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Die
Erfindung betrifft einen Rohrbefestiger mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1. Der Rohrbefestiger ist insbesondere zur Befestigung
eines Endes eines Rohrs an einem Karosserieblech im Fahrzeugbau
vorgesehen, wobei das Karosserieblech auch eine tiefgezogene, profilierte
Versteifung oder ein Träger sein kann. Grundsätzlich sind
auch andere Befestigungen möglich, beispielsweise kann
ein Ende eines Rohrs, das eine Stütze eines Geländers
bildet, an einem Bauwerk befestigt werden. Auch die Verbindung der
Enden zweier Rohre ist möglich.
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Ein
Rohrbefestiger ist bekannt aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0 564 889 A1 .
Der bekannte Rohrbefestiger weist eine Spreizhülse auf, die
durch Schlitze in Spreizsegmente unterteilt ist, die an einem Ende
einstückig in einen ringförmigen Verbindungsabschnitt übergehen,
der dadurch gebildet ist, dass die Schlitze enden. Die Spreizhülse
weist einen sich in einer Richtung konisch verjüngenden
Innenraum auf, in den ein Spreizkörper einziehbar ist, der
sich komplementär verjüngt. Mit „Einziehen” ist eine
Relativbewegung des Spreizkörpers in Bezug auf die Spreizhülse
gemeint. Durch Einziehen in die Spreizhülse drückt
der Spreizkörper die Spreizsegmente der Spreizhülse
auseinander, er spreizt die Spreizhülse auf. Durch das
Aufspreizen lässt sich der Rohrbefestiger im Ende eines
Rohrs befestigen, die Befestigung ist kraftschlüssig durch
die aufgespreizten, d. h. von innen gegen das Rohr gedrückten Spreizsegmente
der Spreizhülse.
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Aufgabe
der Erfindung ist die Abdichtung des Endes eines Rohrs mit dem Rohrbefestiger.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße
Rohrbefestiger weist eine Dichtung auf, die zwischen dem Rohrbefestiger
und einem Rohr, in dem der Rohrbefestiger befestigt ist, abdichtet.
Der Spreizkörper des Rohrbefestigers ist in radialer Richtung
geschlossen, also in axialer Richtung nicht fluiddurchlässig.
Er kann massiv sein oder, wenn er rohrförmig ist, eine
Stirn- oder Zwischenwand aufweisen. Außerdem ist eine Einziehtiefe
des Spreizkörpers in die Spreizhülse begrenzt,
was mehreren Zwecken dient oder jedenfalls dienen kann, die aus
der weiteren Erläuterung der Erfindung hervorgehen werden.
Ein Innenraum der Spreizhülse verjüngt sich mit
konstanter Steigung in einer Richtung, vorzugsweise, jedoch nicht
zwingend, konisch, wobei die Verjüngung auf einen spreizbaren
Abschnitt der Spreizhülse begrenzt sein kann. Die Verjüngung kann
anstatt konisch auch kegelförmig mit einem runden – jedoch
nicht kreisförmigen – Querschnitt sein. Auch ist
eine pyramidenförmige, also eckige und wiederum weder zwingend
quadratische noch zwingend viereckige Querschnittsform möglich.
Der Spreizkörper ist in einem Spreizbereich komplementär
geformt. Durch die konstante Steigung wird die Spreizhülse über
die Länge des spreizbaren Abschnitts konstant aufgespreizt
und nicht von einem Ende her aufgeweitet, wodurch sich ein Außendurchmesser der
aufgespreizten Spreizhülse in axialer Richtung ändern
würde.
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Der
erfindungsgemäße Rohrbefestiger dichtet das Ende
eines Rohrs ab, in dem er durch Aufspreizen befestigt wird. Das
Eindringen von Feuchtigkeit durch das Rohrende wird vermieden.
