DE10019388A1

DE10019388A1 - Pressring

Info

Publication number: DE10019388A1
Application number: DE2000119388
Authority: DE
Inventors: Andreas Udhoefer
Original assignee: Parker Hannifin GmbH and Co KG
Current assignee: Parker Hannifin GmbH and Co KG
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit einem Verbindungskörper, einer Überwurfmutter und einem Pressring zur Herstellung einer formschlüssigen, lösbaren hydraulischen Rohrverbindung. Der Pressring (1) weist im montierten Zustand mindestens eine integrale, über den Innenumfang des Ringes verlaufende Wulst (2) auf, welche in einer Ausführungsform während des Einpressvorgangs in den Rohrmantel (3) gebildet wird oder in einer weiteren Ausführung bereits vor der Montage im Pressring (1) vorhanden ist. Während der Montage mit einem Rohr (3) ist der Pressring um eine Größe radial zusammenpressbar ausgebildet, welche der Höhe der Wulst proportional ist oder ihr entspricht und die Wulst (2) sich in den Rohrmantel eindrückt. Gemäß der einen Ausführungsform weist der Pressring (1) eine um den äußeren Ringumfang radial verlaufende Nut (17) auf, welche mit einem Stahlring (16) ausgefüllt ist, der nach Herstellung einer in den äußeren Rohrmantel eingepressten inneren Ringwulst (2) mit dem äußeren Ringmantel (18) bündig abgeschlossen ist. Der Stahlring (16) ist mehrteilig ausgebildet. Der Pressring (1) und der Stahlring (16) bestehen aus unterschiedlichen Stählen. Ferner ist der Pressring (1) mit einer ein- oder mehrfachen radial gerichteten Schlitzung versehen. Die Schlitzung setzt vom äußeren und/oder inneren Umfang des Pressringes (1) ein. Die Schlitzung setzt wechselweise vom äußeren und inneren Umfang des Pressringes ein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit einem Verbin dungskörper, einer Überwurfmutter und einem Pressring zur Herstellung einer formschlüssigen und lösbaren hydraulischen Verbindung.

Es sind verschiedene formschlüssige Verbindungen bekannt, bei denen das Rohr durch einen Stauch- oder Bördelprozeß verformt wird. Diese Prozesse sind in der Handhabung schwierig oder es sind aufwendige Maschinen zur Verformung der Elemente erfor derlich.

In der Patentschrift DE 197 40 144 C2 ist eine Verbindung beschrieben, bei der eine Metallhülse durch radiale Verfor mung auf ein metallisches Rohr durch Press-Kaltverformung unlösbar gepresst wird. Diese Hülse weist eine Anschlussar matur auf, um sie mit einer handelsüblichen Verschraubung verbinden zu können.

Aus der EP 797 037 A2 geht eine Rohrverbindung hervor, welche ein Verbindungsstück mit einer Bohrung aufweist, in der sich ein Anschlag für das zu verbindende Rohr befindet. An seinem vorderen Ende weist das Verbindungsstück einen Befestigungs bereich auf, welcher auf seiner der Rohrwandung zugekehrten Innenseite mit Rippen versehen ist, die zur unlösbaren Be festigung mit dem Rohr in solcher Weise plastisch verformt werden, dass sich sein Durchmesser gegen das Ende des Verbin dungsstücks hin verringert. Das Rohr bildet mit dem Verbin dungsstück eine starre Einheit. Eine Richtungseinstellung der Rohrleitung ist hierbei nur bedingt möglich.

