DE2623157A1 - SCREW CONNECTION - Google Patents
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- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
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Description
Jean Walterscheid GmbH 3. Mai 1976Jean Walterscheid GmbH May 3, 1976
Hauptstraße 9 R ? ^ 1 R 7 ^6 Hauptstrasse 9 R? ^ 1 R 7 ^ 6
5204 Lohmar/Rhld. 1 α iU'OIJ' St/He5204 Lohmar / Rhld. 1 α iU ' OIJ ' St / He
SchraubverbindungScrew connection
Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung für das abdichtende Verbinden eines Rohres mit einem Rohrverbindungsteil oder mit einem Einschraubteil, bestehend aus einem mit Gewinde versehenen Körper, der eine von einer Stirnfläche ausgehende sich kegelig zum Inneren des Körpers hin kontinuierlich verjüngende Bohrung aufweist, einer auf den Körper auf- oder in diesen einschraubbaren Mutter, die eine kegelige von dem Körper weg sich verjüngende Bohrung aufweist, die in eine zylindrische Bohrung übergeht, deren Durchmesser größer ist als tier Außendurchmesser des Rohres und aus einem in der kegeligen Bohrung des Körpers mit einem gleichgerichtet verlaufenden Außenkegel versehenen Zwischenring, der auf der der Mutter zugewandten Seite ebenfalls kegelig ausgebildet ist und wobei zwischen Mutter und dem zu verbindenen Rohr dem kegeligen Teil des Zwischenringes gegenüberliegend ein Druckring angeordnet ist zwischen dem und dem Zwischenring das Rohr mit seinem aufgeweiteten Ende aufgenommen ist.The invention relates to a screw connection for sealingly connecting a pipe to a pipe connecting part or with a screw-in portion consisting of a threaded body one of an end face outgoing conically towards the interior of the body has continuously tapering bore, one on the body on or screwed into this nut, which has a conical bore tapering away from the body, which in a cylindrical bore passes over, the diameter of which is greater than the outer diameter of the pipe and from an in the conical bore of the body with a rectified outer cone provided intermediate ring, which on the side facing the mother is also tapered and to be connected between the nut and the Tube opposite the conical part of the intermediate ring, a pressure ring is arranged between the and the intermediate ring the tube is received with its flared end.
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RV 6 - St/He - Z - 3. Mai 1976RV 6 - St / He - Z - May 3, 1976
Es sind Schraubverbindungen bekannt, (z.B. DT-PS 866 422, DT-OS 2 418 243) bei denen das nach außen erweiterte Ende eines anzuschließenden Rohres durch Zusammenarbeiten zweier Ringe abgedichtet und festgeklemmt wird. Nachteilig ist bei diesen Ausführungen jedoch, daß beim Anziehen der Überwurfmutter der Axialweg des Zwischenringes und damit des Rohres unbegrenzt ist, so daß das Rohr über das normale Maß hinaus gedehnt wird, bzw. sich der Bördelkegel des Rohres verändert. Darüber hinaus wird der Zwischenring in die kegelige Bohrung des Verschraubungskörpers geschoben, was eine unzulässige Aufweitung des Körpers einschließlich der Überwurfmutter, sowie eine Beschädigung des Gewindes zur Folge hat und schließlich zur Zerstörung der Schraubverbindung führt.Screw connections are known (eg DT-PS 866 422, DT-OS 2 418 243) in which the outwardly widened end of a pipe to be connected is sealed and clamped by the cooperation of two rings. The disadvantage of these designs, however, is that when the union nut is tightened, the axial travel of the intermediate ring and thus of the pipe is unlimited, so that the pipe is stretched beyond the normal extent or the flared cone of the pipe changes. In addition, the intermediate ring is pushed into the conical bore of the screw connection, which results in an impermissible expansion of the body including the union nut, as well as damage to the thread and ultimately leads to the destruction of the screw connection.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schraubverbindung zu schaffen, bei der eine unzulässige Aufweitung des Körpers verhindert wird, wobei jedoch eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist, daüber hinaus soll bei der Montage bzw. Demontage gewährleistet sein, daß der Zwischenring sich nicht vom anzuschließenden Rohr löst.Proceeding from this, it is the object of the invention to provide a screw connection to create, in which an inadmissible expansion of the body is prevented, but a proper one Sealing is guaranteed, in addition, it should be ensured during assembly or disassembly that the intermediate ring does not come off the pipe to be connected.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Zwischenring ausgehend vom größten Durchmesser des dem Körper zugewandten Außenkegels eine rechtwinkelig zu seiner Achse verlaufende, mit der Stirnfläche des Körpers zusammenarbeitende Anschlagfläche aufweist oder ausgehend vom kleinsten Durchmesser des Außenkegels ein zylindrischer Ansatz angeordnet ist, dessen Stirnfläche mit der Anschlagfläche des Körpers zusammenarbeitet.To solve this problem it is provided that the intermediate ring starting from the largest diameter of the body facing The outer cone is a perpendicular to its axis and cooperates with the end face of the body Has stop surface or, starting from the smallest diameter of the outer cone, a cylindrical extension is arranged is whose end face cooperates with the stop surface of the body.
