DE9102575U1 - Rohrverbindung, insbesondere für Verbundrohre - Google Patents
Rohrverbindung, insbesondere für VerbundrohreInfo
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Description
Busse & Busse Patentanwälte
European Patent Attorneys
Hewing GmbH Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse
■* Dipl.-Ing. Dietrich Busse
Waldstraße 3 Dipl.-Ing. Egon Bünemann
Dipl.-Ing. Ulrich Pott
D-4434 Ochtrup
D-4500 Osnabrück
Großhandelsring 6 · Postlach 1226 Telefon: 0541-586081/82
Telegramme: patgewar Osnabrück Tel e ko pie re r : 0541-588164
04.03.1991 DB/ldS/Li
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung, insbesondere für Verbundrohre, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Rohrverbindung dieser Art (DE-AS 1 525 728) ist zur Ausbildung einer selbstaufweitenden
Rohrverbindung das Anschlußteil als gesondertes Rohraufweitungsglied ausgebildet, das in Eingriff mit dem Rohrende
dieses aufweitet und zwischen sich und der Preßhülse verpreßt. Diese axiale Pressung kommt durch das Zusammenwirken
von Überwurfmutter und der mit einer Gegenschulter versehenen Preßhülse zustande. Eine über den gesamten Umfang
in die obere Randschicht des Rohrendes eindringende Greifkante der Preßhülse beschädigt wegen der für die Aufweitung
notwendigen hohen Axialkräfte das Rohrmaterial zumindest in dieser oberen Schicht und erzeugt eine nachteilige Kerbwirkung,
die die Rohrverbindung im Preßbereich schädigt. Das Rohraufweitungsglied beeinflußt die Strömung innerhalb
des Kupplungskörpers nachteilig, da ein von ihm gebildeter Absatz den Strömungsquerschnitt verringert und Verluste
verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung, insbesondere für Verbundrohre, zu schaffen, die leicht
montierbar ist und eine zugfeste, zuverlässig dichte Verbindung der Rohre erbringt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Rohrverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich wesentlicher
weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 23 verwiesen.
Die Erfindung schafft eine insbesondere für Verbundrohre
geeignete Rohrverbindung, die aufgrund eines vorgeweiteten Rohrendes bei der Herstellung der Verbindung nur eine Restaufweitung mit geringen Axialkräften erfordert, die keine
Beschädigungen hervorrufen. Ferner ist eine große Dichtfläche vorhanden, und die Dichtwirkung gegenüber dem Anschlußteil
als integralem Fortsatz der Kupplungshülse wird auch bei axialer Belastung der Rohrverbindung und daraus
resultierenden Axialverschiebungen des Rohrendes relativ zum Anschlußteil nicht aufgehoben. Der Anschlußteil mit
seiner konischen Auflauffläche und seiner zylindrischen
Stützfläche ermöglicht eine unkomplizierte Montage eines Rohrendes mit so geringen Umformkräften, daß keine die
Dauerbelastbarkeit der Rohrverbindung beeinflussenden Schaden durch Schneid-, Scher -, Kerb- oder übermäßige
Quetschwirkungen im Preßbereich auftreten.
Hinsichtlich wesentlicher weiterer Vorteile und Einzelheiten der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung und
die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel
des Gegenstandes der Erfindung schematisch näher veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen axialen Teilschnitt einer erfindungsgemäßen
Rohrverbindung in verpreßtem Zustand mit einer Überwurfmutter vor deren Anlage an einem Mittelbund,
Fig. 2 eine Kupplungshülse gemäß Fig. 1 in geschnittener Einzeldarstellung,
Fig. 3 eine ungeschnittene Stirnansicht der Kupplungs-
hülse gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine geschnittene Einzeldarstellung einer Preßhülse gemäß Fig. 1,
Fig. 5 die Preßhülse gemäß Fig. 4 mit einem axialen Schlitz,
Fig. 6 einen axialen Teilschnitt der Preßhülse gemäß Fig. 4 mit einer Hinterschneidung,
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Werkzeuges zur Voraufweitung eines Rohrendes,
Fig. 8 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 7, und
Fig. 9 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. nach einem Schnitt I-I in Fig. 7.