Aus der PCT/US90/03979 geht eine weitere Verbindungshülse hervor, bei der zwei auf Stoß angeordnete Rohrenden mit Hilfe einer Hülse mit innen angeordneten Rippen miteinander unlös bar verbunden werden, wobei die Rippen in den Rohrmantel gepreßt werden. Auch diese Verbindung, welche sich einfach montieren läßt, stellt eine unlösbare Verbindug dar, deren Montagequalität nicht überprüfbar ist. Hierfür sind Schraub verbindungen besser geeignet. Auch lassen sie höhere Drücke zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere, am Einsatzort einfach montierbare, druck- bzw. hochdruckfeste, schwingungsfeste und lösbare Metallrohr-Schraubverbindung vorzuschlagen, deren Montagezustand leicht überprüfbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, dass der Pressring im montierten Zustand mindestens eine in tegrale, über den Innenumfang des Ringes verlaufende Wulst aufweist, welche

1. a: während des Einpressvorgangs in den Rohrmantel gebildet wird, oder
2. b: bereits vor der Montage im Pressring vorhanden ist, um deren Höhe der Ring während der Montage mit einem Rohr radial zusammenpreßbar ausgebildet ist und die Wulst sich in den Rohrmantel eindrückt.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Pressring nach der Ausführungsform 1a eine um den äußeren Ringumfang radial ver laufende Nut auf, wobei die Nut mit einem Stahlring aus gefüllt ist, der nach Herstellung einer in den äußeren Rohrmantel eingepreßten inneren Ringwulst mit dem äußeren Ringmantel bündig abgeschlossen ist.

Bei der Herstellung der Pressverbindung mit dem Rohr wird lediglich auf den Stahlring eine Presskraft ausgeübt, wodurch der Nutgrund in den Rohrmantels gepresst wird. Der Stahlring ist dabei derartig dimensioniert, daß nach dem Pressvorgang ein bündiger Abschluss auf dem äußeren Ringmantel vorhanden ist.

Der Pressring und der Stahlring bestehen vorzugsweise aus unterschiedlichen Stählen, was sich für den Pressvorgang vorteilhaft auswirkt.

Zur Verminderung der umfangsförmigen Kräfte ist der Pressring mit einer ein- oder mehrfachen radial gerichteten Schlitzung versehen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung setzt die Schlitzung vom äußeren und/oder inneren Umfang des Pressrin ges ein, so daß beim Pressvorgang eine über den Umfang gleichförmige Entspannung wirksam ist.

Hierzu kann es auch vorteilhaft sein, die Schlitzung wechsel weise vom äußeren und inneren Umfang des Pressringes aus einzusetzen.

Eine noch größere Entspannung über den Umfang des Pressringes wird vorteilhaft erzielt, wenn die vom inneren Umfang ausgehende radiale Schlitzung keilförmig ausgebildet ist.

In einer weiteren Variante der Erfindung besteht der Freßring aus einem zu einem Ring gebogenen Segment. Hierbei wird die Herstellung des Pressringes wesentlich vereinfacht.

Die Wulst des Pressringes nach Ausführungsform gemäß Fig. 1a weist nach dem Pressvorgang einen bogenförmigen Querschnitt auf, während die Ausführungsform nach 1b mit einem bogen förmigen Querschnitt bereits vor vor dem Pressvorgang versehen ist.

In einer alternativen Ausführungsform weist die Wulst des Pressringes einen sägezahnförmigen Querschnitt mit abgerun deten Zähnen auf.

Die Wulst des Pressringes weist in einer weiteren abgewandel ten Ausführungsform über ihren Ringumfang mindestens eine Unterbrechung oder definierte Formänderungen auf, so daß eine Verdrehung des Pressringes vollständing verhindert wird.

Der äußere Umfang des Pressringes weist auch bei der Ausfüh rungsform nach Fig. 1b axial verlaufende Nuten auf, so daß die über den Umfang verlaufende mechanische Spannung beim Pressvorgang durch die Reduzierung des Umfangs vermindert wird.

Um die Spannungsreduzierung gleichförmig auszubilden, sind die axial verlaufenden Nuten unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet.

Der Pressring weist vorteilhaft mindestens teilweise eine Oberflächenbeschichtung aus Kunststoff auf, wodurch nicht nur die Dichtwirkung verbessert wird, sondern auch die Dämpfung von Schwingungen, welche über die Rohrleitung zur Rohrverbin dung gelangen können.