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Das
Aufspreizen der Spreizhülse im spreizbaren Abschnitt kann
durch elastisches und/oder plastisches Aufweiten der Spreizhülse
erfolgen. Vorzugsweise ist die Spreizhülse im Spreizabschnitt durch
Schlitze in Spreizsegmente unterteilt, wodurch die zum Aufspreizen
erforderliche Kraft erheblich verringert ist. Die Spreizsegmente
sind an einem Ende über einen umlaufenden Verbindungsabschnitt
miteinander verbunden, beispielsweise gehen die Spreizsegmente einstückig
in den umlaufenden Verbindungsabschnitt über. Der umlaufende
Verbindungsabschnitt ist insbesondere ring- oder rohrförmig
und ebenfalls insbesondere ein Abschnitt der Spreizhülse.
Der umlaufende Verbindungsabschnitt kann – muss aber nicht – in
Umfangsrichtung geschlossen, sondern kann an einer Umfangsstelle
offen sein, d. h. die Spreizhülse kann einen über
ihre gesamte Länge durchgehenden Schlitz aufweisen. Der
Verbindungsabschnitt hält die Spreizsegmente jedenfalls
bis zum Aufspreizen in ihrer vorgesehenen Lage.
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Eine
Weiterbildung sieht vor, dass die Spreizsegmente über eine
Schwächungsstelle mit dem Verbindungsabschnitt verbunden
sind. Die Schwächungsstelle ist beispielsweise eine umlaufende
Nut. Die Schwächungsstelle ermöglicht eine Parallelbewegung
der Spreizsegmente nach außen beim Aufspreizen, die Spreizsegmente
werden also nicht nach außen geschwenkt, sondern über
ihre gesamte Länge gleich weit nach außen bewegt.
Beim Aufspreizen wird die Schwächungsstelle verformt oder
als Sollbruchstelle zerstört.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Spreizkörper
am querschnittskleineren Ende des Spreizabschnitts eine stufenartige
Querschnittsverkleinerung, beispielsweise eine Ringstufe aufweist. „Stufenartig” bedeutet
eine radiale Querschnittsverkleinerung oder jedenfalls eine Querschnittsverkleinerung
auf kurzer Länge. Als Maß für die „kurze
Länge” kann etwa die Hälfte der Querschnittsverkleinerung
angesehen werden. Die Querschnittsverkleinerung kann außer
radial beispielsweise auch mit einer Fase, also einer Schrägfläche,
oder gerundet erfolgen. Zweck der Querschnittsverkleinerung ist,
einen radialen Freiraum zu schaffen; die Spreizsegmente können
um die radiale Höhe der Querschnittsverkleinerung nach
außen aufgespreizt werden, ohne dass der Spreizkörper
im umlaufenden Verbindungsabschnitt der Spreizhülse anliegt.
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Eine
Weiterbildung sieht eine Begrenzung der Einziehtiefe des Spreizkörpers
in die Spreizhülse so vor, dass die stufenartige Querschnittsverkleinerung
am querschnittskleineren Ende des Spreizabschnitts des Spreizkörpers
die Schwächungsstelle der Spreizhülse am Übergang
von den Spreizsegmenten zum Verbindungsabschnitt nicht überwindet. Dadurch
stößt die stufenartige Querschnittsverkleinerung
beim Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizhülse
nicht gegen den umlaufenden Verbindungsabschnitt der Spreizhülse.
Die Begrenzung der Einziehtiefe kann dadurch erfolgen, dass der
Spreizkörper beim Einziehen in die Spreizhülse
gegen das Bauteil stößt, an dem das Ende des Rohrs
befestigt wird. Auch kann die Einziehtiefe durch einen Anschlag,
also beispielsweise eine Nase oder eine Ringstufe, verwirklicht
sein.
