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PATENTANSPRÜCHE
1. Klemmverbindung für Rohre mit einem Verbindungskörper, welcher eine in einer Ringnute angeordnete Dichtung und eine Anschlagfläche aufweist, mit einem eine kegelstumpfförmige Innenfläche aufweisenden Schraubkörper und mit einem dazwischen angeordneten radial verspannbaren Klemmring mit nach innen gerichteten scharfen Kanten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Klemmring (3) und der Anschlagfläche (9) ein Metallring (4) und ein mittels des Schraubkörpers (2) axial zusammendrückbarer Dichtungsring (5) angeordnet ist, wobei der axiale Verformungsweg (20) durch den Metallring (4) und die Anschlagfläche (9) begrenzt ist.
2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (5) axial zusammengedrückt und somit radial gegen das Rohr (13) verspannt von diesem vom Klemmring (3), vom Metallring (4) und vom Verbindungskörper (1) fast vollständig metallisch eingekap selt ist.
3. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (4) im Querschnitt winkelförmig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (4a) auf der klemmringseitigen Stirnseite ( 10) und der andere Schenkel (4b) entlang einer Teillänge am Aussenumfang des nichtverspannten Dichtungsringes (5) angeordnet ist.
4. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Verformungsweg (20) 1/5 bis 1/2 der Dicke (21) des Dichtungsringes (5) beträgt.
5. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (5) aus einem Elastomer besteht und mit dem Metallring (4), vorzugsweise durch Vulkanisieren, fest verbunden ist.
6. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (4) mit seinem Aussenumfang am Innenumfang einer Ausdrehung (11) des Verbindungskörpers (1) zentriert ist.
7. Klemmverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen der Ausdrehung 1) und der Anschlagfläche (9) durch einen Radius (14) gebildet wird, in welchen der Metallring (4) beim axialen Verspannen drückbar ist.
BESCHREIBRUNG
Die Erfindung betrifft eine Klemmverbindung für Rohre, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.
Eine Klemmverbindung der eingangs genannten Art ist bekannt (EP-A & 073 050), welche nur eine mit Lippen versehene Dichtung aufweist. Insbesonders bei einem gasförmigen Medium ist diese Dichtung ungenügend. Bei Erhitzung wird die aus einem Elastomer hergestellte Dichtung durch Wegfliessen des Materials undicht, so dass die Gefahr von Explosionen durch stark ausströmende Gase besteht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Klemmverbindung für Rohre der eingangs genannten Art, welche bei fast annähernd gleichen Baumassen eine zusätzliche Dichtwirkung aufweist, die auch bei Erwärmung genügend gegen eine Zerstörung geschützt ist, wobei aber gleichzeitig die radiale Verspannung des Greifringes auch bei vollständiger Zerstörung der Dichtungen aufrecht erhalten bleibt.
Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden
Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Durch die axiale Verformung eines Dichtungsringes wird dieser radial gegen das Rohr gedrückt, wodurch zusätzlich zu der elastischen Dichtung eine statisch vorgespannte Abdichtstelle entsteht, so dass auch grössere Rohrtoleranzen überbrückt werden. Da hierbei ein Metallring bis zur Anschlagfläche verschoben wird und die feste Anlage für den Klemmring bildet, ist ein Lösen der Klemmverbindung auch bei Zerstörung des Dichtringes nicht möglich.
Bei der vorzugsweise fast vollständig metallischen Umkapselung des Dichtringes kann dieser auch bei Erwärmung nicht wegfliessen, so dass auch dann noch eine weitgehend gasdichte Verbindung gegeben ist.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt der Klemmverbindung im vormontierten Zustand und
Fig. 2 die Klemmverbindung gemäss Fig. 1 fertig montiert mit Rohr teils im Längsschnitt.
Fig. 1 zeigt einen Verbindungskörper 1 mit einem eingeschraubten, als Kronenmutter ausgebildeten Schraubkörper 2, einen Klemmring 3, einen mit einem Metallring 4 versehenen Dichtungsring 5 und eine Lippendichtung 6 im vormontierten Zustand. Die Dichtung 6 ist in einer Ringnute 7 des Verbindungskörpers 1 eingesetzt.
Der Schraubkörper 2 weist eine kegelstumpfförmige Innenfläche 8 auf, an welcher der Klemmring 3 anliegt. Der Klemmring 3 weist am Innenumfang zwei radial nach innen gerichtete scharfe Kanten 15 auf, welche durch eine Ausnehmung des einen runden Querschnitt aufweisenden Klemmringes 3 gebildet werden. Zwischen dem Klemmring 3 und einer am Verbindungskörper 1 angeordneten Anschlagfläche 9 ist der Metallring 4 und der Dichtungsring 5 angeordnet.
