzen mit Rechteckkammer; 6 : Nozzle with rectangular chamber;

7: Verbindung für zwei Rohre, mit Rechteckkammern, teilweise geöffnet, teilweise geschlossen. 7 : Connection for two pipes, with rectangular chambers, partly open, partly closed.

Eine erfindungsgemäße Verbindung umfasst einfachstenfalls einen hülsenartigen Stutzen 1, ein Rohr 2, einen Ring 3 und ein Dichtelement 4, welches in einer Kammer 5 des Stutzens 1 eingelegt ist. Bei dem Dichtelement 4 handelt es sich hier um einen handelsüblichen Runddichtring aus einem Elastomer. Die üb rigen Bestandteile der Verbindung bestehen aus Metall, können aber auch aus Kunststoff sein. Die Kammer 5 ist als eine lokale Durchmesseraufweitung des hülsenartigen Stutzens 1 ausgeführt. Das Rohr 2 wird verformungsfrei in den Stutzen 1 eingesteckt. Die Einstecktiefe wird von einem Anschlag 6 begrenzt. In den 1 bis 5 ist die Kammer 5 eine Rundkammer, also ein Rotationskörper, dessen Rotationsfläche ein Halbkreis ist. Das Dichtelement 4 liegt stets an der Wandung der Kammer 5 an, selbst bei geöffneter Verbindung steht es leicht unter Spannung, um nicht aus der Kammer 5 heraus zu fallen. Der Innendurchmesser des unverformten Dichtelementes DD ist größer als der Außendurchmesser des Rohres DR. Dies hat zur Folge, dass das Dichtelement 4 beim Einstecken des Rohres 2 in den Stutzen 1 nicht mit dem Rohr 2 in Berührung kommt und folglich nicht verdrillt oder anderweitig beschädigt werden kann.In the simplest case, a connection according to the invention comprises a sleeve-like connecting piece 1 , a pipe 2 , a ring 3 and a sealing element 4 which is in a chamber 5 of the neck 1 is inserted. With the sealing element 4 it is a commercially available round sealing ring made of an elastomer. The usual components of the connection consist of metal, but can also be made of plastic. The chamber 5 is as a local expansion of the diameter of the sleeve-like nozzle 1 executed. The pipe 2 becomes deformation-free in the nozzle 1 plugged in. The insertion depth is from a stop 6 limited. In the 1 to 5 is the chamber 5 a round chamber, i.e. a body of revolution, whose surface of revolution is a semicircle. The sealing element 4 always lies on the wall of the chamber 5 on, even when the connection is open, it is slightly under tension in order not to get out of the chamber 5 falling out. The inside diameter of the undeformed sealing element D D is larger than the outside diameter of the pipe D R. As a result, the sealing element 4 when inserting the tube 2 in the nozzle 1 not with the pipe 2 comes into contact and consequently cannot be twisted or otherwise damaged.

Zum Schließen der Verbindung wird erst das Rohr 2 in den Stutzen 1 eingesteckt und dann der Ring 3 auf den Stutzen 1 aufgeschoben. An seiner Innenseite weist der Ring 3 fünf Funktionsflächen auf; vgl. hierzu 3. Etwa mittig erstreckt sich ein erster zylindrischer Bereich 7, welcher beiderseits von konischen Bereichen 8, 9 flankiert ist. Über den konischen Bereich 9 verjüngt sich der Ring 3 zu einem zweiten zylindrischen Bereich 10 mit dem Durchmesser D2. Über die andere konische Fläche 8 weitet sich der Ring 3 zu seiner Vorderseite hin auf und weist vorderseitig einen dritten zylindrischen Bereich 11 auf, dessen Durchmesser im Folgenden mit D3 bezeichnet wird. Zur Erleichterung des Aufschiebens ist der dritte zylindrische Bereich 11 nach außen hin abgerundet.The pipe is used to close the connection 2 in the nozzle 1 inserted and then the ring 3 on the neck 1 postponed. The ring shows on its inside 3 five functional areas; see. For this 3 , A first cylindrical region extends approximately in the middle 7 , which on both sides of conical areas 8th . 9 is flanked. Over the conical area 9 the ring tapers 3 to a second cylindrical area 10 with the diameter D 2 . Over the other conical surface 8th the ring widens 3 towards its front and has a third cylindrical area on the front 11 whose diameter is referred to as D 3 below. The third cylindrical area is to facilitate sliding on 11 rounded off to the outside.