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Zur
Abdichtung sieht eine Ausgestaltung der Erfindung einen Dichtring
vor, der an der Schwächungsstelle der Spreizhülse
angeordnet ist, der allerdings die dünnwandigste Stelle
der Schwächungsstelle nicht berührt. Die Schwächungsstelle
kann beispielsweise als umlaufende Nut ausgebildet sein, in der
der Dichtring einliegt. Ein Nutgrund ist beispielsweise V-förmig,
weist also eine Kehle auf, an der der Dichtring nicht anliegt, sondern
der Dichtring liegt beiderseits seitlich neben der Kehle an den
Schenkelflächen des V-förmigen Grunds der Nut
an. Die Kehle bildet die dünnwandigste Stelle der Schwächungsstelle,
an ihr verformt sich die Schwächungsstelle oder wird beim
Aufspreizen der Spreizhülse zerstört. Dadurch,
dass der Dichtring nicht an der dünnwandigsten Stelle,
also an der Bruchstelle der Schwächungsstelle anliegt,
wird vermieden, dass die scharfkantige Bruchstelle den Dichtring
beschädigt. Es wird eine zuverlässige Abdichtung
seitlich neben der dünnwandigsten Stelle erreicht.
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Als
Alternative oder zur zusätzlichen Abdichtung sieht eine
Ausgestaltung der Erfindung eine Ringstufe am Spreizkörper
vor, die sich außerhalb der Spreizhülse befindet
und die dem Ende der Spreizhülse zugewandt ist. Die Ringstufe
bildet mit dem ihr zugewandten Ende der Spreizhülse eine
umlaufende Nut, in der ein Dichtring einliegt. Beim Einziehen des
Spreizkörpers in die Spreizhülse wird die Nut
schmaler. Die Einziehtiefe des Spreizkörpers ist so begrenzt,
dass die Ringstufe des Spreizkörpers nicht in Anlage am
Ende der Spreizhülse gelangt, sondern dass bei maximal
in die Spreizhülse eingezogenem Spreizkörper eine
Nutbreite verbleibt, die den Dichtring nicht zerstört.
Die verbleibende Nutbreite kann breiter als eine axiale Dicke des
Dichtrings sein. Auch kann die Nutbreite schmaler sein, so dass
der Dichtring axial gestaucht wird und sich dadurch radial ausdehnt.
Der Dichtring wird dadurch nach außen gegen die Innenseite
des Rohrs und nach innen gegen den Spreizkörper gedrückt,
wodurch eine gute Abdichtung erzielt wird. Insbesondere bei der
Befestigung des erfindungsgemäßen Rohrbefestigers
in einem nicht-nahtlosen, sondern geschweißten Rohr ist
das Andrücken des Dichtrings gegen die Innenseite des Rohrs
wichtig, um eine zuverlässig dichte Anlage des Dichtrings
im Bereich der Schweißnaht zu erzielen.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizsegmente Krallen
aufweisen. Dabei handelt es sich um beispielsweise nach außen
stehende Schneiden bzw. eine Art Tannenbaumprofilierung. Die Krallen
drücken sich beim Aufspreizen der Spreizsegmente der Spreizhülse
von innen in das Rohr ein, wodurch eine formschlüssige
oder eine kombinierte form- und kraftschlüssige Verbindung des
Rohrbefestigers im Rohr erzielt wird. Der Halt des Rohrbefestigers
im Rohr ist dadurch verbessert. Insbesondere in einem nicht-nahtlosen
Rohr ist der Halt des Rohrbefestigers durch die Krallen verbessert,
zum einen weil ein nicht-nahtloses Rohr keinen exakt kreisförmigen
Querschnitt aufweist. Die Anlage glattwandiger Spreizsegmente an
der Rohrinnenseite ist dadurch verschlechtert. Die erfindungsgemäßen
Krallen gleichen Formunterschiede zwischen den Spreizsegmenten und
dem nicht exakt kreisförmigen Rohr aus. Zum anderen drücken
sich die Krallen im Bereich der Schweißnaht eines nicht-nahtlosen
Rohrs in die Schweißnaht ein und verbessern den Halt des
Rohrbefestigers im Rohr im Bereich der Schweißnaht des
Rohrs.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spreizhülse
aus einem härteren Werkstoff als Baustahl besteht, sofern
die Befestigung in einem Rohr aus Baustahl vorgesehen ist. Allgemein
besteht die Spreizhülse aus einem härteren Werkstoff
als das Rohr, in dem die Befestigung des Rohrbefestigers vorgesehen
ist. Beispielsweise besteht die Spreizhülse aus A4-Stahl.
