DE4212397A1

DE4212397A1 - Tight pipe screwing device with bored coupling body - has rotation symmetrical cutting ring with reinforced, cylindrical middle zone

Info

Publication number: DE4212397A1
Application number: DE19924212397
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Dahlen
Original assignee: Eifeler Maschinenbau GmbH
Current assignee: Eifeler Maschinenbau GmbH
Priority date: 1992-04-13
Filing date: 1992-04-13
Publication date: 1993-10-14

Abstract

The coupling body (1) bore retains a pipe end, with the bore tapering from the pipe facing front side over a bore pact-section. On the body is screwed a threaded cap, also with a tapering bore. Between the body and cap is clamped a rotation symmetrical cutting ring (3) with conical edge sections. Between the cutting edges (9,10) surrounding edge section (6), facing the coupling body, and the conical section (5), forming a compression shoulder and facing the cap (2), in a reinforced, cylindrical middle zone (11) formed by enlarged OD. USE/ADVANTAGE - For threaded pipe coupling union, with rigid cutting ring and effective transmission of its tapping force.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dichten Anschrauben eines Rohres, bestehend aus einem Anschlußkörper, der mit einer ein Endstück des Rohres aufnehmenden Bohrung versehen ist. Diese verkleinert sich konisch von einer dem Rohr zugewandten Stirnseite des Anschlußkörpers aus über ein Bohrungsteilstück. Die Vorrichtung besteht weiterhin aus einer auf den Anschlußkörper aufschraubbaren Gewindekappe nach Art einer Überwurfmutter. Diese ist mit einer Bohrung versehen, die sich zu der dem Anschlußkörper abgewandten Stirnseite hin gleichfalls über ein Bohrungsteilstück konisch verkleinert. Die Vorrichtung besteht schließlich aus einem zwischen dem Anschlußkörper und der Gewindekappe einspannbaren Schneidring, der mit mindestens einer in den Mantel des Rohres ringförmig einpreßbaren Schneidkante versehen ist.The invention relates to a device for sealing Screwing on a pipe, consisting of a connecting body, with a bore receiving an end piece of the tube is provided. This shrinks conically from one to the other Pipe facing end face of the connector body from over a Bore section. The device also consists of a threaded cap that can be screwed onto the connector body like a cap nut. This is with a hole provided that facing away from the connector body End face also conical over a bore section downsized. The device finally consists of a between the connector body and the threaded cap Clamping cutting ring with at least one in the Sheath of the tube cutting edge which can be pressed in in a ring is provided.

Bei einer derartigen aus der DE 33 41 726 A1 bekannten Vorrichtung ist der Schneidring zur Erhöhung seiner axialen und zur Verringerung seiner radialen Steifigkeit mit gleichmäßig über seinen Außenumfang verteilt angeordneten axial ausgerichteten Rippen versehen. Die Rippen enden in einem Abstand von der kegelstumpfförmigen Stirnseite des Schneidringes, die eine gegen die Gewindekappe gerichtete Druckschulter bildet. Deren Außendurchmesser ist zwangsläufig um die zweifache Rippenhöhe reduziert. Dadurch verbleibt ein Schulterbereich mit einer relativ kleinen Druckfläche, die einer entsprechend hohen spezifischen Flächenpressung ausgesetzt ist. Dies kann dazu führen, daß der schwache Schulterbereich nicht in der Lage ist, die von der Gewindekappe gegen Ende des Schraubvorganges auf die Schneidkanten auszuübende hohe Axialkraft mit möglichst geringem Verlust zu übertragen, um ein optimales Einschneiden der Schneidkanten in den Rohrmantel zu garantieren. Auch die über den Außenumfang des Schneidringes verteilt angeordneten Rippen sind insgesamt zu biegeempfindlich, um bei axialer Belastung des Schneidringes dessen Aufbeulen gänzlich auszuschließen. Durch eine derartige Verformung des Schneidringes geht ein entsprechender Anteil der Kraft und des Anzugweges für das Eindringen der Schneidkanten in den Rohrmantel verloren.In such a known from DE 33 41 726 A1 Device is the cutting ring to increase its axial and to reduce its radial stiffness with arranged evenly distributed over its outer circumference axially aligned ribs. The ribs end in a distance from the frustoconical face of the Cutting ring, the one directed against the threaded cap Forms pressure shoulder. Their outside diameter is inevitable reduced by twice the height of the ribs. This leaves one Shoulder area with a relatively small printing area, the a correspondingly high specific surface pressure is exposed. This can lead to the weak Shoulder area is unable to move from the Threaded cap towards the end of the screwing process Cutting edges to exert high axial force with as much as possible little loss to transmit for optimal incision to guarantee the cutting edges in the pipe jacket. Also the arranged distributed over the outer circumference of the cutting ring Overall, ribs are too sensitive to bend to axial Stress on the cutting ring, its bulging completely to exclude. By such a deformation of the Cutting ring goes a corresponding share of the force and of the tightening path for penetration of the cutting edges into the Pipe jacket lost.

