DE8629297U1

DE8629297U1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE8629297U1
Application number: DE8629297U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-03
Filing date: 1986-11-03
Publication date: 1987-06-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit einem Dichtungsring, der sich mit einer radial innenliegenden Fläche auf der Rohrwand und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie einer dem Rohrende zugewandten Stirnseite in einem Gehäuse abstützt; mit einem axial verschiebbaren Preßring, der gegen die dem Rohrende abgewandte Stirnseite des Dichtungsringes anliegt und diesen zusammenpreßt; mit einem Klemmring, der durch radiale Druckbeaufschlagung formschlüssig in die Rohrwand gedrückt wird; und mit einer Oberwurfmutter, die auf ein Außengewinde des Gehäuses aufgeschraubt ist, mit einer inneren Ringschulter den genannten Preßring in axialer Richtung und über einen Innenkonus den Klemmring in radialer Richtung beaufschlagt.

Eine derartige Ausführungsform läßt sich der US-PS 2,453,024 entnehmen. Hier ist in axialer Richtung gesehen hinter dem Preßring der Klemmring angeordnet, der einen flachen Außenkonus aufweist und von der Überwurfmutter übergriffen ist, die auf das dem Rohrende abgewandte Ende des Gehäuses aufgeschraubt ist und mit einem Innenkonus den Klemmring radial beaufschlagt. Dichtungsring, Preßring und Klemmring liegen in axialer Richtung jeweils aneinander an. Dichtungsring und Preßring sind in den Gehäusestutzen eingeschoben, auf den die Überwurfmutter aufgeschraubt ist. Nach dem Einsetzen des Dichtungsringes sowie des

Theodor-Heuss-StraBe 2 D-3300 Braunschweig

Bundesrepublik'Öeutschiand

Telefon 0531-80079

Telex 0952620 grammd

Telegrammadresse Patent Braunschweig

Preßringes in den genannten Gehäusestutzen wird das Rohr eingeschoben, bis es mit seinem Ende an einem nach innen ragenden Ringbund des Gehäuses anschlägt. Dann wird der Klemmring auf das Rohr bis zur Anlage an den Preßring geschoben. Anschließend wird die Oberwurfmutter auf das Rohr und über den Klemmring geschoben und auf das Außengewinde des genannten Gehäusestutzens aufgeschraubt. Die sich durch das Aufschrauben ergebende Axialverschiebung der Oberwurfmutter führt zu einer Beaufschlagung des Klemmringes sowohl in axialer als auch in radialer Richtung. Die axiale Kraftkomponente verschiebt den Klemmring und damit den Preßring in axialer Richtung gegen den Dichtungsring, der dadurch zusammengedrückt wird. Der gleichzeitig ausgeübte Radialdruck drückt den Klemmring gegen die Rohrwand, so daß beim weiteren Anziehen der Oberwurfmutter die Zähne des Klemmringes in die Rohrwand eingedrückt werden.

Ein Nachteil dieser vorbekannten Rohrverbindung ist darin zu sehen, daß an dem Rohr angreifende axiale Zugkräfte leicht zu Leckagen führen. Dies ergibt sich daraus, daß das unter Einwirkung starker Zugkräfte geringfügig axial herausgezogene Rohr (Rohrauszug) die mit ihm über die Zähne formschlüssig verbundene Klemmhülse mitzieht, die sich dadurch von dem Preßring löst, so daß der Dichtungsring in axialer Richtung nicht mehr beaufschlagt ist. Nachteilig erscheint ferner, daß sich die vorbekannte Konstruktion nicht zum Verbinden von Fittings u.dergl. eignet. Nachteilig ist ferner, daß die großflächige Anlage zwischen Oberwurfmutter und Klemmring zu hohen Reibungen und dementsprechend zu hohen Kontagekräften führt. Diese Montagekräfte lassen sich nur dann verringern, wenn die Zähne des Klemmringes bei der Montage nur leicht die Rohrwand eingedrückt und erst durch den vorstehend genannten Rohrauszug dadurch tiefer eingepreßt werden, daß der Klemmring in den Konus der Oberwurfmutter gezogen wird. Der sich bei vielen Anwendungsfällen addierende Weg des Rohrauszuges ist jedoch nachteilig.