Insbesondere für die Krallen der Spreizsegmente ist eine
hohe Festigkeit erforderlich, damit sich die Krallen in das Rohr
einformen können.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Einziehtiefe des
Spreizkörpers in die Spreizhülse so begrenzt ist,
dass die Spreizung der Spreizsegmente in etwa so groß ist
wie die Krallen hoch sind. Da die Krallen in nicht aufgespreiztem
Zustand ein Untermaß in Bezug auf das Rohr aufweisen, ist die
Aufspreizung bei dieser Ausgestaltung der Erfindung so groß,
dass die Krallen über einen Teil ihrer Höhe in
das Rohr eingedrückt werden, jedoch nicht bis zu ihrem
Fuß; die Spreizsegmente selbst liegen also nicht an der
Rohrinnenseite an. Ein unerwünschter Spreizkraftanstieg
und/oder ein Aufweiten des Rohrs wird dadurch vermieden. Allgemein
ist die Einziehtiefe des Spreizkörpers in die Spreizhülse
so begrenzt, dass eine Aufweitung des Rohrs vermieden wird. Das
gilt auch für eine Ausgestaltung der Erfindung ohne Krallen
an den Spreizsegmenten.
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Zum
Einziehen in die Spreizhülse kann der Spreizkörper
einen Gewindeschaft aufweisen. Eine bevorzugte Ausgestaltung der
Erfindung sieht ein Sackloch mit Innengewinde vor, in das ein Gewindebolzen
oder eine Schraube einschraubbar ist, mit dem oder der der Spreizkörper
in die Spreizhülse einziehbar und die Spreizhülse
aufspreizbar ist. Der Gewindebolzen, die Schraube oder auch ein
Gewindeschaft des Spreizkörpers dienen zugleich der Befestigung
des Spreizkörpers am Karosserieblech oder einem sonstigen
Bauteil, d. h. zur Befestigung des Endes des Rohrs am Karosserieblech
oder dem Bauteil. Das Sackloch verhindert einen Durchgang von Feuchtigkeit
durch den Spreizkörper, so dass sich das Ende des Rohrs
durch eine Dichtung, die zwischen dem Spreizkörper und
dem Rohr abdichtet, hermetisch verschließen lässt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Achsschnitt eines erfindungsgemäßen Rohrbefestigers;
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2 den
Rohrbefestiger aus 1 in Verwendung in nicht aufgespreiztem
Zustand;
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3 den
Rohrbefestiger aus 1 in Verwendung in aufgespreiztem
Zustand;
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4 einen
vergrößerten Halbschnitt aus 2;
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5 einen
vergrößerten Halbschnitt aus 3;
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6 einen 5 entsprechenden
Halbschnitt; und
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7 einen
Querschnitt gemäß Linie VII-VII in 3 oder 5.
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Der
in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Rohrbefestiger 1 ist
zur Befestigung eines Endes eines Rohrs beispielsweise an einem
Karosserieblech im Fahrzeugbau und allgemein zur Befestigung eines Endes
eines Rohrs an einem anderen Bauteil oder auch zur Verbindung der
Enden zweier Rohre vorgesehen. Der Rohrbefestiger 1 weist
eine Spreizhülse 2 und einen Spreizkörper 3 auf,
der in die Spreizhülse 2 einziehbar ist. Die Spreizhülse 2 ist
außen zylindrisch und verjüngt sich innen auf
einem spreizbaren Abschnitt 4 konisch und geht anschließend
in einen zylindrischen Abschnitt 5 über. „Konisch” bedeutet, dass
ein Innenraum der Spreizhülse 2 im spreizbaren Abschnitt 4 eine
konstante Steigung aufweist. Der spreizbare Abschnitt 4 ist
dem Spreizkörper 3 zugewandt, er erweitert sich
in Richtung des Spreizkörpers 3. Im Ausführungsbeispiel
erstreckt sich der spreizbare Abschnitt 4 über
etwa 2/3 der Länge der Spreizhülse 2.