Die Druckfläche des Schulterbereichs ungeachtet der Rippen des Schneidringes zu vergrößern, würde jedoch zu dem Nachteil führen, daß der Schneidring seine in diesem Endbereich angestrebte radiale Verformbarkeit einbüßt und das betreffende Bundende des Schneidringes das Rohr nicht bzw. nicht genügend fest einspannt und infolgedessen das Rohr auch nur unzureichend abgestützt wird. In diesem Fall können Schwingungen des Rohres, die aus Biege- und Lastwechselbeanspruchungen herrühren, nicht aufgefangen werden, sondern übertragen sich bis in den Schneidkantenbereich. Die Folge sind Rohrbrüche in diesem Bereich, welche insbesondere bei dünnwandigen Rohren auftreten, da deren radiales Widerstandsmoment im eingeschnittenen Bereich besonders gering ist.The pressure area of the shoulder area regardless of the ribs enlarging the cutting ring would, however, be a disadvantage lead the cutting ring its in this end area desired radial deformability and that relevant end of the cutting ring not the tube or not tight enough and consequently the pipe too is insufficiently supported. In this case, you can Vibrations of the pipe, which from bending and Load change stresses arise, not absorbed be transferred to the Cutting edge area. The result is burst pipes in this Area which is particularly important for thin-walled pipes occur because their radial section modulus in incised area is particularly small.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, deren Schneidring sich durch eine hohe axiale Steifigkeit, insbesondere gegen ein Ausbeulen auszeichnet und folglich eine voll wirksame Kraftübertragung zum Einschneiden ermöglicht sowie eine solche Radialsteifigkeit aufweist, die eine gezielte Durchmesserreduzierung im Bereich der Druckschulter erlaubt, damit eine sichere Rohrhalterung auch bei dünnwandigen Rohren gewährleistet ist.The invention has for its object a device to propose the type described at the outset Cutting ring is characterized by high axial rigidity, especially against denting and consequently a fully effective power transmission for cutting enables and has such a radial rigidity that a targeted reduction in diameter in the area of Pressure shoulder allowed, so that a secure pipe holder too is guaranteed for thin-walled pipes.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ausgegangen, welche erfindungsgemäß die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale aufweist.To solve this problem a device in Preamble of claim 1 mentioned type, which according to the invention in its characteristic part Features specified.

Durch die erfindungsgemäße Verstärkung des zylindrischen Mittelbereichs des Schneidringes unter Beibehaltung seiner Rotationssymmetrie auch in diesem Bereich wird dort eine plastische Verformung und insbesondere ein Ausbeulen verhindert, so daß die von der Gewindekappe auf die Druckschulter des Schneidringes ausgeübte Axialkraft verlustfrei bis auf die Schneidkanten übertragen werden kann und damit ein gutes Einschneiden gewährleistet ist.The inventive reinforcement of the cylindrical Middle area of the cutting ring while maintaining it There is a rotational symmetry in this area as well plastic deformation and especially bulging prevented so that from the threaded cap on the Pressure shoulder of the cutting ring applied axial force can be transferred loss-free to the cutting edges and thus a good incision is guaranteed.

