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Rohrverschraubungsstück Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrverschraubungsstück
mit einer Überwurfmutter, einem Verschraubungskörper sowie von diesen umgriffene
Dicht- und Halteelemente, Rohrverschraubungsstücke sind in den verschiedensten Ausführungs
formen bekannt, Dabei schließen die aus Überwurfmutter und Verschraubungskörper
bestehenden Verschraubungsteile in der Regel als Dicht- und Haltelemente einen sogenannten
Schneidring zwisehen sich ein, der auf dem anzuschließenden Rohrende axial verschiebbar
sitzt und mittels der Überwurfmutter in eine trichterförmige, innere Ausnehmung
des Verschraubungskörpers hineinge preßt wird und dabei mit seiner Schneidkante
in die Rohrwandung eindringt, Schneidringe besitzen meist eine innere kreisrunde
Schneidkante,durch die bei kalibrierten Rohren eine zunächst brauchbare Abdichtung
erzielt werden kann, Wie die Praxis gezeigt hat, besteht jedoch ein besonderer Nachteil
bei mit Dichtelementen in Form von Schneidringen ausgerüsteten Rohrverschraubungsstücken
darin, daß bei diesen unter extremen Betriebsbedingungen
Undichtigkeiten
auftreten können. Insbesondere gilt dies für solche Leitungssysteme, die mechanischen
oder hydraulischen Schwingungen, Druckstößen od, dgl0 ausgesetzt sind.
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Es kann dabei zu einer Instabilität der aneinandergepreßten Teile
des Rohrverschraubungsstückes kommen, wobei die Druckmedien heraustreten kennen,
Das zum erneuten Abdichten erforderliche Nachziehen der Uberwurfmutter ist oft recht
umständlich und arbeitsintensiv. Oftmals müssen derartige Anschlußelemente, ja ganze
Rohrleitungen, vollständig erneuert werden, da sich die Rohrverschraubungsstücke
dieser Art nicht unbegrenzt nachziehen lassen.
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Ferner ist ein Rohrverschraubungsstück mit einem metallischen Dichtring
und zwei den Dichtring umfassenden Verschraubuntsteilen, bestehend aus Verschraubungskörper
und Überwurfmutter bekannt, wobei die Anpreßfläche der Überwurfmutter auf den konisch
abgeschrägten rückwärtigen Teil der Mantelfläche des Dichtungsringes einwirkt und
eine radiale Kontraktion des Ringes auf die Rohroberfläche krrrbeiführt, wobei die
Überwurfmutter mindestens eine, durch den Schnitt zweier Flächen gebildete und zum
Dichtungsring vorstehende Ringkante und der Dichtungring selbst innenseitig sägezahnartig
profiliert ist mit der Aufgabe, dz2 beim Aufschrauben der Verschraubungsteile die
Zähne in die .troberfläche geringfügig radial eindringen, ohne daß der Dichturgsring
wesentlich verformt wird, Die Abdiclitung zum Verschraubungs stutzen erfolgt über
eine an der Vorderseite des Dichtungsrines angedrehte, umlaufende Dichtkante, die
sich beim Anziehen der
Verschraubungsteile in den Verschraubungskörper
eingräbt, Wenngleich diese Art der Rohrverschraubung den unbestreitbaren Vorteil
einer radialen Montier- und Demontierbarkeit aufweist, so weist sie jedoch insofern
eine Unzulänglichkeit auf, als der Dichtungsring sowohl innen- als auch außenseitig
metallisch abdichtet. Es ist zwar anzunehmen, daß die innere Ringabdichtung aufgrund
der vorgesehenen Ringverzahnung bleibend ist, jedoch kann nicht mit Sicherheit vermieden
werden, daß bei extremen Belastungen des Systems mit der Zeit die Vorspannung verloren
geht und alsdann an der vorderen metallischen ringörmigen Abdichtung Undichtigkeiten.