Im spreizbaren Abschnitt 4 ist die Spreizhülse 2 durch
Schlitze 6 in Spreizsegmente 7 unterteilt. Am
Ende der Schlitze 6 und Segmente 7 weist die Spreizhülse 2 eine
umlaufende Nut 8 auf, die den spreizbaren Abschnitt 4 vom übrigen
Teil der Spreizhülse 2 abgrenzt. Der übrige
Teil der Spreizhülse 2 bildet einen ringförmigen,
umlaufenden Verbindungsabschnitt 9, der die Spreizsegmente 7 hält.
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Die
Nut 8 bildet eine Schwächungsstelle 10 der
Spreizhülse 2, an der die Spreizsegmente 7 durch
elastische und/oder plastische Verformung oder Zerstörung
der Schwächungsstelle 10 beweglich sind. Die Nut 8 weist
zueinander parallele Nutwangen 11 in Radialebenen zur Spreizhülse 2 und
einen V-förmigen Nutgrund 12 auf. Als Dichtung
liegt in der Nut 8 ein O-Ring als Dichtring 13 ein.
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Der
Spreizkörper 3 weist in einem mittleren Bereich
einen konischen Spreizabschnitt 14 auf, der komplementär
zum konischen, spreizbaren Abschnitt 4 der Spreizhülse 2 ist.
Am durchmesserkleineren, der Spreizhülse 2 zugewandten
Ende des Spreizabschnitts 14 verkleinert sich ein Außendurchmesser des
Spreizkörpers 3 stufenartig mit einer Ringstufe 15 und
setzt sich anschließend mit einem zylindrischen Abschnitt 16 fort.
Am durchmessergrößeren Ende des konischen Spreizabschnitts 14 schließt sich
ein kurzer zylindrischer Abschnitt 17 und daran ein umlaufender
Bund 18 an, der einen Ringstufe 19 am Übergang
zum zylindrischen Abschnitt 17 bildet. Der Spreizkörper 3 weist
ein axiales Sackloch 20 mit einem Innengewinde 21 auf.
Auf der Seite der Spreizhülse 2 ist das Sackloch 20 offen,
auf der Seite des Bundes 18 ist der Spreizkörper 3 geschlossen.
An der Ringstufe 19 ist als Dichtung ebenfalls ein O-Ring als
Dichtring 22 angeordnet. Der Spreizkörper 3 und die
Spreizhülse 2 bestehen aus einem härteren Werkstoff
als das Rohr, in dessen Ende der Rohrbefestiger 1 befestigt
werden soll. Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Erfindung bestehen der Spreizkörper 3 und
die Spreizhülse 2 aus A4-Stahl.
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Zur
Befestigung wird, wie in 2 gezeigt, der Rohrbefestiger 1 mit
dem ein Stück weit in die Spreizhülse 2 gesteckten
Spreizkörper 3 in ein Ende eines Rohrs 24 gesteckt
und es wird eine Schraube 25 durch ein Durchgangsloch eines
Bauteils 26, beispielsweise eines Karosserieblechs, durchgesteckt und
in das Innengewinde 21 des Spreizkörpers 3 geschraubt.
Das Rohr 24 besteht aus Baustahl, also einem weicheren
Material als die Spreizhülse 2 und der Spreizkörper 3.
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Die
Spreizsegmente 7 weisen nach außen abstehende
Krallen 23 auf. Im Ausführungsbeispiel sind die
Krallen 23 nach Art einer Tannenbaumprofilierung ausgebildet,
sie können auch als in Umfangsrichtung verlaufende Schneiden
aufgefasst werden. Die Anordnung und Form der Krallen 23 ist
nicht zwingend für die Erfindung.