In Fig. 1 ist eine als ganzes mit 1 bezeichnete Rohrverbindung für zwei Rohrenden 2 dargestellt. Die Rohrverbindung
1 weist dabei eine Kupplungshülse 3 auf, die mit zwei als integrale Fortsätze der Kupplungshülse 3 ausgebildeten
Anschlußteilen 4 versehen ist. Jeder Anschlußteil 4 weist eine konische Auflauffläche 5 und eine an diese anschließende
zylindrische Stützfläche 6 auf. Die zylindrische Stützfläche 6 endet dabei an einer radialen Rohranschlagfläche 7,
an die sich ein von der Überwurfmutter 8 umfaßtes Außengewinde 9 bis zu einem Mittelbund 10 der Kupplungshülse 3
hin anschließt (Fig. 2).
Ein jeweiliges anzuschließendes Rohrende 2 bildet einen vorgeformten Montagebereich mit einer Preßhülse 11 und
einer Überwurfmutter 8, die auf dem Rohrende 2 dadurch einseitig gehalten sind, daß das jeweilige Rohrende 2 bereits
vor der Herstellung der Rohrverbindung 1 eine Voraufweitung 12 aufweist. Diese VoraufWeitung 12 des Rohrendes
2 ist so auf das Anschlußteil 4 abgestimmt, daß die in Fig. 1 dargestellte Rohrverbindung 1 beim Verpressen
der mit der Voraufweitung 12 versehenen Rohrenden 2 nur noch eine Restaufweitung erfährt, z.B. während eines nur
4 mm betragenden Aufschubs.
Die jeweiligen Rohrenden 2 weisen im unverpreßten Zustand vor Herstellung der Rohrverbindung 1 eine zur Auflauffläche
5 und zur Stützfläche 6 des Anschlußteiles 4 konforme Voraufweitung 12 auf, die lediglich in ihrem zylindrischen
Endbereich gegenüber der Stützfläche 6 verkürzt ist. Bei Aufschrauben der Überwurfmutter 8 in Richtung der Rohranschlagfläche
7 auf das jeweilige Außengewinde 9 (Fig. 2,3) greift die Preßhülse 11 hinter der konformen Voraufweitung
12 an und schiebt diese sowohl entlang der konischen Auflauffläche 5 als auch entlang der zylindrischen Stützfläche
6 vor. Die mit diesem Verpressen einhergehende Restaufweitung vergrößert den Dichtbereich auf die gesamte
Länge der zylindrischen Stützfläche 6 und der konischen Auflauffläche 5 des Anschlußteiles 4. Die Überwurfmutter
kann dabei bis zur Anlage an den Mittelbund 10 der Kupplungshülse 3 aufgeschraubt sein (nicht dargestellt), so
daß eine zuverlässige äußere Kontrolle über ein ordnungsgemäß durchgeführtes Verpressen gegeben ist.
In vorteilhafter Ausführung läuft die konische Auflauffläche
5 absatzfrei zur Innenwandung 13 des Anschlußteiles hin aus, so daß ein fugenloser Übergang zum Durchmesser
des unverformten Rohrendes 2 erreicht ist.
In der jeweiligen Verpressungsendstellung der Rohrenden 2 können diese mit ihren Stirnflächen 14 bis an die Rohranschlagfläche
7 an der Kupplungshülse 3 im Bereich des Mittelbundes 10 vorgeschoben sein.
In den Fig. 4, 5 und 6 sind verschiedene Ausführungsformen der Preßhülse 11 dargestellt. Die Preßhülsen 11 weisen
jeweils einen vorderen zylindrischen Preßbereich 15 und einen hinteren zylindrischen Preßbereich 16 auf, die durch
einen radialen Absatz 17 voneinander getrennt sind. Der vordere Preßbereich 15 überdeckt bei aufgeschobenem Rohrende
2 (gemäß Fig. 1) den Anschlußteil 4 zumindest im Be-
reich der konischen Auflauffläche 5.
