DE102008057425B4

DE102008057425B4 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE102008057425B4
Application number: DE102008057425.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Röher Andreas
Original assignee: HQM Tubes GmbH
Current assignee: HQM Tubes GmbH
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2028-11-13
Also published as: DE202007016637U1; DE102008057425A1

Abstract

Rohrverbindung zur Befestigung wenigstens eines ersten Rohrendes (R1), welches eine erste Durchmessererweiterung (R1.1) aufweist, an einem Anschlussteil (1) mittels eines Befestigungselementes (2), dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines Zwischenelementes (3) die erste Durchmessererweiterung (R1.1) mittels einer Klebeverbindung gegen Verdrehung bei Anziehen des Befestigungselementes (2) gesichert ist, wobei das Zwischenelement (3) zwischen der ersten Durchmessererweiterung (R1.1) und dem Befestigungselement (2) oder zwischen der ersten Durchmessererweiterung (R1.1) und dem Anschlussteil (1) angeordnet ist und zwischen dem Zwischenelement (3) und der ersten Durchmessererweiterung (R1.1) die Klebeverbindung besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung eines eine Durchmessererweiterung aufweisenden Rohrendes eines Rohres mit einem Anschlussteil und einem Befestigungselement.
DE 195 23 287 C2 , DE 40 32 554 C2 und DE 40 30 484 A1 beschreiben jeweils eine Lösung, bei welcher ein Abzweigrohr mit einer Hochdruckkraftstoffschiene verbindbar ist. Dabei weist das Rohr ebenfalls an seinem zu verbindendem Ende eine Durchmessererweiterung auf, welche mittels einer Schraubenmutter oder einer Überwurfmutter gegen eine Druckaufnahmefläche eines Anschlusselementes pressbar ist, wobei sich zwischen der Durchmessererweiterung des Rohres und der Stirnfläche der Schraubenmutter oder Überwurfmutter eine Unterlegscheibe befindet. Die Unterlegscheibe soll dabei offensichtlich eine Beschädigung des Kopfteils bzw. der Durchmessererweiterung verhindern bzw. verringern. Nachteil dieser Lösungen ist, dass bei der Herstellung der Verbindung in Abhängigkeit von den verwendeten Werkstoffen, ggf. vorhandenen Beschichtungen und Oberflächenrauheiten sich die Unterlegscheibe beim Anziehen der Rohrschraube bzw. -mutter undefiniert mitdrehen kann und ein unerwünschtes Drehmoment auf das Rohrende überträgt, wodurch sich dieses verdreht und durch undefinierte Verquetschungen beschädigt werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht in dem teilweisen oder vollständigen Abrieb einer eventuell vorhandenen Beschichtung durch die auftretende Reibung. Aus der Druckschrift DE 10 2006 036 862 A1 ist eine Rohrverbindung bekannt, bei welcher das Rohr eine Durchmessererweiterung aufweist, wobei ein Zwischenelement mit Profilierung verwendet wird, welches mit der Durchmessererweiterung eine formschlüssige Verbindung eingeht. Dazu weist das Zwischenelement eine Profilierung auf, die kompliziert herstellbar ist, wodurch sich die Fertigungskosten erhöhen und mit welcher die Gefahr der Beschädigung der Rohrwandung besteht. In DE 24 07 268 A1 wird ein Rohranschluss beschrieben, bei welchem eine Verbindung zwischen einem Anschlusskörper und einem Rohr unter Verwendung einer Überwurfmutter und eines metallischen Halteringes erzeugt wird. Das Rohr weist keine Durchmessererweiterung an seinem anschlussseitigen Ende auf. Der metallische Haltering besitzt eine stufenförmige Axialbohrung mit umlaufenden Zähnen am Innendurchmesser, die sich mit dem Außendurchmesser des Rohres verzahnen. Der äußere, den Zähnen gegenüberliegende Bereich ist kegelstumpfförmig ausgebildet und wirkt mit einer inneren Anpressfläche der Überwurfmutter zusammen. Weiterhin wirkt eine in der Stirnringfläche des Halteringes vorhandene Verzahnung mit einer Verzahnung des Anschlusskörpers zusammen. Diese Lösung ist relativ aufwendig und beeinträchtigt den Außendurchmesser des Rohres über einen relativ langen Bereich. US 1,194,766 A zeigt eine Bleirohrverbindung, bei welcher das Rohrende eine Durchmessererweiterung aufweist. Über das Rohrende greift mit einem langen zylindrischen Bereich eine Verbindungsmuffe, die mit einem Bund an der Durchmessererweiterung anliegt. Die Befestigung mit dem Anschlusskopf erfolgt mit einer Überwurfmutter, die mit einem nach innen gerichteten Absatz über den Bund der Verbindungsmuffe greift. Der Anschlusskopf weist in Richtung zu der daran anliegenden Stirnfläche der Durchmessererweiterung des Rohres eine Profilierung auf, die eine Verdrehsicherung mit dem Rohr gewährleistet. Diese Lösung ist ebenfalls konstruktiv aufwendig. In der Druckschrift