An den verstärkten zylindrischen Mittelbereich des Schneidringes schließt sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung beidseitig je ein durch eine Verkleinerung des Außendurchmessers geschwächter zylindrischer Übergangsbereich an. At the reinforced cylindrical central area of the Cutting ring closes according to an embodiment of the Invention on both sides by reducing the Outside diameter weakened cylindrical transition area at.

Durch diese Ausgestaltung ist der Schneidring an seinen beiden konisch ausgebildeten Randbereichen mit einer je nach der gewählten Wandstärke der Übergangsbereiche definierbaren radialen Elastizität ausgestattet, die einerseits ein gutes kraft- und formschlüssiges Einschneiden mit den Schneidkanten in das Rohr und andererseits eine reib- und formschlüssige Einfassung des Rohres sicherstellt, dem insbesondere bei dünnwandigen Rohren erhebliche Bedeutung zukommt.With this configuration, the cutting ring is on its two conical edge areas with one depending definable wall thickness of the transition areas radial elasticity, which is good on the one hand non-positive and positive cutting with the cutting edges into the pipe and on the other hand a frictional and positive fit Ensuring the pipe, especially when thin-walled tubes are of considerable importance.

Die axiale Kraftübertragung wie auch die gegen Ende des Schraubvorganges angestrebte jeweilige radiale Verformung der Randbereiche des Schneidringes läßt sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung optimieren, indem der an den die konische Druckschulter bildenden Randbereich anschließende Übergangsbereich einen größeren Außendurchmesser aufweist als der an den die Schneidkanten anschließenden Randbereich angeschlossene Übergangsbereich.The axial power transmission as well as that towards the end of the Desired radial deformation of the desired Edge areas of the cutting ring can be further Optimize embodiment of the invention by the to which the adjoining conical pressure shoulder Transition area has a larger outer diameter than the edge area adjoining the cutting edges connected transition area.

Um die zum Einschneiden erforderliche radiale Verformbarkeit des mit den Schneidkanten versehenen Randbereichs nicht im gleichen Ausmaß auf den sich anschließenden Übergangsbereich zu erstrecken und dessen Formstabilität soweit erforderlich beizubehalten, geht dieser nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einem konisch vergrößerten Teilstück bogenförmig in eine Stirnseite des Mittelbereichs über.The radial deformability required for cutting the edge area provided with the cutting edges is not in the same extent to the subsequent transition area to extend and its dimensional stability where necessary to maintain, this goes according to a further embodiment the invention with a conically enlarged section arched into an end face of the central area.

Der an dem die Druckschulter bildende Randbereich anschließende Übergangsbereich ist vorzugsweise unmittelbar rechtwinklig an eine Stirnseite des Mittelbereichs angeschlossen, da dieser Übergangsbereich mit seinem Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Mittelbereichs am nächsten kommt und deshalb keiner zusätzlichen Verstärkung bedarf. The edge area forming the pressure shoulder subsequent transition area is preferably immediate perpendicular to one end of the middle area connected because this transition area with his Outer diameter the outer diameter of the central area on next comes and therefore no additional reinforcement requirement.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich dem insgesamt von derartigen Vorrichtungen geforderten Verhalten Rechnung tragen, unter Anwendung eines definierten Drehmoments eine kontrollierte Schneidringmontage bis zur Fertigmontage bzw. Endmontage zu bewerkstelligen.With the device according to the invention, this can be done overall behavior required by such devices wear, using a defined torque controlled cutting ring assembly until final assembly or Final assembly to be accomplished.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgebrochen dargestellt. Es zeigt:In the drawing, an embodiment of the Device according to the invention shown broken. It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung in einem Längsschnitt und Fig. 1 is a side view of the device in a longitudinal section and

Fig. 2 einen Schneidring in einem gegenüber Fig. 1 größeren Maßstab. Fig. 2 shows a cutting ring on a larger scale than Fig. 1.