I I · *

ill · ·

ill·· <

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Rohrverbindung so zu verbessern, daß sich eine zuverlässige Verbindung bzw. Abdichtung bei verhältnismäßig geringen Montapekräften ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen in die Überwurfmutter eifiyesChübenen Zwi sChenspärmri ny, der äüf seiner dem Fleering abgewandten Stirnseite an ainem Ringbund der Oberwurfmutter anliegt, an seiner äußeren Mantelfläche einen lichten Abstand von der Oberwurfmutter aufweist und mit seiner inneren Mantelfläche den genannten Innenkonus bildet.

Der Zwi schenspan.iring liegt somit nur stirnseitig, also nur mit einer verhältnismäßig kleinen Ringfläche an einem Ansatz oder Schulter der Oberwurfmutter an, so daß sich hier nur geringe Reibungskräfte ergeben. Der Zwischenspannring führt gegenüber dem in Ruhe befindlichen Klemmring im wesentlichen nur eine Axialverschiebung aus, behält dabei aber mit seiner äußeren Mantelfläche immer einen lichten Abstand von der gedrehten Oberwurfmutter.

In einer geeigneten Ausführungsform kann der Klemmring in bekannter Weise auf seiner inneren Mantelfläche mit Zähnen bestückt und auf seiner äußeren Mantelfläche in Anpassung an den genannten Innenkonus konisch ausgebildet sein. In einer abgewandelten Ausführungsform ist es dabei zweckmäßig, wenn der genannte Innenkonus sowie die konische Mantelfläche des Klemmringes aus abgestuften Konusflächen bestehen. Beim Anziehen der überwurfmutter werden zunächst durch Beaufschlagung über einen verhältnismäßig flach ausgebildeten Konusabschnitt die Zähne leicht in die Rohrwand eingedrückt. Durch Beaufschlagung des nachfolgenden, steiler ausgebildeten Konusabschnittes werden die Zähne weiter in die Rohrwand eingedrückt; zugleich aber wird auch der Klemmring axial etwas verschoben, so daß sich seine Zähne in Richtung des Dichtungsringes in die Rohrwand einschneiden.

Es ist vorteilhaft, wenn bei der fertig montierten Rohrverbindung ein lichter axialer Abstand zwischen Klemmring und Preßring besteht. Hierdurch bleibt die Beaufschlagung des Dichtungsringes auch dann unverändert, wenn sich der Klemmring ungewollt löst und axial etwas verschiebt.

Der Preßring kann in seiner Endstellung an einer Schulter des Gehäuses anliegen. Durch diase Begrenzung der Axialverschiebung des Preßringes ist sichergestellt, daß der Dichtungsring nur in einem vorher bestimmten Umfang zusammengepreßt wird, und daß eine unnötig starke Beaufschlagung der übrigen Verbindungsteile verhindert wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden zusammen mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungs formen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine Rohrverbindung im Längsschnitt;

Figur 2 ein Detail der Figur 1 in abgewandelter Ausführungsform;

Figuren 3 bis 7 abgewandelte Ausführungsformen in einer Darstellung gemäß Figur 1;

Figur 8 einen Querschnitt gemäß der Linie VIII - VIII in Figur 7;

Figur 9 u. 10 abgewandelte Ausführungsformen in einer Darstellung gemäß Figur 1;

Figur 11 einen Schnitt gemäß der Linie XI - XI in Fig.10;

Figur 12 ein Detail einer abgewandelten Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Figur 1;

Figur 13 eine Stirnansicht der Darstellung gemäß Figur 12 und

Figur 14 einen Schnitt gemäß der Linie XIV - XIV in Figur 12.

Figur 1 zeigt eine Verbindung zwischen zwei Rohren 1,2, die im Ausführungsbeispiel aus Kunststoff bestehen können. Dabei kann es sich bei dem nur angedeuteten Rohr 2 auch um einen Armaturanschluß o.dergl. handeln. Die einander benachbarten Rohrenden la,2a sind in ein Gehäuse 3 bis zum Anschlag an ein<y gehäusefeste Ringschulter 4 eingeschoben. Bei dem Gehäuse 3 kann es sich auch um ein Fitting handeln.

Die Rohrverbindung umfaßt ferner einen Dichtungsring 5, der sich mit einer radial innenliegenden Fläche auf der Rohrwand 1b und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie einer dem Rohrende 1a zugewandten Stirnseite in dem Gehäuse 3 abstützt. Auf das Rohr 1 ist ferner ein Preßring 6 aufgeschoben, der gegen die dem Rohrende 1a abgewandte Stirnseite des Dichtungsringes 5 anliegt und diesen in seiner Arbeitsstellung zusammenpreßt. Der axial verschiebbare Preßring 6 stützt sich in seiner Endstellung

11 ·■···

an einer Schulter 7 des Gehäuses 3 ab.