DE 199 02 732 A1 wird eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Leitungsrohre unterschiedlicher Leitungsrohrsysteme beschrieben, wobei ein Übergangsstück mit einem ebenfalls glatten Leitungsrohrabschnitt in einen Pressfitting einschiebbar ist. Von außen wird mittels einer Presszange eine unlösbare Rohrverbindung hergestellt. Dabei ist das Übergangsstück als Klemmverschraubung ausgebildet und stoffschlüssig mit dem glatten Leitungsrohrabschnitt oder dem Pressfittingelement verbunden. Weiterhin sind die vorgenannten Rohrverbindungen entweder ausschließlich zum Anschluss eines Rohres oder gem. der in DE 44 25 827 A1 aufgeführten Lösung ausschließlich zur Verbindung von zwei Rohren geeignet. Aus EP 1624183 A1 ist eine Lösung bekannt, mit welcher ein Mitdrehen der Rohrleitung bei Herstellung der Verschraubung vermieden werden soll, um ein ungewolltes Lösen der Verschraubung zu vermeiden. Dazu weist die Rohranschlusseinrichtung an zumindest einem Ende ein als Bördel ausgebildetes Stirnelement auf, wobei zwischen dem Bördel und einem Fitting ein die Rohrleitung zumindest teilweise umgebendes separates Druckelement vorgesehen ist, welches an der Bördelrückseite anliegt. Beim Herstellen einer Schraubverbindung des Fittings wirkt die Stirnseite des Fittings bekannter Weise über das Druckelement auf den Bördel ein und presst die Dichtfläche an die Anschlussfläche an. Dabei soll der Reibbeiwert des Kontaktes zwischen Dichtfläche und Anschlussfläche größer sein als der Reibbeiwert des Kontaktes von Druckelement und Bördel und größer als der Reibbeiwert des Kontaktes von Fitting und Druckelement um ein Mitdrehen der Rohrleitung beim Anziehen des Fitting zu vermeiden. Da vielfältige Faktoren die Reibwerte beeinflussen, kann es vorkommen, dass die geforderten Reibwertbedingungen nicht eingehalten werden können.
Aus DE 1 843 459 U ist eine Rohrverbindung bekannt, die es ermöglichen soll, glatte, bundlose Rohre so zu spannen und abzudichten und die einen runden zylindrischen mit Außengewinde versehenen Anschlusskörper aufweist, der mit Angriffsflächen für einen Schlüssel versehen ist. Das Rohr, welches keinen Bördel aufweist, wird an seinem Ende durch Kleben, Schweißen oder Löten mit dem Anschlusskörper verbunden. Das Spannen und Dichten der mit dem Anschlusskörper verbundenen Rohre erfolgt mittels einer Überwurfmutter, in die eine Ringscheibe aus Kunststoff eingelegt ist und die mit dem Anschlusskörper verschraubt wird. An dem Anschlusskörper kann auch ein weiteres Rohr befestigt werden. Die Ringscheibe aus Kunststoff kann sich bei längerem Einsatz setzen, wodurch keine Dichtwirkung mehr gegeben ist. Auch in der DE 10 2005 013 859 A1 wird eine Rohrverbindung mit einem rohrförmigen Element und einer Kupplungseinrichtung, die einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des rohrförmigen Elements und bei dem das rohrförmige Element abschnittsweise in dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist, beschrieben, wobei zwischen dem rohrförmigen Element und dem rohrförmigem Anschnitt ein ringförmiges Klebeelement im Wesentlichen aus aufschmelzbarem Klebstoff angeordnet ist. Das Rohrende muss dazu glatt ausgebildet sein und der Außendurchmesser des Rohres/der Innendurchmesser des Klebeelements sowie der Außendurchmesser des Klebeelements/der Innendurchmesser der Kupplungseinrichtung genau aneinander angepasst sein. Nachteilig ist weiterhin der erforderliche Temperatureintrag zum Aufschmelzen des Klebeelementes.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohranschluss zu entwickeln, mit welcher eine funktionssichere Rohrverbindung gewährleistet ist, die ein Mitdrehen des Rohres beim Anziehen des Verbindungselementes vermeidet und einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des 1. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Rohrverbindung zur Befestigung wenigstens eines Rohrendes, welches eine Durchmessererweiterung aufweist, an einem Anschlussteil mittels eines Befestigungselementes ist erfindungsgemäß die Durchmessererweiterung mittels einer Klebeverbindung gegen Verdrehung bei Anziehen des Befestigungselementes gesichert, wobei ein unter Verwendung eines Zwischenelementes die erste Durchmessererweiterung mittels einer Klebeverbindung gegen Verdrehung bei Anziehen des Befestigungselementes gesichert ist, wobei das Zwischenelement zwischen der ersten Durchmessererweiterung und dem Befestigungselement oder zwischen der ersten Durchmessererweiterung und dem Anschlussteil sitzt und die Klebeverbindung zwischen dem Zwischenelement und der ersten Durchmessererweiterung besteht.