Vorteilhaft ist, daß bei dieser Ausbildung der axiale Weg, den das Rohr beim AnziehVorgang zurücklegt, genau vorbestimmt werden kann, so daß die Länge der zur Verbindung be-It is advantageous that with this design, the axial path covered by the tube during the tightening process is precisely predetermined can be so that the length of the connection
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RV 6 - St/He - J - "3. Mai 1976RV 6 - St / He - J - "May 3, 1976
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nötigten Rohre von vorne herein genau festgelegt werden kann. Übermäßige Dehnung 'der Rohre oder Verschnitt durch falsche Längenbestimmung wird vermieden. Es braucht lediglich die Anschlagfläche so gefertigt zu werden, daß sich nach Anlage des Außenkegels des Zwischenringes und der entsprechenden Innenkegelfläche des Körpers das gewünschte Axialspiel zur Erreichung der erforderlichen Vorspannung einstellt.constrained pipes can be set in exactly from the front. Excessive stretching of the pipes or waste due to incorrect length determination is avoided. Only the stop surface needs to be manufactured in such a way that, after the outer cone of the intermediate ring and the corresponding inner conical surface of the body, the desired axial play is established to achieve the required preload.
Des weiteren ist vorteilhaft, daß die Anschlagfläche einer Aufweitung des Körpers entgegenwirkt, da der Zwischenring nicht in die Bohrung des Körpers hineingeschoben werden kann. Dies verhindert außerdem schwergängige Gewinde oder Aufplatzen des Körpers.It is also advantageous that the stop surface of a This counteracts expansion of the body, since the intermediate ring cannot be pushed into the bore of the body. This also prevents stiff threads or bursting of the body.
Die Dichtfunktion der Schraubverbindung ist dadurch gewährleistet, daß bevor die Anschlagfläche den Axialweg begrenzt, die AußenkegeIflache des Zwischenringes bereits an der Gegenfläche des Körpers anliegt und abdichtet. Zur Verbesserung der metallischen Abdichtung und zur Herabsetzung eventueller Beexnträchtigungen durch Oberflächenfehler oder Riefen ist vorgesehen, daß der dem Körper zugewandte Außenkegel zur Aufnahme einer Dichtung eine Ringnut aufweist.The sealing function of the screw connection is guaranteed, that before the stop surface limits the axial travel, the outer cone surface of the intermediate ring is already on the mating surface of the body rests and seals. To improve the metallic seal and to reduce potential Impairment by surface defects or grooves is provided that the outer cone facing the body has an annular groove for receiving a seal.
Um eine noch bessere Dichtfunktion zn erreichen, ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß der dem Rohr zugewandte Kegel zur Aufnahme einer Dichtung eine Ringnut aufweist.To achieve an even better sealing function zn, is provided according to a further feature that the side facing the pipe cone for receiving a seal comprises an annular groove.