auftreten0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schweiß- und lötfreies
Rohrverschraubungsstück der in Rede stehenden Art in bezug auf eine bleibende, absolute
Dichtigkeit hin zu verbessern, Ausgehend von einem Rohrverschraubungsstück der eingangs
genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch einen ersten Ring,
dessen Innenwandung mit an sich bekannten, ringförmig umlaufenden radial in die
Außenwandung des anzuschließenden Rohres einpreßbaren Kanten ausgerüstet ist und
durch einen mit diesem zusammenwirkenden zweiten Ring aus elastischem und/ oder
plastischem Material, Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine optimale
und bleibende Abdichtung bei einem Rohrverschraubungsstuck geschaffen worden. Zwar
gehören Dichtungsringe aus elastischem Material zum Stande der Technik; da sie jedoch
keine nennenswerte Haltefunkton auf das anzuschließende
Rohr auszuüben
vermögen, konnten sie bisher bei Rohrverschraubungsstücken der fraglichen Art nicht
eingesetzt werden, Der durch die Erfindung nunmehr gewiesene Weg, der auf die Kombination
eines metallisch dichtenden Ringes mit einem elastisch ver und/oder plastisch dichtenden
Ring weist, bietet schiedene Vorteile, So ist es möglich, die Dichtfunktionen der
Ringe aufzuteilen, wobei der metallische Ring mit seinen Kanten die innere Abdichtung
in bezug auf das anzuschließende Rohr übernimmt, während der Ring aus elastischem
und/oder plastischem Material nach die Abdichtung außen, also in bezug auf die Rohranschlußteile
hin, erfüllt. Des weiteren bieten die erfindungsgemäßen Maßnahmen die Möglichkeit,
den metallischen Dichtungsring sowohl für die Übernahme der Haltefunktion des anzuschließenden
Rohres als auch für die Abdichtung desselben einzusetzen, während der Ring aus elastischem
Material eine reine Abdichtung übernimmt, Der aus elastischem und/oder plastischem
Material bestehende Ring besitzt bekanntlich einen relativ hohen Reibungskoeffizienten
und, was wichtiger ist, ein beträchtliches Formänderungsvermögen, so daß ein Verschraubungsstück
auch dann noch seine Dichtigkeit behält, wenn die Verschraubungsteile durch äußere
Einflüsse ihre Vorspannung geringfügig eingebüßt haben sollten Nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der elastische Dichtungsring unverlierbar
mit dem metallischen Dichtungsring verbunden ist0 Die Verbindung kann durch Verkleben,
Vulkanisation od. dgl, erfolgen.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen,
daß der metallische Ring mit einer Ringnut zur unverlierbaren Aufnahme des elastischen
Ringes versehen ist0 Der metallische Ring kann mit einer radial nach einwärts gezogenen
kreisringförmigen Anschlagfläche versehen sein, so daß eine Axialverschiebung zwischen
dem Anschlußrohr und dem metallischen Ring während des Verschraubungsvorganges verhindert
ist. Eine etwaige Axialverschiebung dieser Teile könnte nämlich dazu führen, daß
die inneren Ringschneiden des metallischen Dichtungsringes abreißen oder.daß die
äußere Mantelfläche des Rohres abgeschält wird4 Der Erfindung zufolge besitzt die
Überwurfmutter eine innere, vornehmlich kurvenförmig ausgebildete Anpreßfläche für
die Radialkontraktion des metallischen Ringes, wobei letzterer über den Bereich
seiner innenseitig vorgesehenen Kanten eine vorzugsweise konische Mantelfläche besitzt0
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß der metallische Ring einen ersten
Bereich mit einem dem inneren Durchmesser des anzuschließenden Rohres entsprechenden
Innendurchmesser aufweist, wobei der Außenmantel dieses Ringbereiches sich zum freien
Ende hin konisch verjüngt und in der Mantelfläche eine Ringnut zur Aufnahme des
elastischen Dichtungsringes besitzt und daß der zweite ~Ringbereich einen inneren
Durchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des anzuschließenden Rohres entspricht,
wobei dieser Ringbereich innenseitig mit in das anzuschließende Rohr radial eindringende,
ringförmig umlaufende
Schneiden ausgerüstet ist. Bei dieser erfindungsgemäßen
Ausgestaltung des Rohrvers#hraubungsstückes übernimmt der mit Schneiden ausgerüstete
Ringbereich sowohl gegenüber dem Rohr als auch gegenüber der Überwurfmutter eine
abdichtende Funktion, während der elastische Dichtungsring lediglich gegenüber dem
von der Überwurfmutter umgriffenen Verschraubungsteil abdichtet0 Die Erfindung läßt
sich aber auch dann verwirklichen, wenn die miteinander korrespondierenden Bereiche
des einen von der Uberwurfmutter umgriffenen Verschraubungsteiles und des metallischen
Dichtungsringes als Innen- bzw. Außenkonus ausgebildet sind, wobei das Verschraubungsteil
innenseitig zwei stufenförmige Absetzungen besitzt, gegen deren erste sich das Stirnende
des anzuschließenden Rohres und gegen deren zweite sich der elastische Dichtungsring
abstützt. Obgleich ineinandergreifende Konen eine Axialverschiebung und damit ein
Abbrechen der Schneiden befürchten lassen, trifft dies bei der so gekennzeichneten
Ausgestaltung der Erfindung nicht zu, da beim Zusammenschrauben der Verschraubungsteile
zunächst der nachgiebige elastische und/ oder plastische Ring zusammengepreßt wird
und erst dann, wenn dessen Grenze der Zusammendrückbarkeit erreicht ist, werden
bei der weiteren Schraubbetätigung der Überwurfmutter die Kanten des metallischen
Ringes in den Rohrmantel eingedrückt.