Eine Einzelheit X zu Fig. 4 macht deutlich, daß der radiale Absatz 17 in den hinteren Preßbereich 16 mit einer konischen
Abschrägung 18 übergeht. Diese konische Abschrägung 18 ist mit einem Neigungswinkel ausgebildet, der dem Neigungswinkel
der konischen Auflauffläche 5 am jeweiligen Anschlußteil
4 entspricht, so daß die Preßhülse 11 die Voraufweitung 12 kerbwirkungsfrei gegen die konische Auflauffläche
verpreßt.
Zur v/eiteren Verbesserung der axialen Belastbarkeit der Rohrverbindung 1 ist zumindest einer der Preßbereiche 15,
der Preßhülse 11, vorzugsweise der vordere Preßbereich 15, nahe dem radialen Absatz 17 mit einer Hinterschneidung 19
ausgebildet (Fig. 6). Durch eine bereichsweise Ausbildung der Preßhülse 11 mit zumindest einem axialen Schlitz 20
(Fig. 5) kann die schonende Verpressung der Rohrenden 2 auf den Anschlußteilen 4 weiter verbessert werden.
Die Überwurfmutter 8 weist eine radiale Schulter 21 auf, die nahe dem inneren Absatz 17 der Preßhülse 11 an einer
äußeren Gegenschulter 22 angreift, so daß die Preßhülse 11 im Bereich der Hauptpreßzone des Rohrendes 2 zwischen konischer
Auflauffläche 5 und konischer Abschrägung 18 radial und axial stabilisierend abgestützt ist.
Die Preßhülse 11 weist zur Lagefixierung der gelösten Überwurfmutter
8 zweckmäßig eine rückseitige, gebördelte Randwulst 23 auf, die nach der Vormontage der Teile auf dem
Rohrende 2 angeformt ist.
Die Herstellung der Rohrverbindung 1 gemäß Fig. 1 kann dadurch verbessert werden, daß zwischen den Schultern 21,
an Überwurfmutter 8 und Preßhülse 11 ein Gleitring 24 angeordnet ist, der eine Übertragung des beim Aufschrauben
der Überwurfmutter 8 eingeleiteten Drehmomentes durch seine Gleiteigenschaften verhindert und damit das Rohrende 2
vor schädigenden Verwindungen schützt. Der Gleitring 24 weist bei Ausführung der Preßhülse 11 mit einer konischen
Schulter 22 (Fig. 5,6) eine entsprechende Anschrägung (nicht dargestellt) auf, so daß der Gleitring 24 an parallelen
Flächen einerseits an der Schulter 22 der Preßhülse 11
und andererseits an der Schulter 21 der Überwurfmutter 8 abgestützt ist.
Zwischen der Rohranschlagfläche 7 und der Stirnfläche 14
des Rohrendes 2 befindet sich ein Dichtungsring 25, der durch die Restaufweitung der Voraufweitung 12 in axialer
Richtung zur Rohranschlagfläche 7 hin verpreßt ist, die in zweckmäßiger Ausführungsform eine axiale Formausnehmung
26 aufweist, in der der Dichtungsring 25 gegen eine Lageverschiebung unter Druckeinwirkung beim Verpressen
gesichert ist. Diese Abdichtung im Bereich des Rohrendes 2 kann noch dadurch verbessert sein, daß an der Stützfläche 6
zumindest eine radiale Formausnehmung 27 vorgesehen ist. Mit diesen Abdichtungen des Rohrendes 2 ist insbesondere
die Aluminiumschicht des Verbundrohres vor Aluminiumoxidhydratbildung geschützt.
In Fig. 7 ist ein Werkzeug 30 dargestellt, das einen mit seinem vorderen Teil zur Voraufweitung eines Rohrendes 2
in den Rohrendbereich einbringbaren axial beweglichen Dornkörper 31 aufweist, der mit einer den unverformten Rohrendbereich
im Abstand zum Rohrende 2 axial fixierenden Spannvorrichtung 32 an einem gemeinsamen Grundkörper 33 angeordnet
ist. Der Dornkörper 31 v/eist einen vorderen Führungsansatz 34 und unmittelbar daran anschließend einen konischen
Vorweiteabschnitt 35 sowie einen zylindrischen Vorweiteabschnitt 36 auf, die in einer teilweise geschnittenen Darstellung
verdeutlicht sind. An diese Vorweitabschnitte 35,36 schließt sich in axialer Richtung auf dem Dornkörper
31 ein Anschlagteil 37 an, das den Einschubweg des Dornkörpers 31 begrenzt.