Um eine einfache Montage zu erreichen, sowie bei schwierig zu erreichenden Stellen (z.B. Überkopfmontage) ist es notwendig, den Zwischenring zu Zentrieren und am Rohr zu befestigen, außerdem soll bei der Demontage verhindert werden, daß der Zwichenring sich vom Rohr löst und verlorengeht, hierzu ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß der Zwischenring durch eine Halterung mit dem Druckring Rohr oder Mutter befestigt ist.In order to achieve a simple assembly, as well as in difficult to reach places (e.g. overhead assembly) it is necessary to to center the intermediate ring and to attach it to the pipe; in addition, it should be prevented during dismantling that the intermediate ring detaches from the pipe and is lost, for this purpose it is provided according to a further feature that the intermediate ring through a bracket is attached to the thrust ring tube or nut.
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RV 6 - St/He - X - 3. Mai 1976RV 6 - St / He - X - May 3, 1976
Bei der vorliegenden Schraubverbindung können sowohl aufgebördelte Rohre mit einem Zwischenring und einem Druckring verwendet werden, wie auch Keilringe oder genormte Schneidringe. Da bei der Bemessung der einzelnen Kegelflächen des Zwischenringes und des Druckringes die Kegelwinkel des genormten Verschraubungskörpers und der genormten Überwurfmutter zugrunde gelegt worden sind. Von Vorteil ist hierbei, daß jede Verschraubung nach DIN 23 53 mit Hilfe des Druckringes und des Zwischenringes in eine Bördelverschraubung umfunktioniert werden kann, wodurch ein aufwendiges Sonderprogramm doppelte Lagerhaltung und Sonderteile eingespart werden können. Es lassen sich aber auch Sondermuttern mit und ohne Druckring oder Druckringe mit RohrabStützung, verwenden.With the present screw connection, both flared tubes with an intermediate ring and a pressure ring can be used, as well as wedge rings or standardized cutting rings. As in the design of the individual conical surfaces of the intermediate ring and the pressure ring, the cone angle of the standardized fitting body and the standard union nut are been used. The advantage here is that each screw connection according to DIN 23 53 can be converted into a flanged screw connection with the help of the pressure ring and the intermediate ring, which saves an expensive special program, double storage and special parts. However, special nuts with and without pressure rings or pressure rings with pipe support can also be used.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. ' ■Preferred embodiments according to the invention are shown in Drawings shown schematically. '■
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Schraubverbindung mit einem Zwischenring und einem Druckring in Ansicht, teils geschnittenFig. 1 shows a screw connection with an intermediate ring and a pressure ring in view, partly in section
Fig. 2 eine Schraubverbindung im Prinzip wie in Fig. 1, mit dem Unterschied, daß das Rohr durch eine zusätzliche Dichtung abgedichtet wirdFig. 2 shows a screw connection in principle as in Fig. 1, with the difference is that the pipe is sealed by an additional seal
Fig. 3 einen Zwischenring entsprechend Fig. 1, teils geschnitten 3 shows an intermediate ring corresponding to FIG. 1, partly in section
Fig. 4 einen Zwischenring entsprechend Fig. 2, teils geschnitten. 4 shows an intermediate ring corresponding to FIG. 2, partly in section.
Die in Fig. 1 gezeigte Schraubverbindung besteht im wesentlichen aus dem Körper 1, der auf dem Körper 1 aufschraubbaren Mutter 2 und dem zwischen Körper 1 und Rohr 5 aufgenommenenThe screw connection shown in FIG. 1 essentially consists of the body 1, which can be screwed onto the body 1 Nut 2 and the one received between body 1 and tube 5
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Zwischenring 3, sowie dem Druckring H. Die Mutter 2 und der Druckring U sind über ein Rohr 5 geschoben, das Rohr 5 wird aufgebördelt und beim Montagevorgang durch den Druckring 4 festgeklemmt. Der Druckring 4 dient dazu, den Kegelwinkel 6 der Mutter 2 an das aufgebördelte Ende 7 des Rohres 5 anzugleichen, außerdem wird die Gefahr einer Oberflächenbeschädigung des Rohres 5 beim Anziehvorgang vermindert.Intermediate ring 3, as well as the pressure ring H. The nut 2 and the Pressure rings U are pushed over a pipe 5, the pipe 5 is flared and during the assembly process by the pressure ring 4 clamped. The pressure ring 4 serves to adjust the cone angle 6 of the nut 2 to the flared end 7 of the tube 5, in addition, the risk of surface damage to the tube 5 during the tightening process is reduced.