Der Metallring 4 ist im Querschnitt winkelförmig ausgebildet und vorzugsweise durch Vulkanisieren mit dem aus einem Elastomer bestehenden Dichtungsring 5 fest verbunden. Der radial verlaufende Schenkel 4a des Metallringes 4 ist auf der klemmringseitigen Stirnseite 10 und der andere Schenkel 4b entlang einer Teillänge am Aussenumfang des Dichtringes 5 angeordnet. Der Metallring 4 ist mit seinem Aussenumfang am Innenumfang einer Ausdrehung 11 des Verbindungskörpers 1 zentriert.
Wenn der nicht verspannte Dichtungsring 5 an der Anschlagfläche 9 anliegt, ist zwischen dieser und dem stirnseitigen Ende 12 des Metallring-Schenkels 4b eine freie Distanz 20 gegeben, durch welche der axiale Verformungsweg des Dichtungsringes 5 beim Verspannen der Klemmverbindung gegeben ist. Diese Distanz 20 beträgt vorzugsweise 1/5 bis 1/2 der Breite 21 des Dichtungsringes 5.
Fig. 2 zeigt die Klemmverbindung im fertig montierten Zustand, wobei der Verbindungskörper 1 mit einem Rohr 13 zur Durchleitung eines flüssigen oder vorzugsweise gasförmigen Mediums der Verspannen des Klemmringes 3 mittels des Schraubkörpers 2 mediumsdicht verbunden ist.
Durch Anziehen des Schraubkörpers 2 werden der Klemmring 3 und der Metallring 4 so weit axial verschoben, bis das stirnseitige Ende 12 des Metallringes 4 an der Anschlagfläche 9 anliegt. Zwischen der Anschlagfläche 9 und dem Innenumfang der Ausdrehung 11 ist ein Radius 14 angeordnet, in welchem teilweise das Ende 12 des Metallringes 4 gedrückt und dabei leicht verformt wird.
Durch diese Verschiebung wird der Dichtungsring 5 um die Distanz 20 axial zusammengedrückt, wodurch auch eine radiale Verformung entsteht, bei der der Innenumfang des Dichtungsringes 5 fest gegen das Rohr 13 gedrückt wird.
Hierbei entsteht eine statisch vorgespannte Dichtung, welche allseitig durch das Rohr 13, den Klemmring 3, den Metall
ring 4 und den Verbindungskörper 1 fast vollständig metal lisch eingekapselt ist.
Die Verspannung des mit einem radialen Schlitz verse henen Klemmringes 3 erfolgt durch weiteres Anziehen des
Schraubkörpers 3, wobei sich die scharfen Kanten 15 in den Aussenumfang des Rohres 13 eingraben und einen axialen Halt des Rohres 13 gewährleisten.
Diese Längskraftschlüssigkeit ist auch dann gewährleistet, wenn im Ausnahmefall der Dichtungsring 5 z.B. durch Feuer vollständig zerstört wird. Durch die metallische Umkapselung des Dichtungsringes 4 wird sich dieser meist jedoch nur erwärmen, wobei ein Wegfliessen des teigig bzw. flüssig wer denden Dichtungsmaterials nicht möglich ist, da nur ein kleiner Spalt 16 zwischen dem Rohr 13 und dem Verbin dungskörper vorhanden ist.
Die beschriebene Klemmverbindung eignet sich für Metall- und Kunststoffrohre, vorzugsweise für aus glatten Stahlrohren erstellte Gasleitungen, welche auch bei Feuerun fällen so weit dicht sein müssen, dass keine Gasexplosionen entstehen können.
Selbstverständlich ist diese Klemmverbindung auch für andere z.B. flüssige Medien geeignet, bei welchen eine hohe Sicherheit gegen axiales Verschieben der Rohre und Dichtheit auch bei hohen Drücken verlangt wird.
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PATENT CLAIMS
1.Clamping connection for pipes with a connecting body which has a seal arranged in an annular groove and a stop face, with a screw body having a frustoconical inner surface and with a radially clampable clamping ring arranged therebetween with inwardly directed sharp edges, characterized in that between the clamping ring (3) and the stop surface (9), a metal ring (4) and a sealing ring (5) axially compressible by means of the screw body (2) is arranged, the axial deformation path (20) through the metal ring (4) and the stop surface (9) is limited.
2. Clamping connection according to claim 1, characterized in that the sealing ring (5) axially compressed and thus radially braced against the tube (13) by the clamping ring (3), the metal ring (4) and the connecting body (1) almost completely metallic is encapsulated.
3. Clamping connection according to claim 1 or 2, characterized in that the metal ring (4) is angular in cross section, one leg (4a) on the clamping ring side end face (10) and the other leg (4b) along a partial length on the outer circumference of the non-braced sealing ring (5) is arranged.
4. Clamping connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axial deformation path (20) is 1/5 to 1/2 of the thickness (21) of the sealing ring (5).
5. Clamping connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing ring (5) consists of an elastomer and is firmly connected to the metal ring (4), preferably by vulcanization.
6. Clamping connection according to one of claims 1 to 5, characterized in that the metal ring (4) is centered with its outer circumference on the inner circumference of a recess (11) of the connecting body (1).