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Des weiteren kann vorgesehen sein, daß in das stirnseitige Ende des
von der Überwurfmutter umgriffenen Verschraubungsteiles eine koaxiale Ringnut zur
Aufnahme des elastischen Dichtungsringes eingearbeitet ist, wie es ebensogut möglich
ist, diese Nut in
dem metallischen Dichtungsring vorzusehen, so
daß der darin eingelegte elastische Ring gegen das Stirnende des von der Überwurfmutter
umgriffenen Verschraubungsteiles wirkte Ein bevorzugtes Erfindungsmerkmal besteht
darin, daß der metallische Dichtungsring über den Bereich seiner innenseitig vorgesehenen
Kanten eine konische Mantelfläche besitzt ~und daß die radiale Kontraktion des Ringes
über eine innere Anpreßfläche der Überwurfmutter erfolgt, die kreisbogenförmig oder
doppelkreisbogenförmig ausgebildet ist. Der Außenmantel des metal3ischen Dichtungsringes
kommt somit zunächst tangential an der kurvenförmigen Anpreßfläche der Überwurfmutter
zur Anlage und bei fortschreitender Axialbewegung der Uberwurfmutter wirkt diese
Kurvenfläche derart auf den Ringmantel ein, daß der Ring#infolge der radialen Kontraktion
sich der Kurvenform der Überwurfmutter-Anpreßfläche anpaßt, d. he die Ringkanten
dringen somit,im Axialschnitt gesehen, ebenfalls kurvenförmig in den Rohrmantel
ein, wobei die mittleren Zähne tiefer in den Rohrmantel einwdringen als die vorderen
oder hinteren Ringkantene Zur Stabilisierung des Rohres kann noch vorgesehen werden,
daß der metallische Dichtungsring an seinem, dem elastischen Dichtungsring abgewandten
Endbereich eine rohrförmige Verlängerung mit glatter Innen- und Außenwandung aufweist,
wobei diese Verlängerung endseitig eine innere Anfasung besitzt.
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Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand einiger, auf
der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher
erläutert:
Das Rohrverschraubungsstück nach Fig0 1, das im Halblängsschnitt dargestellt ist,
besteht aus zwei Rohrverschraubungsteilen, nämlich der Überwurfmutter 1 und dem
Verschraubungskörper 2, die einen ersten metallischen Dichtungsring 3 und einen
zweiten Dichtungsring 4 aus elastischem und/oder plastischem Material umschließen,
Die Überwurfmutter 1 besitzt eine innere kurvenförmig ausgebildete Anpreßfläche
11, gegen die der in Ausgangsstellung vorzugsweise konisch ausgebildete Ringmantel
31 des Ringes 3 zunächst tangential zur Anlage kommt, um bei fortschreitender Axialbewegung,die
die Überwurfmutter beim Verschraubungsvorgang macht, sich dieser Kurvenform anzupassen,
Der Ring 3 besitzt auf seinem unmittelbar mit der Überwurfmutter 1 in Berührung
kommenden Bereich innenseitig rintormig umlaufende, radial in die Außenwandung des
anzuschließenden Rohres 5 eindringende Kanten 32, deren Anzahl beliebig ist, Die
Eindringtiefe der Kanten 32 ist, in Ringaxialrichtung gesehen, unterschiedlich,
wobei die Eindringtiefe der mittleren Schneiden am größten ist.