Der Pressring nach der Erfindung ist vorteilhaft derartig ausgebildet, daß die Überwurfmutter und/oder der Verbin dungskörper aus genormten Bausteinen bestehen können.

Eine Stirnfläche des Pressrings ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform radial zur Rohrachse ausgebildet und in einer weiteren Variante weist die Stirnfläche des Pressrings eine Ringstufe auf, welche im montierten Zustand der Rohrverbin dung sich in die Dichtungskammer erstreckt.

Die Stirnfläche des Pressrings oder ein Teil derselben liegt im montierten Zustand der Rohrverbindung gegen die radial zur Rohrachse gerichtete Stirnfläche des Verbindungskörpers an.

Die im montierten Zustand der Überwurfmutter zugekehrte Seite des Pressrings weist eine der Konusfläche der Überwurfmutter anpaßte Schrägfläche auf.

Der Pressring weist vor der Montage einen inneren auf die Wulst bezogenen Durchmesser auf, welcher dem äußeren Rohr durchmesser entspricht, so daß der Pressring zur Montage über das Rohr geführt werden kann. Die Montage erfolgt durch eine Preßverformung in radialer Richtung zur Rohrachse hin. Dieser Prozess kann von handelsüblichen Schlauchpressen durchgeführt werden, wie sie bei Schlaucharmaturen in ähnlicher Weise verwendet werden.

Der Außendurchmesser des Pressringes ist bei der Ausfüh rungsform nach Fig. 1b so ausgelegt, daß er erst nach dem Verpressen in die Überwurfmutter hineinpasst. Dadurch wird in jedem Fall eine formschlüssige Verbindung gewährleistet. Wenn der Pressring in radialer Richtung zu schwach mit dem Rohr verpresst wird, und noch keine formschlüssige Verbindung vorhanden ist, passt die Hülse nicht in die Überwurfmutter und es ist nicht möglich eine Verbindung herzustellen.

Dem Pressring ist im montierten Zustand eine Elastomerdich tung vorgelagert. Diese Dichtung befindet sich im Konus des Verbindungsstutzens und verhindert ein Heraustreten des Fluids aus der Verschraubung.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Dichtung mit dem Pressring verbunden, wodurch dem Monteur die Handhabung erleichtert wird und sichergestellt wird, daß die Dichtung bei der Montage nicht vergessen wird.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1a einen Längsschnitt durch einen Pressring nach der Erfindung,

Fig. 1b einen Längsschnitt durch einen Pressring einer weiteren Ausführungsform, und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Rohrverbindung im montierten Zustand.

Wie aus Fig. 1b ersichtlich ist, ist der Pressring 1 mit einer integralen inneren Wulst 2 versehen, welche die Höhe H aufweist. Vor der Montage beträgt der innere Durchmesser des Pressringes D1, welcher dem Rohraußendurchmesser D2 ent spricht, so daß der Pressring 1 über das Rohr gezogen werden kann.

Mittels einer aus der Crimp-Preßtechnik an sich bekannten Radialpresse wird der auf ein Rohr aufgezogene Pressring um die Größe 2H zusammengepreßt, so daß sich die Wulst 2 vollständig in den Rohrmantel drückt, wie in Fig. 2 darge stellt ist, und der Preßring 1 mit dem Rohr 3 formschlüssig verbunden ist.

Die Fig. 1a zeigt eine alternative Ausführungsform eines Pressringes. Dieser weist eine Nut 17 auf, welche mit einem Stahlring 16 gefüllt ist. Die Fig. 1a gibt den Zustand des Pressringes nach Durchführung des Pressvorganges wieder, wobei das Rohr, in das die Wulst 2 gleichzeitig eingepresst wird, nicht dargestellt ist. Die Größe des Stahlringes 16 ist so dimensioniert, daß nach dem Pressvorgang die äußere Oberfläche 18 des Pressringes 1 mit der Fläche 19 des Stahlringes 16 bündig ist, so daß die Montage mit dem Verbindungsstutzen 4 und der überwurfmutter 5 passgerecht erfolgen kann. Der Stahlring 16 ist auf seinem dem Rohr zu gekehrten Teil im Querschnitt betrachtet bogenförmig aus gebildet, so daß auch der Teil des Pressringes, der durch den Stahlring 16 verformt und in den Rohrmantel gepresst wird, bogenförmig erscheint.