7. Clamping connection according to claim 6, characterized in that the transition between the recess 1) and the stop surface (9) is formed by a radius (14) in which the metal ring (4) can be pressed during axial tensioning.
DESCRIPTION
The invention relates to a clamp connection for pipes, as characterized in the preamble of claim 1.
A clamp connection of the type mentioned at the outset is known (EP-A & 073 050), which has only a lip-provided seal. This seal is inadequate, particularly in the case of a gaseous medium. When heated, the seal, which is made of an elastomer, leaks when the material flows away, so that there is a risk of explosions due to the escaping gases.
The object of the present invention is to provide a clamp connection for pipes of the type mentioned at the outset, which, with almost approximately the same structural dimensions, has an additional sealing action which is sufficiently protected against destruction even when heated, but at the same time the radial tensioning of the gripping ring also with complete destruction the seals are maintained.
According to the invention, this is characterized by the
Features of claim 1 solved.
Particularly advantageous configurations are characterized in the dependent claims.
The axial deformation of a sealing ring presses it radially against the pipe, which in addition to the elastic seal creates a statically pre-stressed sealing point so that larger pipe tolerances are bridged. Since a metal ring is moved up to the stop surface and forms the fixed contact for the clamping ring, it is not possible to loosen the clamping connection even if the sealing ring is destroyed.
In the preferably almost completely metallic encapsulation of the sealing ring, it cannot flow away even when heated, so that a largely gas-tight connection is still provided.
The invention is illustrated in the accompanying drawing, for example, and described below.
Show it:
Fig. 1 shows a partial longitudinal section of the clamp connection in the preassembled state and
Fig. 2 shows the clamp connection according to Fig. 1 fully assembled with a tube partly in longitudinal section.
1 shows a connecting body 1 with a screwed-in screw body 2 designed as a crown nut, a clamping ring 3, a sealing ring 5 provided with a metal ring 4 and a lip seal 6 in the preassembled state. The seal 6 is inserted in an annular groove 7 of the connecting body 1.
The screw body 2 has a frustoconical inner surface 8, against which the clamping ring 3 rests. The clamping ring 3 has two radially inwardly directed sharp edges 15 on the inner circumference, which are formed by a recess of the clamping ring 3 having a round cross section. The metal ring 4 and the sealing ring 5 are arranged between the clamping ring 3 and a stop surface 9 arranged on the connecting body 1.
The metal ring 4 is angular in cross section and is preferably connected by vulcanization to the sealing ring 5 consisting of an elastomer. The radially extending leg 4a of the metal ring 4 is arranged on the end face 10 on the clamping ring side and the other leg 4b is arranged along a partial length on the outer circumference of the sealing ring 5. The metal ring 4 is centered with its outer circumference on the inner circumference of a recess 11 of the connecting body 1.
If the unclamped sealing ring 5 bears against the stop surface 9, there is a free distance 20 between it and the front end 12 of the metal ring leg 4b, through which the axial deformation path of the sealing ring 5 is given when the clamping connection is clamped. This distance 20 is preferably 1/5 to 1/2 of the width 21 of the sealing ring 5.
Fig. 2 shows the clamp connection in the fully assembled state, wherein the connecting body 1 is connected to a tube 13 for the passage of a liquid or preferably gaseous medium, the clamping of the clamping ring 3 by means of the screw body 2 in a medium-tight manner.
By tightening the screw body 2, the clamping ring 3 and the metal ring 4 are axially displaced until the front end 12 of the metal ring 4 abuts the stop surface 9. A radius 14 is arranged between the stop surface 9 and the inner circumference of the recess 11, in which the end 12 of the metal ring 4 is partially pressed and slightly deformed in the process.
As a result of this displacement, the sealing ring 5 is axially compressed by the distance 20, which also results in a radial deformation in which the inner circumference of the sealing ring 5 is pressed firmly against the tube 13.
This creates a statically prestressed seal, which on all sides through the tube 13, the clamping ring 3, the metal
ring 4 and the connecting body 1 is almost completely metalic encapsulated.
The clamping of the verse with a radial slot hen clamping ring 3 is carried out by further tightening
Screw body 3, wherein the sharp edges 15 dig into the outer circumference of the tube 13 and ensure an axial hold of the tube 13.
This restraint is also guaranteed if, in exceptional cases, the sealing ring 5 e.g. completely destroyed by fire. Due to the metallic encapsulation of the sealing ring 4, however, this will usually only heat up, and it is not possible for the doughy or liquid sealing material to flow away, since only a small gap 16 is present between the tube 13 and the connecting body.
The clamp connection described is suitable for metal and plastic pipes, preferably for gas pipes made from smooth steel pipes, which also have to be so tight in Feuerun cases that no gas explosions can occur.
Of course, this clamp connection is also suitable for others e.g. Suitable for liquid media where a high level of security against axial displacement of the pipes and tightness is required even at high pressures.