Der Klebstoff bzw. die Klebstoffschicht ist je nach Ausgestaltung an der ersten Durchmessererweiterung und/oder dem Zwischenelement aufgebracht oder wird vor der Montage zugeführt.
Der Kleber besteht bevorzugt aus Schnellkleber, der sofort bei Kontakt eine Verbindung herstellt. Alternativ kann die Klebstoffschicht verkapselten Klebstoff enthalten, der erst bei Anziehen des Befestigungselementes durch die darauf wirkende Flächenpressung freigesetzt wird und eine stoffschlüssige Verbindung herstellt.
Vorzugsweise umringt das Zwischenelement das Rohr und ist dazu Form eines Ringes ausgebildet.
Insbesondere weist das Zwischenelement in Richtung zur Durchmessererweiterung eine Anlagefläche auf, die mit einer Klebstoffschicht versehen ist und/oder ist das Zwischenelement an seinem Innendurchmesser mit einer Klebstoffschicht versehen. Der Klebstoff kann jedoch auch erst bei der Montage aufgebracht werden.
Zur Gewährleistung eines unbeabsichtigten Lösens des Befestigungselementes kann das Zwischenelement in Richtung zum Befestigungselement mit einer Sperrverzahnung versehen sein.
Um eine definierte Zuführung bzw. ein Ausrichten des Zwischenelementes bei der Montage zu vermeiden, dass die Sperrverzahnung auch an beiden Stirnflächen vorgesehen werden.
Vorteilhafter Weise gewährleistet die Klebstoffschicht zusätzlich eine Abdichtung der Rohrverbindung und kann elastisch ausgebildet sein.
Es ist möglich, ein erstes Rohr mit einer ersten Durchmessererweiterung oder ein erstes mit einer ersten Durchmessererweiterung versehenes Rohr und/oder ein zweites Rohr, welches eine zweite Durchmessererweiterung aufweist mittels einer erfindungsgemäßen Klebeverbindung stoffschlüssig und verdrehfest an dem Anschlussteil zu befestigen, bzw. mit einem entsprechenden Zwischenelement eine stoffschlüssige Verbindung herzustellen.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine einfache, zuverlässige und funktionssichere Rohrverbindung geschaffen, die eine Beschädigung des Rohres und einer ggf. vorhandenen Beschichtung sicher vermeidet.
Es ist dabei wahlweise möglich ein oder zwei Rohre mit dem Anschlussteil zu verbinden und dabei durch die Klebstoffverbindung ein Mitdrehen des/der Rohrendes/n zu vermeiden.
Untersuchungen haben ergeben, dass mit der erfindungsgemäßen Lösung beste Verschraubungseigenschaften mit einem optimalen Kraft-Momenten-Verlauf erzielbar sind, die bisher nicht möglich waren.
Da ein Austausch entsprechender Rohrverbindungen entweder durch komplette Erneuerung des Rohrsystems (z.B. bei Bremsleitungen) erfolgt oder die Rohrverbindungen bei teilweiser Beschädigung ausgesägt und durch komplett neue Verbindungen ersetzt werden, ist es nicht zwangsläufig erforderlich, komplett lösbare Verbindungen herzustellen. Insbesondere zum Einsatz von Rohrverbindungen bei Bremsleitungssystemen ist die erfindungsgemäße Lösung prädestiniert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1: Längsschnitt durch eine Rohrverbindung zum Anschluss des Rohrendes eines ersten Rohres unter Verwendung eines ersten Zwischenelementes im verschraubten Zustand, wobei das Rohr durch das Befestigungsteil führt und zwischen Zwischenelement und erster Durchmessererweiterung eine Klebeverbindung besteht,
1a: Längsschnitt durch den ersten Ring gem. 1,
2: Längsschnitt durch einen ersten Ring, der eine Sperrverzahnung aufweist,
3: Längsschnitt durch eine Rohrverbindung zum Anschluss eines ersten Rohrendes und eines zweiten Rohrendes unter Verwendung eines Zwischenelementes.