Auf das Rohr 1 ist ferner ein Klemmring 8 aufgeschoben, der auf seiner inneren Mantelfläche mit Zahnen 9 bestückt und auf seiner äußeren Mantelfläche 8a konisch ausgebildet ist. Der Klemmring 8 wird übergriffen von einem Zwischenspannring 10, der in eine Oberwurfmutter 11 eingeschoben ist und auf seiner dem Preßring 6 abgewandten Stirnseite an einem Ringbund 12 der Überwurfmuttern anliegt, jedoch an seiner äußeren Mantelfläche einen lichten Abstand a vom der Oberwurfmutter 11 aufweist. Figur 1 läßt ferner erkennen, daß der Zwischenspannring 10 den Klemmring 8 auf der dem Preßring 6 abgewandten Seite stirnseitig mit einem Ring 10a übergreift, der gemäß Figur 2 auch als separates Bauteil ausgebildet sein kann.

Die Oberwurfmutter 11 ist auf ein Außengewinde 13 des Gehäuses 3 aufgeschraubt, wobei die untere Hälfte der Figur 1 den Beginn des Aufschraubens zeigt. Hier weist der Preßring 6 noch einen lichten Abstand von der Schulter 7 des Gehäuses 3 auf, während der Klemmring 8 stirnseitig am Preßring 6 anliegt und mit seinen Zähnen 9 auf der Rohrwand 1b aufliegt. Der Klemmring 8 kann ebenso wie auch in den folgenden Ausführungsbeispielen geschlitzt sein. Der Zwischenspannring 10 ist mit einem Innenkonus 14 versehen, dem die konische äußere Mantelfläche 8a des Klemmringes 8 angepaßt ist. Wird nun die überwurfmutter 11 ausgehend von der unteren Darstellung in Figur 1 weiter auf das Außengewinde 13 des Gehäuses 3 aufgeschraubt, erfolgt eine axiale Verschiebung der überwurfmutter 11 und dadurch eine entsprechende Axialverschiebung des Zwischenspannringes 10, der lediglich über seinen Ring 10a an der Oberwurfmutter 11 anliegt. Der Zwischenspannring 10 übt aufgrund seiner Axialverschiebung eine nach innen gerichtete Radialkraft auf den Klemmring 8 aus, dessen Zähne 9 dadurch in die Rohrwand 1b eingedrückt werden (siehe obere Darstellung in Figur 1). Beim weiteren Aufschrauben der

Oberwurfmutter 11 kommt eine innere Ringschulter 15 der Oberwurfmutter 11 zur Anlage an den Preßring 6, der beim weiteren Aufschrauben der überwurfmutter 11 bis zu seinem Anschlag am Gehäuse 3 axial verschoben wird. Hierdurch erfolgt eine Beaufschlagung des Dichtungsringes 5; zugleich aber ergibt sich ein lichter Abstand &khgr; zwischen dem Preßring 6 und dem Klemmring 8. Diese Endstellung der Montage zeigt die obere Hälfte .er Figur 1,

Da der Zwischenspannring 10 nur stirnseitig mit einer verhältnismäßig kleinen Ringfläche an der OLerwurfmutter 11 anliegt, ergeben sich im Vergleich zu vorbekannten Lösungen geringere Reibungskräfte und dementsprechend geringere Montagekräfte. Da der Zwischenspannring 10 mit seinem Ring 10a den Klemmring 8 stirnseitig übergreift, wird ein Rohrauszug aufgrund axialer Zugbeanspruchungen am Rohr 1 unterbunden.

Die Ausführungsform gemäß Figur 3 entspricht im wesentlichen der der Figur 1, jedoch ist hier das Außengewinde 13 für die Oberwurfmutter 11 an einem separaten Gehäuseteil aus hochbelastbarem Werkstoff angeordnet. Dieses separate Bauteil besteht aus zwei zusammen einen Ring bildenden Halbschalen 16,17, die sich in axialer Richtung an einer dem Rohrende 1a zugewandten Ringschulter 18 des Hauptgehäuses 3 abstützen. Dadurch kann für das Gehäuse 3, das mit dem zu fördernden Medium in Berührung kommt, ein diesem Medium angepaßtes Material verwendet werden, auch wenn dieses zur Aufnahme hoher axialer Zugkräfte nicht geeignet ist.