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Eine
Vergrößerung der 2, in der
Einzelheiten besser sichtbar sind, ist in 4 dargestellt.
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Durch
Eindrehen und Festziehen der Schraube 25 wird das Ende
des Rohrs 24 mit dem Bauteil 26 verbunden. Dieser
befestigte Zustand ist in 3 und vergrößert
in 5 dargestellt. Durch Einschrauben der Schraube 25 in
den Spreizkörper 3 wird der Spreizkörper 3 in
die Spreizhülse 2 eingezogen. Der konische Spreizabschnitt 14 des
Spreizkörpers 3 drückt die Spreizsegmente 7 der
Spreizhülse 2 aufgrund der konischen Verjüngung
des Innenraums der Spreizhülse 2 im spreizbaren
Abschnitt 4, also im Bereich der Spreizsegmente 7,
nach außen; die Spreizhülse 2 wird aufgespreizt.
Aufgrund der zusammenwirkenden, konischen Flächen des Spreizkörpers 3 und
der Spreizsegmente 7 der Spreizhülse 2 werden
die Spreizsegmente 7 beim bzw. zum Aufspreizen parallel
nach außen bewegt, sie schwenken nicht. Dabei ergibt sich
ein Versatz gegenüber dem ringförmigen Verbindungsabschnitt 9,
der wie in 5 zu sehen eine als „Bruch” bezeichnete
Trennung an der Schwächungsstelle 10 bewirkt.
Die Schwächungsstelle 10 ist durch die Nut 8 gebildet, der
Bruch erfolgt an der dünnwandigsten Stelle, also an der
Kehle 27 (vgl. 4), die durch den V-förmigen
Nutgrund 12 gebildet ist. Eine Kerbwirkung an der Kehle 27 begünstigt
die Bruchbildung.
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Der
Dichtring 13 liegt seitlich neben der Kehle 27 an
den beiden Flächen des V-förmigen Nutgrunds 12 an
und nicht an der Kehle 27. An der Bruchstelle der Spreizhülse 2 liegt
der Dichtring 13 also nicht an. Dadurch wird eine Beschädigung
des Dichtrings 13 durch eine scharfkantige Bruchstelle vermieden.
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Es
ist nicht zwingend, dass die Spreizsegmente 7 beim Aufspreizen
vom ringförmigen Verbindungsabschnitt 9 getrennt
werden, was als Bruch bezeichnet wird. Die Spreizhülse 2 kann
sich wie in 6 dargestellt im Bereich der
dünnwandigsten Stelle der Schwächungsstelle 10,
also im Bereich der Kehle 27 des Nutgrunds 12,
plastisch und/oder elastisch verformen. Auch in diesem Fall werden
die Spreizsegmente 7 beim Aufspreizen parallel nach außen
verschoben und schwenken nicht. Dadurch wird eine gleichmäßige
Aufspreizung über die gesamte Länge der Spreizsegmente 7 erreicht,
es wird vermieden, dass die Spreizsegmente 7 nach außen schwenken
und im Wesentlichen nur an ihren freien dem Verbindungsabschnitt 9 fernen
Enden innen am Rohr 24 anliegen.
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Durch
die Zugwirkung der Schraube 25 wird das Ende des Rohrs 24 gegen
das Bauteil 26 gespannt.
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Beim
Einziehen übt der Spreizkörper 3 eine Spreizwirkung
auf die Spreizhülse 2 aus, die Spreizsegmente 7 werden
radial verschoben und die Nut 8 wird aufgrund des V-förmigen
Nutgrunds 12 enger. Das hat den gewünschten Effekt,
dass der Dichtring 13 gestaucht wird und sich deswegen
radial (nach innen und nach außen!) ausweitet. Folge der
radialen Ausweitung ist, dass der Dichtring 13 mit Druck
sowohl außen am Rohr 24 als auch innen am Grund 12 der
Nut 8 anliegt. Dadurch wird eine zuverlässige Dichtwirkung
erreicht.