Zum Schließen der Verbindung wird der Ring 3 auf den Stutzen 1 aufgeschoben, bis der dritte zylindrische Bereich 11 auf einer Auflagefläche 12 aufliegt, die Teil einer Anlageschulter 13 des Stutzens 1 ist. Die Anlageschulter 13 dient als Kraftangriffspunkt für die Wange eines nicht dargestellten, zangenartigen Montagewerkzeugs, dessen zweite Wange endseitig in Ring 3 greift und ihn auf den Stutzen 1 schiebt. Beim Aufschieben des Ringes 3 dient die Wange, die an der Anlageschulter 13 angreift, zugleich als Anschlag für den Ring 3.The ring is used to close the connection 3 on the neck 1 pushed on until the third cylindrical area 11 on a support surface 12 that is part of an investment shoulder 13 of the neck 1 is. The investment shoulder 13 serves as a force application point for the cheek of a pliers-like assembly tool, not shown, whose second cheek ends in a ring 3 grabs and him on the neck 1 pushes. When pushing on the ring 3 serves the cheek that is on the plant shoulder 13 attacks, at the same time as a stop for the ring 3 ,

Der Außendurchmesser der Kammer DK entspricht bei geöffneter Verbindung etwa dem Durchmesser D3 des dritten zylindrischen Bereiches 11. Beim Aufschieben reduziert der erste konische Bereich 8 den Durchmesser DK der Kam mer 5 bis auf den Durchmesser D1 des ersten zylindrischen Bereiches 7. Dabei wird das Dichtelement 4 dergestalt verformt, dass es sich einerseits an der Wandung der Kammer 5 und andererseits an der Wandung des Rohres 2 anschmiegt; siehe hierzu 2. Die Kammer 5 ist im verformten Zustand nahezu vollständig von dem Dichtelement 4 ausgefüllt. Stutzen 1 und Rohr 2 werden hierdurch gegeneinander abgedichtet.The outer diameter of the chamber D K corresponds approximately to the diameter D 3 of the third cylindrical region when the connection is open 11 , When sliding open, the first conical area is reduced 8th the diameter D K of the chamber 5 except for the diameter D 1 of the first cylindrical region 7 , The sealing element 4 deformed in such a way that it is on the one hand on the wall of the chamber 5 and on the other hand on the wall of the pipe 2 hugs; see also 2 , The chamber 5 is almost completely of the sealing element in the deformed state 4 filled. Support 1 and pipe 2 are sealed against each other.

Beim Aufschieben des Ringes 3 wird zugleich ein endseitiger Abschnitt 14 des hülsenartigen Stutzens 1 punktuell gegen die darunter liegende Wandung des Rohres 2 gepresst. Dies erfolgt über den zweiten konischen Bereich 9. Durchmesser D2 des zweiten zylindrischen Bereiches 10 bestimmt die radiale Einschnürung des Rohres. Bei Verwendung von Stahlrohren sollte diese mehr als 0,2% betragen, so dass es zu einer plastischen Verformung kommt. Auf diese Weise entsteht Formschluss, der axiale Kräfte zwischen Stutzen 1 und Rohr 2 aufnehmen kann. Das Dichtelement 4 wird hierdurch entlastet. Darüber hinaus dient die verpresste Stelle an dem endseitigen Abschnitt 14 des Stutzens 1 als Notdichtung, falls das Dichtelement 4 versagen sollte.When pushing on the ring 3 becomes an end section at the same time 14 of the sleeve-like neck 1 selectively against the wall of the pipe underneath 2 pressed. This takes place over the second conical area 9 , Diameter D 2 of the second cylindrical area 10 determines the radial constriction of the pipe. When using steel pipes, this should be more than 0.2%, so that there is a plastic deformation. In this way there is a positive connection, the axial forces between the nozzle 1 and pipe 2 can record. The sealing element 4 is relieved. In addition, the pressed point on the end section serves 14 of the neck 1 as an emergency seal if the sealing element 4 should fail.

5 zeigt ein Anwendungsbeispiel zur Verbindung von zwei Rohren 2, 2*. Der Stutzen 1 ist hierbei symmetrisch ausgeführt. Im linken Teil der Zeichnung ist die Verbindung geöffnet, im rechten Teil ist sie geschlossen. 5 shows an application example for the connection of two pipes 2 . 2 * , The stub 1 is executed symmetrically. In the left part of the drawing the connection is open, in the right part it is closed.

Die 6 und 7 zeigen eine Gestaltvariante der Verbindung, bei der die Kammer 5 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. In die rechteckige (Rechteck)-Kammer 5 kann ein Runddichtring oder ein anderes Dichtelement 4 eingelegt werden.The 6 and 7 show a design variant of the connection, in which the chamber 5 has a rectangular cross section. In the rectangular (rectangle) chamber 5 can be an O-ring or another sealing element 4 be inserted.