Die Ausführungsform gemäß Figur 4 entspricht im Prinzip der der Figur 3. Das Gehäuse 3 ist hier ein als Winkelstück ausgebildeter, das Medium führender Fitting, der jedoch aus einem für Gewinde ungeeignetem Werkstoff besteht. Das Gehäuse 3 ist daher mit zwei Halbschalen 19,20 hoher Festigkeit ummantelt. Diese Halbschalen 19,20 sind mit dem Außengewinde 13 für die überwurfmutter 11 versehen.

Figur 5 zeigt eine Rohrverbindung ähnlich der der Figur 1, wobei jedoch der Zwischenspannring 10 den Klemmring 8 stirnseitig nicht übergreift. Insbesondere hier ist der lichte Axialabstand &khgr; zwischen Preßring 6 und Klemmring 8 von Bedeutung, da dadurch die Beaufschlagung des Dichtungsringes 5 auch dann unverändert bleibt, wenn sich der Klemmring 8 ungewollt löst bzw. durch einen Rohrauszug etwas nach rechts gezogen wird.

Auch die Ausführungsform gemäß Figur 6 entspricht im Prinzip der der Figur 1, wobei jedoch der Innenkonus 14 des Zwischenspannringes 10 sowie die konische Mantelfläche 8a des Klemmringes 8 aus abgestuften Konusflächen bestehen. Aufgrund dieser Abstufung wird beim Anziehen der Oberwurfmutter 11 der Klemmring zuerst über einen flachen Konusabschnitt beaufschlagt, so daß sich sofort ein leichtes Eindrücken der Zähne 9 in die Rohrwand 1b ergibt.

Bei der Rohrverbindung gemäß den Figuren 7 und 8 findet ein geschlitzter Klemmring 21 mit kreisförmigem Querschnitt Verwendung, der radial nach innen ragende Profilierungen 22 aufweist. Beim Anziehen der Oberwurfmutter 11 beulen diese Profi1ierungen 22 die Rohrwand 1b an vier Stellen ein. Das Rohr 1 kann bei diesem Ausführungsbeispiel aus Metall bestehen.

Die Rohrverbindung gemäß Figur 9 entspricht im Prinzip der der Figur 8. Es handelt sich um die Verbindung von zwei Metallrohren 1,2. Um im Dichtungsbereich sowohl im Rohraußendurchmesser als auch in der Bohrung des Gehäuses 3 den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu haben, ist bei dieser Konstruktion ein Metall-Rohrstutzen 23 als Zwischenglied zwischen dem eigentlichen Gehäuse 3 und einem Innenring 24 eingesetzt.

Die Rohrverbindung gemäß den Figuren 10 und 11 weist einen geschlitzten Klemmring 25 auf, der einen rechteckigen (obere Darstellung in Figur 10) oder aber einen runden Querschnitt

I t ·

t I I

(untere Darstellung in Figur 10) aufweisen kann. Dieser Klemmring 25 weist eine angenähert quadratische Innenkontur 26 auf, so daß der Klemmring 25 beim Aufschrauben der Oberwurfmutter in den Zwischenspannring 10 eingezogen wird und dadurch seine vier geraden Innenflächen in die Rohrwand Ib eindrückt. Dadurch hat das Rohr 1 die Tendenz, im Bereich des Klemmringes 25 eine nahezu quadratische Form anzunehmen, wird hieran aber von dem Zwischenspannring gehindert. So entstehen vier Einbeulungen sowie vier Ausbeulungen des Rohres 1. In den jeweiligen Zwischenbereichen bleibt das Rohr nahezu rund. Hierdurch ergibt sich eine hochwertige Rohrverbindung ohne jede Kerbwi rlkung.

Die untere Hälfte der Figur 10 zeigt einen Zwischenspannring gemäß Figur 5.