Die Vorrichtung besteht aus einem Anschlußkörper 1, der als ein beidseitig mit Außengewinde versehenes Kupplungsstück ausgebildet ist, einer Gewindekappe 2, die als Überwurfmutter auf einem Endstück des Anschlußkörpers 1 aufschraubbar ist, und einem Schneidring 3, der mit der Gewindekappe 2 auf ein Endstück eines in dem Anschlußkörper 1 eingeschobenen Rohres 4 aufgeschoben und zwischen dem Anschlußstück 1 und der Gewindekappe 2 verspannbar ist.The device consists of a connecting body 1 , which is designed as a coupling piece provided on both sides with an external thread, a threaded cap 2 , which can be screwed on as a union nut on an end piece of the connecting body 1 , and a cutting ring 3 , which with the threaded cap 2 on an end piece of a the connector body 1 inserted tube 4 is pushed and clamped between the connector 1 and the threaded cap 2 .

Wie der in Fig. 2 gegenüber dem in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellte Schneidring 3 verdeutlicht, weist dieser zwei konische Randbereiche 5 und 6 auf.As illustrated in FIG. 2 compared to the cutting ring 3 shown on an enlarged scale in FIG. 1, it has two conical edge regions 5 and 6 .

Der Randbereich 5, dessen Konizität der eines konischen Bohrungsteilstückes 7 in der Gewindekappe 2 entspricht, bildet eine Druckschulter, über welche die axiale Spannkraft von der Gewindekappe 2 aus in den Schneidring 3 eingeleitet wird. The edge region 5 , the taper of which corresponds to that of a conical bore section 7 in the threaded cap 2 , forms a pressure shoulder via which the axial clamping force is introduced from the threaded cap 2 into the cutting ring 3 .

Der Randbereich 6, dessen Konizität sich mit fortschreitender Verpressung des Schneidringes 3 der Konizität des Bohrungsteilstückes 8 in dem Anschlußkörper 1 durch Kontraktion zunehmend anpaßt, ist auf seiner Innenseite mit zwei Schneidkanten 9, 10 versehen, die gegen Ende des Schraubvorganges - wie Fig. 1 zeigt - in das Rohr 4 ringsum eingedrungen sind.The edge region 6 , the conicity of which increasingly adapts to the conicity of the bore section 8 in the connection body 1 by contraction as the compression of the cutting ring 3 progresses, is provided on its inside with two cutting edges 9 , 10 , which toward the end of the screwing process - as shown in FIG. 1 - Have penetrated all around in the tube 4 .

Ein zylindrischer Mittelbereich 11 des Schneidringes 3 ist gegenüber den Randbereichen 5, 6 durch eine Vergrößerung seines Außendurchmessers erheblich verstärkt und widersetzt sich dadurch insbesondere auch einer radialen Verformung, wie sie für die Randbereiche 5, 6 erwünscht ist.A cylindrical central region 11 of the cutting ring 3 is considerably reinforced compared to the edge regions 5 , 6 by increasing its outer diameter and, in particular, thereby also opposes a radial deformation, as is desired for the edge regions 5 , 6 .

Zwischen dem zylindrischen Mittelstück 11 und den beiden konischen Randbereichen 5, 6 ist jeweils ein Übergangsbereich 13 bzw. 14 vorgesehen.Between the cylindrical middle piece 11 and the two conical edge areas 5 , 6 , a transition area 13 and 14 is provided in each case.

Der Übergangsbereich 13 zwischen dem konischen Randbereich 5 und dem zylindrischen Mittelbereich 11 ist gleichfalls zylindrisch, jedoch mit einem kleineren Außendurchmesser als der Mittelbereich 11 ausgebildet und schließt an diesen so an, daß der Schneidring 3 dort eine stufenförmige Durchmesserveränderung erhält.The transition region 13 between the conical edge region 5 and the cylindrical central region 11 is likewise cylindrical, but with a smaller outer diameter than the central region 11 , and adjoins the latter so that the cutting ring 3 receives a step-like diameter change there.