Der Zwischenring 3 hat im wesentlichen drei Aufgaben zu erfüllen, und zwar soll er das Rohr 5 in Zusammenarbeit mit dem Druckring 4 halten, eine Abdichtung gegenüber dem Rohr und eine Abdichtung gegenüber dem Körper 1 gewährleisten.The intermediate ring 3 has to fulfill three main tasks, namely it should work with the pipe 5 hold the pressure ring 4, a seal against the pipe and ensure a seal with respect to the body 1.
Der Körper 1 weist einen mittleren mit einem Sechskant versehenen Teil 8 und beidseitig davon einen mit Außengewinde versehenen Teil 9 auf. Der Einfachheit halber wird nur eine Verschraubungshälfte beschrieben.The body 1 has a central part 8 provided with a hexagon and on both sides of it one with an external thread provided part 9. For the sake of simplicity, only one half of the screw connection is described.
In seinem Öffnungsbereich besitzt der Körper 1 eine Stirn fläche 12 und daran anschließend eine kegelige Bohrung 10, die sich zum Innern, also zum mittleren Teil 8 des Körpers 1 hin verjüngt. Der Kegelwinkel beträgt etwa 24°. An die kegelige Bohrung 10 schließt sich ein zylindrischer Bohrungsteil an, gegebenenfalls kann sich dann ein weiterer etwas kleinerer zylindrischer Teil anschließen, der bei einem Schneidring nach DIN-Norm auf jeden Fall vorhanden sein muß.In its opening area, the body 1 has an end face 12 and then a conical bore 10, which tapers towards the inside, that is to say towards the middle part 8 of the body 1. The cone angle is about 24 °. To the conical bore 10 is followed by a cylindrical bore part, possibly another Connect a slightly smaller cylindrical part, which is definitely present with a cutting ring according to the DIN standard have to be.
Die Außenfläche des Zwischenringes 3 weist ihrem dem Körper 1 zugeordneten Bereich eine Kegelfläche 11 deren Kegelwinkel gleich dem der kegeligen Bohrung 10 ist, also etwa 24°. Auf der Kegelfläche 11 ist zur besseren Abdichtung eine Ringnut 16 zur Aufnahme einer Dichtung 17 vorgesehen.The outer surface of the intermediate ring 3 has in its area assigned to the body 1 a conical surface 11 whose cone angle is the same as that of the tapered bore 10, that is to say about 24 °. On the conical surface 11 is for better sealing an annular groove 16 for receiving a seal 17 is provided.
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An diese Kegelfläche 11 schließt sich von größtem Durchmesser ausgehend, rechtwinkelig zur Mittelachse 13 eine Ansahlagflache 14 an. Die Anschlagfläche 11 arbeitet mit der Stirnfläche 12 des Körpers zusammen und bestimmt je nach Axialspiel den Anzugsweg, der beim Anziehen auf das Rohr 5 aufgebracht wird.Starting from the largest diameter, this conical surface 11 is joined at right angles to the central axis 13 by a contact surface 14 at. The stop surface 11 works with the End face 12 of the body together and determines, depending on the axial play, the tightening path that occurs when tightening on the pipe 5 is applied.
Auf der dem Rohr 5 zugewandten Seite des Zwischenringes 3 ist eine, dem auf gebördelten Ende 7 des Rohres 5 entsprechende Kegelfläche 15 vorgesehen, (vorzugsweise, Kegel 74° nach SAE)On the side of the intermediate ring 3 facing the tube 5 there is one corresponding to the flanged end 7 of the tube 5 Conical surface 15 provided (preferably, cone 74 ° according to SAE)
Der Druckring 4 besitzt eine Bohrung, in der das zu haltende Rohr. 5 aufgenommen ist, welches des weiteren mit seinem aufgebördelten Ende 7 zwischen der dem Zwischenringe 3 zu gewandten Kegelfläche 18 (Kegelwinkel 6 6° nach SAE) des Druckringes 4 und der Kegelfläche 15, des Zwischenringes 3 bei der Montage festgeklemmt wird.The pressure ring 4 has a bore in which the to be held Pipe. 5 is added, which further with its flared end 7 between the intermediate rings 3 to facing conical surface 18 (cone angle 6 6 ° according to SAE) of the pressure ring 4 and the conical surface 15 of the intermediate ring 3 at clamped during assembly.