Claims (8)

Verbindung eines Rohres (2) mit einem Stutzen (1), bei welcher der Stutzen (1) eine Kammer (5) aufweist, in die ein Dichtelement (4) eingelegt ist, welches bei geschlossener Verbindung einerseits an der Wandung der Kammer (5) und andererseits an dem Rohr (2) anliegt, wobei die Verbindung einen Ring (3) umfasst, der zum Schließen der Verbindung auf den Stutzen (1) aufschiebbar ist und der an seiner Innenseite zwei zylindrische Bereiche (7, 10) aufweist, wobei der Durchmesser (D1) des ersten zylindrischen Bereiches (7) größer ist als der Durchmesser (D2) des zweiten zylindrischen Bereiches (10) und bei welcher der zweite zylindrische Bereich (10) bei geschlossener Verbindung das Rohr (2) radial einschnürt und auf diese Weise Rohr (2) und Stutzen (1) miteinander verpresst, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) in den Stutzen (1) einsteckbar ist und dass die Kammer (5) als Durchmesseraufweitung des Stutzens (1) ausgeführt ist, deren Außendurchmesser (DK) bei geöffneter Verbindung den Durchmesser (D1) des ersten zylindrischen Bereichs (7) übersteigt und bei geschlossener Verbindung auf diesen Durchmesser (D1) reduziert ist.Connection of a pipe ( 2 ) with a nozzle ( 1 ) where the nozzle ( 1 ) a chamber ( 5 ) into which a sealing element ( 4 ) is inserted, which on the one hand on the wall of the chamber when the connection is closed ( 5 ) and on the other hand on the pipe ( 2 ), whereby the connection is a ring ( 3 ), which is used to close the connection on the nozzle ( 1 ) can be pushed on and has two cylindrical areas on the inside ( 7 . 10 ), the diameter (D 1 ) of the first cylindrical region ( 7 ) is larger than the diameter (D 2 ) of the second cylindrical region ( 10 ) and where the second cylindrical area ( 10 ) with the connection closed, the pipe ( 2 ) constricts radially and in this way tube ( 2 ) and nozzle ( 1 ) pressed together, characterized in that the tube ( 2 ) in the nozzle ( 1 ) is insertable and that the chamber ( 5 ) as widening of the diameter of the nozzle ( 1 ) is executed, the outer diameter (D K ) of which, when the connection is open, the diameter (D 1 ) of the first cylindrical region ( 7 ) and is reduced to this diameter (D 1 ) when the connection is closed. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei in den Stutzen (1) eingestecktem Rohr (2) und zugleich auf den Stutzen (1) nicht aufgeschobenen Ring (3) das Dichtelement (4) an dem Rohr (2) nicht anliegt.Connection according to claim 1, characterized in that when in the nozzle ( 1 ) inserted tube ( 2 ) and at the same time on the nozzle ( 1 ) not pushed ring ( 3 ) the sealing element ( 4 ) on the pipe ( 2 ) is not present. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (1) eine Anlageschulter (13) aufweist, welche dafür bestimmt ist, von einer Wange eines zangenartigen Montagewerkzeugs gegriffen zu werden, mittels welchem der Ring (2) auf den Stutzen (1) aufschiebbar ist.Connection according to claim 1, characterized in that the connecting piece ( 1 ) an investment shoulder ( 13 ), which is intended to be gripped by a cheek of a plier-like assembly tool, by means of which the ring ( 2 ) on the nozzle ( 1 ) can be postponed. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageschulter (13) eine Auflagefläche (12) aufweist, auf welcher der Ring (3) bei geschlossener Verbindung mit einem dritten zylindrischen Bereich (11) aufliegt.Connection according to claim 3, characterized in that the contact shoulder ( 13 ) a support surface ( 12 ) on which the ring ( 3 ) when connected to a third cylindrical area ( 11 ) rests. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D2) des zweiten zylindrischen Bereichs (10) so bemessen ist, dass bei geschlossener Verbindung das Rohr (2) mehr als 0,2% radial eingeschnürt ist.Connection according to claim 1, characterized in that the diameter (D 2 ) of the second cylindrical region ( 10 ) is dimensioned so that when the connection is closed, the pipe ( 2 ) is constricted radially by more than 0.2%. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) ein Runddichtring ist.Connection according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 4 ) is an O-ring. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (5) die Gestalt eines Rotationskörpers aufweist, dessen Rotationsachse der Längsachse der Verbindung entspricht und dessen Rotationsfläche ein Halbkreis ist.Connection according to claim 1, characterized in that the chamber ( 5 ) has the shape of a body of revolution, the axis of rotation of which corresponds to the longitudinal axis of the connection and the surface of revolution of which is a semicircle. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (5) die Gestalt eines Rotationskörpers aufweist, dessen Rotationsachse der Längsachse der Verbindung entspricht und dessen Rotationsfläche ein Rechteck ist.Connection according to claim 1, characterized in that the chamber ( 5 ) has the shape of a body of revolution, whose axis of rotation corresponds to the longitudinal axis of the connection and whose surface of revolution is a rectangle.
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