Der Übergangsbereich 14 zwischen dem konischen Randbereich 6 und dem zylindrischen Mittelbereich 11 ist über eine am konischen Randbereich 6 anschließende Teillänge zylindrisch und über eine am Mittelbereich 11 anschließende Teillänge leicht konisch ausgebildet, wobei der Übergangsbereich 14 über einen Bogen 15 an eine Stirnseite des Mittelstücks 11 angeschlossen ist.The transition region 14 between the tapered edge region 6 and the cylindrical central region 11 is formed by a post on the conical edge portion 6 partial length of cylindrical and subsequent to the central portion 11 partial length slightly conical, wherein the transition portion 14 connected to a front side of the middle piece 11 via a bend 15 is.

Claims

1. Vorrichtung zum dichten Anschrauben eines Rohres, bestehend aus

- einem Anschlußkörper, der mit einer ein Endstück des Rohres aufnehmenden Bohrung versehen ist, die sich von einer dem Rohr zugewandten Stirnseite des Anschlußkörpers aus über ein Bohrungsteilstück konisch verkleinert,
- einer auf den Anschlußkörper auf schraubbaren Gewindekappe, welche mit einer Bohrung versehen ist, die sich zu der dem Anschlußkörper abgewandten Stirnseite der Gewindekappe hin gleichfalls über ein Bohrungsteilstück konisch verkleinert,
- und einem zwischen dem Anschlußkörper und der Gewindekappe einspannbaren Schneidring mit konisch ausgebildeten Randbereichen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der insgesamt rotationssymmetrisch ausgebildete Schneidring (3) zwischen dem mindestens eine Schneidkante (9, 10) umschließenden, dem Anschlußkörper (1) zugewandten konischen Randbereich (6) und dem eine Druckschulter bildenden, der Gewindekappe (2) zugewandten konischen Randbereich (5) einen durch eine Vergrößerung seines Außendurchmessers erzeugten verstärkten zylindrischen Mittelbereich (11) aufweist.

1. Device for tightly screwing a pipe, consisting of

a connecting body which is provided with a bore which receives an end piece of the tube and which tapers conically from an end face of the connecting body facing the tube via a bore section,
a threaded cap which can be screwed onto the connecting body and which is provided with a bore which also tapers down towards the end face of the threaded cap facing away from the connecting body, via a bore section,
and a cutting ring which can be clamped between the connecting body and the threaded cap and has conical edge regions,
characterized,
that the overall rotationally symmetrical cutting ring ( 3 ) between the at least one cutting edge ( 9 , 10 ) surrounding the connection body ( 1 ) facing conical edge area ( 6 ) and the pressure shoulder forming the threaded cap ( 2 ) facing conical edge area ( 5 ) one has a reinforced cylindrical central region ( 11 ) produced by enlarging its outer diameter.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (3) am verstärkten zylindrischen Mittelbereich (11) beidseitig je einen durch eine Verkleinerung des Außendurchmessers geschwächten zylindrischen Übergangsbereich (13 bzw. 14) aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the cutting ring ( 3 ) on the reinforced cylindrical central region ( 11 ) has on both sides a weakened by a reduction in the outer diameter cylindrical transition region ( 13 and 14 ).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem die konische Druckschulter bildenden Randbereich (5) anschließenden Übergangsbereich (13) einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Übergangsbereichs (14), der an dem die Schneidkanten (9, 10) einschließenden Randbereich (6) anschließt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the transition region ( 13 ) adjoining the edge region ( 5 ) forming the conical pressure shoulder has a larger outer diameter than the outer diameter of the transition region ( 14 ), on which the cutting edges ( 9 , 10 ) enclosing edge area ( 6 ).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem die Schneidkanten (9, 10) einschließende Randbereich (6) anschließende Übergangsbereich (14) mit einem konisch vergrößerten Teilstück bogenförmig in eine Stirnseite des Mittelbereichs (11) übergeht.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the on the the cutting edges ( 9 , 10 ) including the edge region ( 6 ) adjoining transition region ( 14 ) with a conically enlarged section merges into an arc in an end face of the central region ( 11 ) .

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem die Druckschulter bildenden Randbereich (5) anschließende Übergangsbereich (13) unmittelbar rechtwinklig an eine Stirnseite des Mittelbereichs (11) anschließt.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the edge region forming the pressure shoulder ( 5 ) adjoining transition region ( 13 ) directly adjoins an end face of the central region ( 11 ).