Eine montierte Rohrverbindung geht aus der Fig. 2 hervor. Der Verbindungsstutzen 4 weist eine Bohrung 6 auf, welche dem Innenrohrdurchmesser des zu verbindenden Rohres 3 entspricht. Entsprechend der Rohrmantelstärke des Rohres 3 ist die Bohrung erweitert, so daß sich ein Anschlag 7 für das Ende des Rohres 3 ergibt. Nach einer achsparallelen Fortsetzung der Bohrung 8 geht diese in eine konische Bohrung 9 über, welche zwischen dem Mantel des Rohres 3 und der radialen Stirnfläche 10 des Pressringes 1 eine Kammer 12 für die Dichtung 11 bildet. Die Dichtung 11 kann aus einem Elastomer bestehen und als O-Ring oder Profilring ausgebildet sein. Die radiale Endfläche 15 des Verbindungsstutzens 4 stößt im montierten Zustand gegen einen Teil der Stirnfläche 10 des Pressringes 1, so daß eine Montage "auf Block" gegeben ist.

Der konischen Fläche 13 der Überwurfmutter 5 ist die Schräg fläche 14 des Pressringes angepaßt.

Der Pressring nach der Erfindung bildet daher ein einfaches Mittel den Aufbau einer hochdruckfesten Schraubverbindung zu ermöglichen, wobei die Güte der Montage leicht überprüfbar ist. Nur der Pressring ist mit dem Rohr unlösbar verbunden, so daß eine Montage des Pressringes fabrikmäßig durchgeführt werden kann. Die Fertigmontage erfolgt sodann auf der Bau stelle vor Ort mit handelsüblichen Schraubenschlüsseln, wobei für die Herstellung der Verschraubung mit dem Verbindungs stutzen 4 und der Überwurfmutter weit weniger Kräfte benötigt werden als für den Preßvorgang.

Die Erfindung bietet darüberhinaus noch eine Reihe von Vorteilen.

Bei herkömmlichen Crimparmaturen sind die durch das Press werkzeug beschädigten Oberflächen der Korrosion durch Einflüsse der Umgebung ausgesetzt. Bei der vorliegenden Erfindung befindet sich jedoch der Pressring innerhalb der Rohrverbindung, geschützt durch die Verschraubungsmutter und den Verbindungskörper, so daß gegebenenfalls beschädigte Oberflächen gegen die Einflüsse der Umgebung sicher geschützt sind.

Bei herkömmlichen Rohrumformprozessen wirken in der Regel auch Axialkräfte, so daß die Verwendung von Rohrspannvorrich tungen erforderlich ist. Bei dem Pressvorgang zur Montage des Pressringes werden nur Radialkräfte eingesetzt, so daß auch kein Spannbereich benötigt wird und damit Rohrbögen dichter an der Verschraubung beginnen können.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1

Pressring

2

Wulst

3

Rohr

4

Verbindungsstutzen

5

Überwurf- oder Verschraubungsmutter

6

Bohrung

7

Anschlag

8

Bohrung

9

konische Bohrung

10

Stirnfläche des Pressringes

11

Dichtung

12

Kammer für die Dichtung

13

konische Fläche der Überwurfmutter

14

Schrägfläche des Pressringes

15

Stirnfläche des Verbindungsstutzens

4

16

Stahlring

17

Nut

18

Oberfläche des Pressringes

19

Oberfläche des Stahlringes

Claims

1. Rohrverbindung mit einem Verbindungskörper, einer Über wurfmutter und einem Pressring zur Herstellung einer formschlüssigen, lösbaren hydraulischen Rohrverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressring (1) im montierten Zustand mindestens eine integrale, über den Innenumfang des Ringes verlaufende Wulst (2) aufweist, welche