Figur 12 zeigt lediglich einen in ein Rohr 1 eingedrückten Klemmring 8, dessen Position in ungespannter Lage gestrichelt angedeutet ist. Diese ungespannte Lage zeigt auch Figur 13, die überdies erkennen läßt, daß die Länge 1 der Zähne 9 des Klemmringes 8 von dem dem Schlitz 27 des Klemmringes 8 gegenüberliegenden Bereich in Umfangsrichtung zum Schlitz 27 hin zunimmt. Die jeweilige Zahnlänge soll dabei etwa dem Maß der Relativbewegung entsprechen, den die Innenwandung des Klemmringes 8 beim Zusammendrücken des Klemmringes in Umfangsrichtung zurücklegt. Diese Relativbewegung ist iii dem dem Schlitz 27 gegenüberliegenden Bereich Null und nimmt zum Schlitz 27 hin zu. Durch diese Ausbildung der Zähne 9 wird erreicht, daß sich die Zähne beim Anziehen der überwurfmutter 11 bereits bei geringem Kraftaufwand in die Rohrwand einschneiden.

Gr/Gru.

Claims

Rohrverbindung mit einem Dichtungsring (5), der sich mit einer radial in.,enl iegenden Fläche auf der Rohrwand (1b) und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie einer dem Rohrende (1a) zugewandten Stirnseite in einem Gehäuse (3; 16,17; 19,20) abstützt;

mit einem axial verschiebbaren Preßring (6), der gegen die dem Rohrende (1a) abgewandte Stirnseite des Dichtungsringes (5) anliegt und diesen zusammenpreßt; mit einem Klemmring (8; 21; 25), der durch radiale Druckbeaufschlagung formschlüssig in die Rohrwand (1b) gedrückt wird; und

mit einer überwurfmutter (11), die auf ein Außengewinde (13) des Gehäuses (3; 16,17; 19,20) aufgeschraubt ist, mit einer inneren Ringschulter (15) den genannten Preßring (6) in axialer Richtung und über einen Innenkonus (14) den Klemmring (8; 21; 25) in radialer Richtung beaufschlagt, gekennzei chnet durch einen in die Überwurfmutter (11) eingeschobenen Zwischenspannring (10), der auf seiner dem Preßring (6) abgewandten Stirnseite an einem Ringbund (12) der Überwurfmutter (11) anliegt, an seiner äußeren Mantelfläche einen lichten Abstand (a) von der Überwurfmutter (11) aufweist und mit seiner inneren Mantelfläche den genannten Innenkonus (14) bildet.

Theodor-Heuss-Straße 2 0-3300 Braunschweig

Bundesrepublik Deutschland

Telefon 0531-80079

Telex 09 52 620 gramm d

Telegrammadresse Patent Braunschweig

-Z-

Z. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspannring (10) den Klemmring (8) auf der dem Preßring (6) abgewandten Seite stirnseitig übergreift.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspannring (10,10a) zweiteilig ausgebildet ist. (Figur 2)

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (8) auf seiner inneren Mantelfläche mit Zähnen (9) bestückt und auf seiner äußeren Mantelfläche (8a) in Anpassung an den genannten Innenkonus (14) konisch ausgebildet ist.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Innenkonus (14) sowie die konische Mantelfläche (8a) des Klemmringes (8) aus abgestuften Konusflächen bestehen. (Figur 6)

6. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen - bei der fertig montierten Rohrverbindung bestehenden - lichten axialen Abstand (x) zwischen Klemmring (8) und Preßring (6).

7. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (21) geschlitzt ist und radial nach innen ragende Profilierungen (22) aufweist. (Figur 8)

8. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (25) geschlitzt ist und eine vieleckige, vorzugsweise quadratische Innenkontur (26) aufweist. (Fig,11)

9. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dar Preßring (6) in seiner Endstellung an n-jner Schulter (7) des Gehäuses (3) anliegt.

10. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16,17; 19,20) mehrteilig ausgebildet ist, wobei das für die überwurfmutter (11) bestimmte Außengewinde (13) an einem Gehäuseteil (16,17; 19, 20) aus hochbelastbarem Werkstoff angeordnet ist.

11. Rohrverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Außengewinde (13) versehene Gehäuseteil aus zwei Halbschalen (16,17; 19,20) besteht, die sich in axialer Richtung an einer dem Rohrende (1a) zugewandten Ringschulter (18) des Hauptgehäuses (3) abstützen. (Fig. 3+4)

12. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (8) geschlitzt ist, und daß die Länge (1) seiner Zähne (9) von dem dem Schlitz (27) gegenüberliegenden Bereich in Umfangsrichtung zum Schlitz(27) hin zunimmt. (Figur 13)

ientanwälte
G r a df m + Lins
Gr/Gru.