In 1 ist eine Rohrverbindung dargestellt, die ein Anschlussteil 1 und ein Befestigungselement 2 aufweist und zum Anschluss eines ersten Rohres mit einem ersten Rohrende R1 dient. Das Anschussteil 1 weist dabei eine Anlagefläche 1.1 und eine Bohrung mit einem Innendurchmesser d1 auf. An die Anlagefläche 1.1 ist das erste Rohrende R1 unter Verwendung eines ringförmigen Zwischenelementes fügbar.
Es wird gemäß 1 der Längsschnitt durch eine Rohrverbindung zum Anschluss eines ersten Rohrendes R1 unter Verwendung eines Anschlussteils 1, eines Befestigungselementes 2 in Form einer Rohrschraube und eines ersten Ringes 3 dargestellt.
Das erste Rohrende R1 weist eine erste Durchmessererweiterung R1.1 in Form eines Bördels auf und ist stirnseitig mit der ersten Durchmessererweiterung R1.1 an die Anlagefläche 1.1 des Anschlussteiles 1 anlegbar. Das Befestigungsteil 2 weist in Richtung zur ersten Durchmessererweiterung R1.1 eine plane Endfläche 2.1 auf und wurde hier mit seinem Außengewinde 2.2 in das Innengewinde 1.2 des Anschlussteils 1 eingeschraubt. Zwischen der ersten Durchmessererweiterung R1.1 des Rohres R1 und der Endfläche 2.1 des Befestigungselementes 2 befindet sich ein Zwischenelement in Form eines Ringes 3, der in Richtung zur ersten Durchmessererweiterung R1.1 eine erste Stirnfläche 3.1 und in Richtung zum Befestigungselement 2 eine zweite Stirnfläche 3.2 aufweist. Durch den Innendurchmesser d2 des Befestigungselementes 2 und den Innendurchmesser d3 des ersten Ringes 3 reicht das erste Rohrende R1. Die in Richtung zur ersten Durchmessererweiterung R1.1 weisende erste Stirnfläche 3.1 weist eine Klebstoffschicht K auf.
Durch die in axialer Richtung wirkende Anzugskraft F der Rohrverbindung wurde der erste Ring 3 mittels des Verbindungselementes 2 gegen die erste Durchmessererweiterung R1.1 gepresst, wodurch mittels des Klebstoffs zwischen der ersten Durchmessererweiterung R1.1 des ersten Rohres R1 und der daran anliegenden Stirnfläche 3.1 des Ringes 3 eine stoffschlüssige Verbindung (Klebeverbindung) hergestellt wird. Weiterhin wird die Durchmessererweiterung R1.1 mit ihrer Dichtfläche dichtend gegen die Anlagefläche 1.1 des Anschlussteiles 1 gepresst.
In 1a ist der Längsschnitt durch das Zwischenelement 3 gem. 1 dargestellt. Die Stirnfläche 3.1 des Ringes 3 ist mit einer Klebstoffschicht K versehen.
Alternativ kann gem. einer nicht dargestellten Variante das Zwischenelement (der Ring) auch zusätzlich an seiner Stirnfläche, die in Richtung zum Befestigungselement weist, mit einer Klebstoffschicht versehen sein, die Mikroverkapselungen aufweist, wobei erst nach Anziehen des Befestigungselementes eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Stirnfläche 3.2 des Ringes 3 und der daran anliegenden Stirnfläche des Befestigungselementes hergestellt wird. Die Mikroverkapselungen öffnen sich dazu bevorzugt erst bei einer bestimmten Krafteinwirkung bzw. Flächenpressung.
2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Ring 3, der an der Stirnseite 3.1 mit einer Sperrverzahnung 3.3 als Verdrehsicherung zum Befestigungsteil versehen ist und dort keine Klebstoffschicht aufweist. Die Klebstoffschicht K befindet sich an der Stirnfläche 3.1 des Ringes 3.