1. a: während des Einpressvorgangs in den Rohrmantel (3) gebildet wird, oder
2. b: bereits vor der Montage im Pressring (1) vorhanden ist, und während der Montage mit einem Rohr (3) um eine Größe radial zusammenpreßbar ausgebildet ist, welche der Höhe der Wulst proportional ist oder ihr entspricht und die Wulst (2) sich in den Rohrmantel eindrückt.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1(a), dadurch gekenn zeichnet, daß der Pressring (1) eine um den äußeren Ringumfang radial verlaufende Nut (17) aufweist, welche mit einem Stahlring (16) ausgefüllt ist, der nach Herstellung einer in den äußeren Rohrmantel eingepreßten inneren Ringwulst (2) mit dem äußeren Ringmantel (18) bündig abgeschlossen ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (16) mehrteilig ausgebildet ist.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1(a), 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressring (1) und der Stahlring (16) aus unterschiedlichen Stählen bestehen.

5. Rohrverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressring (1) mit einer ein- oder mehrfachen radial gerichteten Schlitzung versehen ist.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzung vom äußeren und/oder inneren Umfang des Pressringes (1) einsetzt.

7. Rohrverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzung wechselweise vom äußeren und inneren Umfang des Pressringes einsetzt.

8. Rohrverbindung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vom inneren Umfang ausgehende radiale Schlitzung keilförmig ausgebildet ist.

9. Rohrverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring aus einem zu einem Ring gebogenen Segment besteht.

10. Rohrverbindung nach Anspruch 1(a), dadurch gekennzeich net, daß der Pressring und/oder der Stahlring zur Verdrehsicherung ein Rillenprofil aufweist.

11. Rohrverbindung nach Anspruch 1(b), dadurch gekennzeich net, daß die Wulst des Pressringes einen bogenförmigen Querschnitt aufweist.

12. Rohrverbindung nach Anspruch 1(b), dadurch gekenn zeichnet, daß die Wulst des Pressringes einen sägezahn förmigen Querschnitt mit abgerundeten Zähnen aufweist.

13. Rohrverbindung nach Anspruch 1(b), dadurch gekennzeich net, daß die Wulst des Pressringes über ihren Ringumfang mindestens eine Unterbrechung oder definierte Formände rungen aufweist.

14. Rohrverbindung nach Anspruch 1(b), dadurch gekennzeich net, daß der äußere Umfang des Pressringes axial verlaufende Nuten aufweist.

15. Rohrverbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Nuten unmittelbar aufein anderfolgend angeordnet sind.

16. Rohrverbindung nach einem der Voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressring mindestens teilweise eine Oberflächenbeschichtung aus Kunststoff ausweist.

17. Rohrverbindung nach einem der Voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (5) und/oder der Verbindungskörper (4) aus genormten Bausteinen bestehen.

18. Rohrverbindung nach einem der Voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche (10) des Pressrings (1) radial zur Rohrachse ausgebildet ist.

19. Rohrverbindung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (10) des Pressrings (2) eine Ringstufe aufweist, welche im montierten Zustand der Rohrverbindung sich in die Dichtungskammer (12) er streckt.

20. Rohrverbindung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (10) des Pressrings (1) oder ein Teil derselben im montierten Zustand der Rohrverbindung gegen die radial zur Rohrachse gerichtete Stirnfläche des Verbindungskörpers (4) anliegt.

21. Rohrverbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im montierten Zustand der Überwurfmutter (5) zugekehrte Seite des Pressrings (1) eine der Konusfläche (13) der überwurfmutter (5) anpaßte Schrägfläche (14) aufweist.