Der Dornkörper 31 kann in vorteilhafter Ausführung mittels
eines Stellgliedes 38 in eine schraubförmige Zustellbewegung versetzt werden, so daß die Aufweitung des Rohrendes 2
besonders schonend erfolgt. Im Bereich des Anschlagteiles 37 kann der Dornkörper 31 drehbar ausgebildet sein, so daß
die Vorweiteabschnitte 35, 36 in das Rohrende 2 mit einer linearen Aufweitebewegung eindringen und die Voraufweitung
12 ausbilden.
Das in den Fig. 7 bis 9 dargestellte Werkzeug 30 ist in vorteilhafter Ausführung mit einer Spannvorrichtung 32
versehen, die in einfachster Ausführung eine schwenkbare Spannbacke 39 umfaßt, die das unverformte Rohrende 2 derart
fixiert, daß das Rohrende 2 und das Dornwerkzeug 31 in einer gemeinsamen Achse 40 liegen.
Die auf dem Dornkörper 31 befindlichen Vorweiteabschnitte 35, 36 sind an einer auswechselbar auf einem Träger 41
des Dornkörpers 31 gehaltenen Formhülse 42 ausgebildet, so daß das Werkzeug 30 mit geringem Aufwand an unterschiedliche
Durchmesser der Rohrenden 2 anpaßbar ist. Die Formhülse 42 ist auf dem Träger 41 zweckmäßig durch eine vor dem
Führungsansatz 34 befindliche Kopfschraube 43 gehalten, die das Einschieben des Dornkörpers 31 in das Rohrende 2
erleichtert.
Claims (23)
- Busse & Busse PatentanwälteEuropean Patent AttorneysHewing GmbH Dipl.-Ing. Dr. iur. V. BusseDipl.-Ing. Dietrich Busse Waldstraße 3 Dipl.-Ing. Egon BünemannD-4434 Ochtrup Dipl-Ing- U ' ' l c h P ° l'D-4500 OsnabrückGroßhandelsring 6 · Postfach 1226 Telefon: 0541-586081 /82 Telegramme: patgewar Osnabrück TeIe ko pi e re r : 0541-58816404.03.1991 DB/ldS/LiAnsprüche1. Rohrverbindung, insbesondere für Verbundrohre, mit einer Kupplungshülse (3), zumindest einem Anschlußteil (4) für die Aufnahme eines Rohrendes(2) auf seiner mit einer konischen Auflauffläche (5) versehenen Außenseite, einer jedem Anschlußteil (4) zugeordneten Preßhülse (11) sowie einer jeder Preßhülse(11) zugeordneten Überwurfmutter (8), die bei Aufschrauben auf ein Außengewinde (9) der Kupplungshülse (3) die Preßhülse (11) an einer radialen Gegenschulter (22) hintergreift und zur axialen Verpressung eines Rohrendes (2) zwischen Anschlußteil (4) und Preßhülse (11) letztere axial zum Anschlußteil (4) hin verschiebt, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlußteil (4) als integraler Fortsatz der Kupplungshülse (3) ausgebildet ist, dessen konische Auflauffläche (5) in eine zylindrische, von einer radialen Rohranschlagfläche (7) begrenzte Stützfläche (6) für ein Rohrende (2) übergeht, das anzuschließende Rohrende (2) einen vorgeformten Montagebereich mit zugeordneter Preßhülse (11) und Überwurfmutter (8) aufweist, die durch eine Voraufweitung (12) des Rohrendes (2) einseitig gehalten sind, und daß der Anschlußteil(4) so auf die Voraufweitung (12) des Rohrendes (2) abgestimmt ist, daß beim Verpressen des Rohrendes (2) dieses lediglich noch eine Restaufweitung erfährt.
- 2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrende (2) im unverpreßten Zustand eine zur Auflauf- und zur Stützfläche (5,6) des Anschlußteiles (4) konforme Voraufweitung (12) mit lediglich gegenüber der Stützfläche (6) verkürztem zylindrischen Endbereich aufweist.