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Eine
Einziehtiefe des Spreizkörpers 3 in die Spreizhülse 2 ist
dadurch begrenzt, dass der Spreizkörper 3 gegen
das Bauteil 26 stößt, mit dem das Rohr 24 mit
dem Rohrbefestiger 1 verbunden wird. Es sind auch andere
Einziehtiefenbegrenzungen denkbar, beispielsweise ein axialer Anschlag
des Spreizkörpers 3 in der Spreizhülse 2 (nicht
dargestellt). Es kann beispielsweise der Spreizkörper 3 eine
Ringstufe und die Spreizhülse 2 eine korrespondierende
Ringstufe an ihrer Innenseite aufweisen, gegen die der Spreizkörper 3 stößt,
wenn die Spreizhülse 2 vollständig aufgespreizt
ist (nicht dargestellt). Durch die Begrenzung der Einziehtiefe des
Spreizkörpers 3 in die Spreizhülse 2 wird
auch die Verengung der Nut 8 in Folge der Stauchwirkung,
die der Spreizkörper 3 beim Einziehen auf die
Spreizhülse 2 ausübt, begrenzt. Die Erfindung
vermeidet, dass die Nut 8 so stark verengt wird, dass der
Dichtring 13 gequetscht und beschädigt wird.
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Der
andere Dichtring 22 liegt in einer im Querschnitt rechteckigen,
umlaufenden Nut ein, die durch die Ringstufe 19 am Bund 18 und
den zylindrischen Abschnitt 17 des Spreizkörpers 3 sowie
die Stirnflächen der Spreizsegmente 7 der Spreizhülse 2 gebildet
wird. Beim Einziehen des Spreizkörpers 3 in die
Spreizhülse 2 wird auch diese Nut schmaler und der
Dichtring 22 axial gestaucht und weitet sich dadurch radial
nach innen und nach außen aus. Dadurch wird auch der Dichtring 22 nach
außen gegen das Rohr 24 und nach innen gegen den
Spreizkörper 3 gedrückt, wodurch eine
gute Dichtwirkung erzielt wird. Die Begrenzung der Einziehtiefe
des Spreizkörpers 3 in die Spreizhülse 2 bewirkt
einen Abstand zwischen der Ringstufe 19 des Spreizkörpers 3 und den
Stirnflächen der Spreizsegmente 7 und verhindert
auch an dieser Stelle, dass der Dichtring 22 gequetscht
und beschädigt wird.
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Die
Krallen 23 der Spreizsegmente 7 drücken
und formen sich beim Aufspreizen in das Rohr 24 ein, wodurch
ein Formschluss erzielt wird. Die Begrenzung der Einziehtiefe des
Spreizkörpers 3 in die Spreizhülse 2 vermeidet
eine Aufweitung des Endes des Rohrs 24 durch die Spreizwirkung.
Außerdem führt sie zu reproduzierbaren Verankerungswerten des
Rohrbefestigers 1 im Rohr 24 mit niedriger Streuung,
da die Größe der Aufweitung, also die Bewegung
der Spreizsegmente 7 nach außen, definiert und
begrenzt ist. Die Streuung des Halts des Rohrbefestigers 1 im
Rohr 24 ist durch die Begrenzung der Einziehtiefe des Spreizkörpers 3 in
die Spreizhülse 2 erheblich geringer als sie es
bei einer Kontrolle des Anziehdrehmoments der Schraube 25 ohne
Begrenzung der Einziehtiefe wäre.
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Die
Einziehtiefe des Spreizkörpers 3 in die Spreizhülse 2 ist
so begrenzt, dass die Krallen 23 beim Aufspreizen in das
Rohr 24 eingedrückt werden, dass die Spreizsegmente 7 selbst
jedoch nicht in Anlage an das Rohr 24 gelangen. Das hat
den Vorteil, dass das Rohr 24 nicht aufgeweitet wird, und dass
der Halt des Rohrbefestigers 1 im Rohr 24 durch
die Verkrallung gut und reproduzierbar mit geringer Streuung ist.