Die Kegelwinkel der Kegelfläche 6 der Mutter 2 und der Kegelfläche 10 des Körpers 1 entsprechen den der genormten Schneidringvers chraubungen, so daß jederzeit ein Austausch vorgenommen werden kann.The cone angle of the conical surface 6 of the nut 2 and the conical surface 10 of the body 1 correspond to those of the standardized Schneidringvers screw connections, so that an exchange is made at any time can be.
Der in Fig. 3 dargestellte Zwischenring 3 besitzt im einzelnen eine. Bohrung 19, die etwa so groß wie der lichte Durchmesser des Rohres 5 ist, eine Kegelfläche 15 zur axialen Fixierung des Rohres 5, eine weitere Kegelfläche 11, die mit der entsprechenden Kegelfläche 10 des Körpers 1 zusammenarbeitet und beide Teile gegeneinander abdichtet. Zur Verbesserung der Abdichtung dient die in der Ringnut 16 aufgenommene Dichtung 17. (in dieser Fig. nicht dargestellt) Zur Begrenzung des Axialweges beim Anziehen der Mutter 2 ist dieThe intermediate ring 3 shown in Fig. 3 has in detail one. Bore 19, which is about as large as the clear diameter of the tube 5, a conical surface 15 for the axial fixation of the pipe 5, another conical surface 11, which with the corresponding conical surface 10 of the body 1 cooperates and seals both parts against each other. For improvement The seal 17 accommodated in the annular groove 16 is used for sealing (not shown in this figure) The limitation of the axial travel when tightening the nut 2 is the
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RV 6 - St/He - «Τ- 3. Mai 1976RV 6 - St / He - «Τ - May 3, 1976
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Anschlagfläche 14 vorgesehen, welche ein Aufweiten des äußeren Teiles 9 des Körpers 1 verhindert, da die Kegelfläche 11 aufgrund der Anlage nicht weiter in den Körper geschoben werden kann.Stop surface 14 is provided, which prevents the outer part 9 of the body 1 from expanding, since the conical surface 11 cannot be pushed further into the body due to the attachment.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung einer Schraubverbindung ist im Prinzip wie die in Fig. 1, mit dem Unterschied, daß zur Begrenzung des Axialweges beim Anziehen der Mutter 2 der zylindrische Ansatz 20 mit seiner Stirnfläche 21 vorgesehen ist. Die Stirnfläche 21 arbeitet mit der Anschlagfläche 22 des Verschraubungskörpers 1 zusammen, so daß auch bei dieser Ausführung eine Aufweitung · des Körpers 1 bzw. der Mutter 2, sowie ein Hineinschieben des Zwischenringes 3, verhindert wird.The embodiment of a screw connection shown in Fig. 2 is in principle like that in Fig. 1, with the difference that the cylindrical extension 20 with its end face 21 is provided to limit the axial travel when tightening the nut 2 is. The end face 21 cooperates with the stop face 22 of the screw connection body 1, so that also in this Execution prevents the body 1 or the nut 2 from expanding and the intermediate ring 3 from being pushed in will.
Zur Abdichtung ist zusätzlich noch eine Dichtung 23 in einer Ringnut 24 auf der Kegelfläche 15 des Zwischenringes 3 vorgesehen. Hierdurch ist zwischen Rohr 5 und Zwischenring 3 eine einwanddreie Dichtfunktion gewährleistet.For sealing, a seal 23 is also provided in an annular groove 24 on the conical surface 15 of the intermediate ring 3. This ensures a perfect sealing function between pipe 5 and intermediate ring 3.