Den Längsschnitt durch eine Rohrverbindung zum Anschluss eines ersten Rohrendes R1 und eines zweiten Rohrendes R2 unter Verwendung eines Zwischenelementes 3 im verschraubten Zustand, zeigt 3. Das zweite Rohrende R2 ragt ebenfalls durch einen Innendurchmesser d1 des Anschlussteils 1 und liegt auch hier mit seiner zweiten Durchmessererweiterung R2.1 (in Form eines Bördels ausgebildet) an der Anlagefläche 1.1 des Anschlussteiles 1 an. An die zweite Durchmessererweiterung R2.1 schließt sich die erste Durchmessererweiterung R1.1 des ersten Rohres R1 an, auf welche ein Zwischenelement in Form eines Ringes 3 durch die Anzugskraft F des Befestigungselementes 3 wirkt, wodurch zwischen dem Ring 3 und der ersten Durchmessererweiterung R1.1 eine stoffschlüssige Verbindung (Klebeverbindung) erzeugt wird. Der Ring 3 wurde dazu an seiner Stirnfläche 3.1, die in Richtung zur ersten Durchmessererweiterung R1.1 weist, mit einer Klebstoffschicht K versehen. Der Ring 3 weist hier nur in Richtung zum Befestigungselement 2 an seiner Stirnfläche 3.2 eine Sperrverzahnung 3.3 auf. Die Sperrverzahnung 3.3 wirkt einem unbeabsichtigten Lösen des Befestigungselementes 2 entgegen.
Die stoffschlüssige Verbindung gewährleistet, dass sich das erste Rohr R1 bei Anziehen des Befestigungselementes 2 nicht mitdreht und das Gleiten der Stirnfläche des Befestigungselementes 2 auf dem Ring 3 (1 und 3) erfolgt, ohne das erste Rohr R1 mitzudrehen.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante kann das Zwischenelement (der Ring 3) beim Anschluss von 2 Rohrenden auch zwischen deren Durchmessererweiterungen angeordnet sein, wobei dann bevorzugt zu beiden Rohrenden eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird und das Zwischenelement an seinen beiden Stirnseiten und ggf. auch an seinem Innendurchmesser und/oder seinem Außendurchmesser mit einer Klebstoffschicht versehen ist.
Weiterhin kann das Zwischenelement 3 bereits vor dem Herstellen der Rohrverbindung mit dem Rohrende, insbesondere mit der Durchmessererweiterung oder dem Außendurchmesser des Rohres, das sich an die Durchmessererweiterung anschließt, durch eine stoffschlüssige Verbindung (Kleben) vormontiert sein.

Claims

Rohrverbindung zur Befestigung wenigstens eines ersten Rohrendes (R1), welches eine erste Durchmessererweiterung (R1.1) aufweist, an einem Anschlussteil (1) mittels eines Befestigungselementes (2), dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines Zwischenelementes (3) die erste Durchmessererweiterung (R1.1) mittels einer Klebeverbindung gegen Verdrehung bei Anziehen des Befestigungselementes (2) gesichert ist, wobei das Zwischenelement (3) zwischen der ersten Durchmessererweiterung (R1.1) und dem Befestigungselement (2) oder zwischen der ersten Durchmessererweiterung (R1.1) und dem Anschlussteil (1) angeordnet ist und zwischen dem Zwischenelement (3) und der ersten Durchmessererweiterung (R1.1) die Klebeverbindung besteht.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Durchmessererweiterung (R1.1) und/oder dem Zwischenelement (3) eine Klebstoffschicht (K) aufgebracht ist.
Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) in Richtung zur ersten Durchmessererweiterung (R1.1) des Rohrendes (R1) eine Anlagefläche (3.1) aufweist, die mit Klebstoff (K) beschichtet ist und/oder dass das Zwischenelement (3) an seinem Innendurchmesser mit Klebstoff (K) beschichtet ist.
Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht (K) verkapselten Klebstoff enthält, der erst bei Anziehen des Befestigungselementes (2) durch die darauf wirkende Flächenpressung (Druck) freigesetzt wird.
Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) das Rohrende (R1) zumindest teilweise umringt.
Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) in Form eines Ringes (3) ausgebildet ist.
Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (3) eine Anlagefläche (3.1) aufweist, die mit einer Klebstoffschicht (K) versehen ist und/oder dass die erste Durchmessererweiterung (R1.1) mit einer Klebstoffschicht (K) versehen ist/sind.
Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht (K) elastisch ist.
Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (3) in Richtung zum Befestigungsteil (2) eine Sperrverzahnung (3.3) aufweist.