Ein Ausbauchen des Rohrs 24 wird vermieden.
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Der
erfindungsgemäße Rohrbefestiger 1 eignet
sich auch zu einer Befestigung in einem nicht-nahtlosen Rohr 24,
was anhand des Querschnitts der 7 erläutert
wird: die Rundheit eines nicht-nahtlosen Rohrs 24 ist niedriger
als die eines nahtlosen Rohrs, die Abweichung von einer Kreisform
also größer. Außerdem weist ein nicht-nahtloses
Rohr 24 eine Längsschweißnaht 28 mit
einer innen überstehenden Schweißraupe auf. Durch
das Eindrücken der Krallen 23 und den dadurch
erzielten Formschluss ist der Halt des Rohrbefestigers 1 im Bereich
der Schweißnaht 28 besser als er es bei einer
flächenförmigen Anlage von Spreizsegmenten 7 ohne
Krallen 23 wäre. Spreizsegmente ohne Krallen würden
linienförmig an der Schweißnaht 28 anliegen und
in streifenförmigen Bereichen beiderseits der Schweißnaht 28 hohl
liegen.
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Das
gilt entsprechend auch für die Dichtwirkung des erfindungsgemäßen
Rohrbefestigers 1. Dadurch, dass die Dichtringe 13, 22 wie
erläutert gestaucht und dadurch radial ausgeweitet werden,
werden sie von innen gegen das Rohr 24 gedrückt.
Dadurch wird eine dichtende Anlage der Dichtringe 13, 22 auch
in den radial nach außen gegenüber der Schweißnaht 28 rückgesetzten
Bereichen seitlich neben der Schweißnaht 28 erzielt.
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Die
Einziehtiefe des Spreizkörpers 3 in die Spreizhülse 2 ist
so begrenzt, dass die Spreizsegmente 7 beim Aufspreizen
ungefähr um eine Höhe der Krallen 23 nach
außen bewegt werden. Da in nicht-aufgespreiztem Zustand
ein Spalt zwischen den Krallen 23 und dem Rohr 24 besteht
(siehe 4), wird durch die Begrenzung der Aufspreizung auf
etwa die Höhe der Krallen 23 erreicht, dass die Krallen 23 um
einen Teil ihrer Höhe in das Rohr 24 eingedrückt
werden. Dadurch wird einerseits ein guter und reproduzierbarer Halt
mit geringer Streuung im Rohr 24 sichergestellt und andererseits
vermieden, dass die Spreizsegmente 7 selbst in Anlage an das
Rohr 24 gelangen.
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Die
Durchmesserverringerung am durchmesserkleineren Ende des Spreizabschnitts
(14) des Spreizkörpers (3) mit der Ringstufe
(15) ermöglicht einen Radialversatz der nach außen
gespreizten Spreizsegmente (7) gegenüber der Innenfläche
des ringförmigen Verbindungsabschnitts (9), der
zum Aufspreizen notwendig ist, wenn die Spreizsegmente (7)
parallel nach außen bewegt und nicht nach außen geschwenkt
werden sollen.
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- 1
- Rohrbefestiger
- 2
- Spreizhülse
- 3
- Spreizkörper
- 4
- spreizbarer
Abschnitt
- 5
- zylindrischer
Abschnitt
- 6
- Schlitz
- 7
- Spreizsegment
- 8
- Nut
- 9
- Verbindungsabschnitt
- 10
- Schwächungsstelle
- 11
- Nutwange
- 12
- Nutgrund
- 13
- Dichtring
- 14
- Spreizabschnitt
- 15
- Ringstufe
- 16
- zylindrischer
Abschnitt
- 17
- zylindrischer
Abschnitt
- 18
- Bund
- 19
- Ringstufe
- 20
- Sackloch
- 21
- Innengewinde
- 22
- Dichtring
- 23
- Kralle
- 24
- Rohr
- 25
- Schraube
- 26
- Bauteil
- 27
- Kehle
- 28
- Schweißnaht
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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