Darüber hinaus ist der Zwischenring 3 zum anzuschließenden Rohr 5 hin durch einen zylindrischen Ansatz. 25 verlängert. Der Außendurchmesser des zylindrischen Ansatzes 25 entspricht dem Innendurchmesser des Rohres 5, so daß hierdurch der Zwischenring 3 in dem Rohr 5 festsitzt und nach der Demontage der Schraubverbindung nicht verlorengehen kann.In addition, the intermediate ring 3 is towards the pipe 5 to be connected by a cylindrical extension. 25 extended. The outer diameter of the cylindrical extension 25 corresponds to the inner diameter of the tube 5, so that this thereby Intermediate ring 3 is stuck in the tube 5 and cannot be lost after the screw connection has been dismantled.
In Fig. 4 ist der Zwischenring der in Fig. 2 gezeigten Anordnung dargestellt. Er weist im Gegensatz zu dem in Fig. 3 gezeigten, einen zylindrischen Ansatz 20 mit einer als Anschlag dienenden Stirnfläche 21 auf. Außer der auf der Kegelfläche angeordneten Ringnut 16, besitzt dieser Zwischenring 3 noch eine zweite Ringnut 24, die auf der Kegelfläche 15 zur Aufnahme einer weiteren Dichtung 23 (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Der im Anschluß an die Kegelfläche 15 verlaufende zylindrische Ansatz 2 5 dient der Halterung des Zwischenringes 3 imIn Fig. 4 the intermediate ring of the arrangement shown in Fig. 2 is shown. In contrast to that shown in Fig. 3, it has a cylindrical extension 20 with an end face 21 serving as a stop. Except for the one on the conical surface arranged annular groove 16, this intermediate ring 3 also has a second annular groove 24 on the conical surface 15 for receiving a further seal 23 (not shown) is provided. The following the conical surface 15 extending cylindrical Approach 2 5 is used to hold the intermediate ring 3 in
Rohr 5 709 847/0600Tube 5 709 847/0600
RV 6 - St/He -& - 3. Mai 1976RV 6 - St / He - & - May 3, 1976
1 Körper1 body
2 Mutter2 mother
3 _ Zwischenring U Druckring3 _ Intermediate ring U pressure ring
5 Rohr5 pipe
6 Kegelwinkel der Mutter6 cone angle of the nut
7 aufgebördeltes Ende des Rohres7 flared end of the tube
8 mittlerer Teil der Körpers8 middle part of the body
9 äußerer Teil des Körpers9 outer part of the body
10 kegelige Bohrung des Körpers10 tapered bore of the body
11 kegelige Außenfläche des Zwischenringes11 conical outer surface of the intermediate ring
12 Stirnfläche des Körpers12 frontal surface of the body
13 Mittelachse13 central axis
IH Anschlagfläche des ZwischenringesIH stop surface of the intermediate ring
15 Kegelfläche des Zwischenringes15 conical surface of the intermediate ring
16 Ringnut16 ring groove
17 Dichtung17 Seal
18 Kegelfläche des Druckringes18 conical surface of the pressure ring
19 Bohrung des Zwischenringes19 Hole in the intermediate ring
20 zylindrischer Ansatz20 cylindrical attachment
21 Stirnfläche des Zwischenringes21 Front surface of the intermediate ring
22 Anschlagfläche des Körpers22 body contact surface
23 Dichtung
2^ Ringnut23 Seal
2 ^ ring groove
25 Halterung des Zwischenringes25 Bracket for the intermediate ring
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Claims (4)
dadurch gekennzeichnet,(1.Screw connection for the sealing connection of a pipe with a pipe connection part or with a screw-in part, consisting of a threaded body, which has a bore that starts from an end face and tapers continuously towards the inside of the body, one on the body. or in this screw-in nut, which has a conically tapering bore away from the body, which merges into a cylindrical bore, the diameter of which is greater than the outer diameter of the tube and from an intermediate ring provided in the tapered bore of the body with a rectilinear intermediate ring , which is also conical on the side facing the nut and a pressure ring is arranged between the nut and the pipe to be connected opposite the conical part of the intermediate ring between the and the intermediate ring, the pipe is received with its widened end,
characterized,
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