- 3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Auflauffläche (5) des Anschlußteiles (4) absatzfrei an dessen Innenwandung (13) ausläuft und die Innenwandung (13) einen Durchmesser aufweist, der dem Durchmesser des unverformten Rohrendes (2) entspricht.
- 4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Verpressungsendstellung das Rohrende (2) mit seiner Stirnfläche (14) bis an die Rohranschlagfläche(7) an der Kupplungshülse (3) vorgeschoben ist.
- 5. Rohrverbindung nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhülse (11) eine innere Mantelfläche aufweist, die aus einem vorderen zylindrischen Preßbereich (15) und einem durch einen radialen Absatz (17) getrennten hinteren zylindrischen Preßbereich (16) zusammengesetzt ist.
- 6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Preßbereich (15) den Anschlußteil (4) bei aufgeschobenem Rohrende (2) zumindest im Bereich der konischen Anlauffläche (5) überdeckt.
- 7. Rohrverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Absatz (17) in den hinteren Preßbereiche (16) mit einer konischen Abschrägung (18) übergeht, deren Neigungswinkel dem der konischen Auflauffläche (5) entspricht.
- 8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Preßbe-reiche (15,16), vorzugsweise der vordere freßbereich (15), nahe dem radialen Absatz (17) eine Hinterschneidung (19) auf v/eist.
- 9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhülse (11) bereichsweise axial geschlitzt ist.
- 10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Schulter (21) der Überwurfmutter (8) nahe dem inneren radialen Absatz (17) zwischen den Preßbereichen (15,16) an einer äußeren Gegenschulter (22) der Preßhülse (11) angreift.
- 11. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhülse (11) rückseitig eine gebördelte Randwulst (23) aufweist.
- 12. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schultern (21,22) an Überwurfmutter (8) und Preßhülse (11) ein Gleitring (24) angeordnet ist.
- 13. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rohranschlagfläche (7) und der Stirnfläche (14) des Rohrendes (2) ein Dichtungsring (25) angeordnet ist.
- 14. Rohrverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring (25) in eine axiale Formausnehmung (26) an der Rohranschlagfläche (7) und/oder eine radiale Formausnehmung (27) der Stützfläche (6) eingreift.
- 15. Werkzeug für Rohrverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Voraufweitung eines Rohrendes (2) einen in den unverformten Rohrendbereich axial einschiebbaren Dornkörper (31) sowie eine den unverformten Rohrendbereich im Abstand zum Rohrende (2) axial fixierende Spannvorrichtung (32) umfaßt.
- 16. Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornkörper (31) einen vorderen Führungsansatz (34) und unmittelbar daran anschließend einen konischen sowie einen zylindrischen Vorweiteabschnitt (35,36) aufweist.
- 17. Werkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Einschubweg des Dornkörpers (31) durch einen Anschlagteil (37) begrenzt ist.
- 18. Werkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornkörper (31) mittels eines Stellgliedes (38) in einer schraubförmigen Zustellbewegung in das Rohrende (2) einführbar ist.
- 19. Werkzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornkörper (31) im Bereich des Anschlagteiles (37) drehbar ausgebildet ist.
- 20. Werkzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (32) für die axiale Fixierung des unverformten Rohrendbereiches (2) und das Stellglied(38) an einem gemeinsamen Grundkörper (33) angeordnet sind.
- 21. Werkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (32) von einer schwenkbaren Spannbacke (39) gebildet ist.
- 22. Werkzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorweiteabschnitte (35,36) des Dornkörpers (31) von einer auswechselbar auf einem Träger (41) aufsetzbaren Formhülse (42) gebildet sind.
- 23. Rohrverbindung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhülse (42) auf dem Träger (41) durch eine vor dem Führungsansatz (34) befindliche Kopfschraube (43) gehalten ist.
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DE9102575U DE9102575U1 (de) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Rohrverbindung, insbesondere für Verbundrohre |
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DE9102575U1 true DE9102575U1 (de) | 1991-05-23 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-03-05 DE DE9102575U patent/DE9102575U1/de not_active Expired - Lifetime
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