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Der metallische Ring 3 besitzt etwa mittig seiner Längsausdehnung
einen nach innen gezogenen Anschlag 33, gegen den sich das Stirnende des Rohres
5 abstützt. Der sich an den Anschlag 33 anschließende Ringbereich besitzt eine zylindrische
Bohrung 34, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des Rohres 5 entsprechen sollte,
während der Außenmantel 35 des in Rede stehenden Ringbereichs
konisch
ausgebildet ist und dem Innenkonus des Verschraubungskörpers 2 entspricht, Der metallische
Ring 3 besitzt eine, in den konischen Außenmantel 35 eindringende umlaufende Nut
36, in welche der Ring 4 aus elastischem Material seine Aufnahme findet. Wie Big.
1 weiter erkennen läßt, erfüllt der metallische Ring 3 zum einen eine Dichtfunktion
und zum anderen eine Haltefunktion in bezug auf'das Anschlußrohr 5, während der
elastische Ring 4 dichtend gegenüber den Verschraubungsteilen 1, 2 wirkte Das in
Fig0 2 gezeigte Rohrverschraubungsstück besitzt den gleichen Grundaufbau wie das
Ausführungsbeispiel nach Fig0 1, weshalb die Hauptbauelemente mit den gleichen Bezugsziffern
versehen sind, Der von den Verschraubungsteilen 1, 2 übergriffene metallische Ring
3 besitzt im wesentlichen eine t-Form, wobei der lange L-Schenkel einen in Ausgangsstellung
konischen Außenmantel 31 besitzt, Der dem konischen Außenmantel gegenübeliegende
innere Ringbereich ist mit Kanten 32 versehen, die beim Anzug der Überwurfmutter
1, die eine kreisbogenförmige Anpreßfläche 11 besitzt, radial in den Mantel des
Anschlußrohres 5 eindringen, wobei wiederum die Eindringtiefe der mittleren Kanten
am größten ist, Der kurze L-Schenkel 33 bildet zum einen einen Anschlag für das
stirnseitige Ende des Rohres 5 und besitzt außenseitig eine konzentrische Nut 33',
in die ein elastischer und/oder plastischer Dichtungsring 4 eingelegt ist, welcher
gegen die Stirnseite des Verschraubungsteiles 2 wirkt, Die Dicht- und Haltefunktionen
sind
beiiì Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 verteilt. Es ist jedoch auch die Möglichkeit vorhanden, den elastischen Dichtungsring
4 in eine, in die Stirnseite des Verschraubungsteiles eingearbeitete Ringnut zu
legen und so gegen die Stirnseite des Metallringes 3 abzudichten, Der metallische
Ring 3 weist im Anschluß an den mit Kanten 32 versehenen Bereich noch eine rohrförmige
Verlängerung 37 auf, die sich eng am Rohrmantel abstützt und als Stabilisierung
dient.
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Das innere Ende der Verlängerung geht mit einem Radius bzw, mit einer
Anzug in die Stirnwand über, Das Rohrverschraubungsstück nach Fig0 3 besitzt wiederum
die Verschraubungsteile 1, 2, einen metallischen Ring 3 sowie einen Ring 4 aus elastischem
und/oder plastischem Material, Der auf der Zeichnung obere bereich des Ringes 3
ist innenseitig mit sich in das Rohr 5 eingrabenden Kanten 32 versehen und der den
Kanten gegenüberliegende Außenmantel ist in Ringausgangsform konisch oder zylindrisch
gehalten und wird von der kurvenförmigen Anpreßfläche 11 der Überwurfmutter 1 tangiert
Der mit Kanten versehene Ringbereich kann auch in Richtung zum Ringende außenseitig
konisch ansteigen. Der Ring 3 weist einen! nach außen gerichteten Anschlag 39 auf,
gegen welchen die Stufenfläche 12 der Überwurfmutter 1 angreift und den Ring 3 mit
seinem konischen Bereich in die konische Ausnehmung des Verschraubungsteils 2 einpreßt,
wo sein Stirnende gegen die elastische Dichtung 4 wirkt,
Letztere
ist auf einer stufenförmigen Absetzung 24 des Anschlußteils 2 positioniert.
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D.s Anschlußteil 2 weist eine weitere, das Stirnende des Rohres-5
aufnehmende, stufenförmige Absetzung 25 auf, und die sich daran anschließende Bohrung
26 des Anschlußteils 2 hat einen Innendurehmesser, der dem Innendurchmesser des
Rohres 5 entspricht.
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Patentansprüche: