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Die Erfindung betrifft eine hochdruckfeste Verbindungsvorrichtung für Rohr- oder Schlauchleitungen mit einem eine Bohrung zur Durchleitung des die Rohr- oder Schlauchleitung durchströmenden Mediums aufweisenden Verschraubungskörper und mit einem in eine in dem Verschraubungskörper ausgebildete Aufnahme einsteckbaren und darin mittels einer außen auf dem Verschraubungskörper zu fixierenden festzulegenden Überwurfmutter festlegbaren Rohrende, wobei zum Ermöglichen unterschiedlicher zueinander abgewinkelter Stellungen von Verschraubungskörper und Rohrende das Rohrende einen vorderen kugelförmigen Abschnitt und die Aufnahme des Verschraubungskörpers eine zu dem kugelförmigen Abschnitt des Rohrendes korrespondierende gewölbte Innenfläche aufweisen und ferner das Rohrende mit einem weiteren hinteren kugelförmigen Abschnitt versehen ist, dem an der Innenseite der Überwurfmutter eine korrespondierende gewölbte Gegenfläche zugeordnet ist, und wobei in der gewölbten Innenfläche der Aufnahme des Verschraubungskörpers eine Nut mit einer darin angeordneten und bei montierter Verbindungsvorrichtung gegen den vorderen kugelförmigen Abschnitt des Rohrendes anliegenden Dichtung vorgesehen ist.
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Eine derartige Verbindungsvorrichtung mit kugeligen Fügepartnern ist beispielsweise aus der
DE 198 40 097 A1 bekannt. Um Winkelfehler zwischen dem Verschraubungskörper und dem darin eingesteckten und festgelegten Rohrende, die beispielsweise durch eine ungenaue Rohrvorbereitung entstehen können, ausgleichen zu können, ist bereits vorgeschlagen, an dem Rohrende zwei axial hintereinander liegende kugelförmige Abschnitte auszubilden, von denen der vordere Abschnitt mit einer in der Aufnahme des Verschraubungskörpers korrespondierend ausgebildeten Innenfläche und der hintere Abschnitt mit einer in der Überwurfmutter entsprechend ausgebildeten Gegenfläche zusammenwirken, sodass das Rohrende trotz einer festen axial ausgerichteten Verbindung von Verschraubungskörper und Überwurfmutter gegenüber dem Verschraubungskörper leicht abgewinkelt werden kann. Dabei ist maßgeblich, dass die kugelförmigen Abschnitte des Rohrendes sowie die zugehörigen Innenfläche des Verschraubungskörpers und Gegenfläche der Überwurfmutter alle jeweils einen gemeinsamen Mittelpunkt bei entsprechend den Konstruktionsabmessungen der Verbindungsvorrichtung mehr oder weniger unterschiedlichen Radien aufweisen. Dabei ist die Auslegung der Radien von vorderer Kugelfläche des Rohrendes und der zugeordneten Innenfläche der Aufnahme des Verschraubungskörpers so getroffen, dass dazwischen ein Ringspalt verbleibt, in den eine an der Innenfläche der Aufnahme des Verschraubungskörpers in einer darin angeordneten Nut eingelegte Dichtung bis zur Anlage an dem vorderen kugelförmigen Abschnitt hineinreicht, sodass darüber die Abdichtung der Rohrverbindung gegeben sein soll.
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Soweit die an dem Rohrende befindlichen kugelförmigen Abschnitte bei dem in der
DE 198 40 098 A1 beschriebenen Gegenstand einstückig mit dem Rohrende ausgebildet sind, enthält die Druckschrift keine Information, auf welche Weise die kugelförmigen Abschnitte an dem eine vergleichsweise dünne Wandstärke aufweisenden Rohrende ausgebildet sein sollten. Jedenfalls sind entweder eine entsprechend große Wandstärke des Rohrendes oder aber eine umfangreiche Umformung des Rohrendes erforderlich.
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Eine vergleichbare Verbindungsvorrichtung ist in der
DE 26 31 984 A1 beschrieben. Hierbei sind die an dem Rohrende auszubildenden Kugelflächen Bestandteil eines an dem Rohrende anzuschweißenden gesonderten Rohrstutzens. Hiermit ist der Nachteil verbunden, dass abgesehen von dem zusätzlichen Arbeitsgang und der Schaffung einer von dem in der verbundenen Rohrleitung herrschenden Druck beaufschlagten Schwachstelle durch den Schweißvorgang auch die an dem Rohrende angebrachten Korrosionsschutzschichten beeinträchtigt beziehungsweise zerstört werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hochdruckfeste Verbindungsvorrichtung mit den gattungsgemäßen Merkmalen zu schaffen, bei welcher das Rohrende keiner besonderen Auslegung bedarf und die Montage und Abdichtung der Verbindungsvorrichtung vereinfacht sind.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass der vordere und der hintere kugelförmige Abschnitt an einer gesonderten, auf das Rohrende aufschiebbaren Rohrhülse ausgebildet sind und die Rohrhülse durch einen stirnseitig am Rohrende nach Aufschieben der Rohrhülse durch Umformung ausgebildeten Bördelflansch axial festgelegt ist und Rohrende und Rohrhülse bei montierter Verbindungsvorrichtung spaltlos aneinander anliegen und dass der vordere kugelförmige Abschnitt der Rohrhülse in allen einstellbaren abgewinkelten Stellungen von Verschraubungskörper und Rohrende zueinander an der gewölbten Innenfläche der Aufnahme des Verschraubungskörpers anliegt und daran bei gegenseitiger Verschwenkung von Rohrende und Verschraubungskörper gleitet.
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Soweit eine gesonderte Rohrhülse als Träger der beiden notwendigen Kugelabschnitte vorgesehen ist, ist keine besondere Ausgestaltung des Rohrendes erforderlich. Die Montage der Rohrverbindung ist einfach, weil die gesonderte Rohrhülse lediglich auf das Rohrende aufzuschieben ist, wobei die axiale Festlegung der Rohrhülse gegen ein erneutes Abgleiten von dem Rohrende durch Ausbildung eines Bördelflansches mittels Kaltverformung des Rohrendes erfolgt. Da diese Umformung des Rohrendes kalt erfolgt und der umgeformte Bereich im Anschluss an die Montage der hochdruckfesten Verbindungsvorrichtung innerhalb der Rohrverbindung liegt, bleibt der volle Korrosionsschutz des eingesetzten Rohrendes erhalten. Die Abdichtung zwischen dem Rohrende beziehungsweise der darauf aufgesetzten Rohrhülse und dem Verschraubungskörper ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, dass kein Spalt zwischen dem zugehörigen ersten kugelförmigen Abschnitt und der zugehörigen Innenfläche des Verschraubungskörpers vorgesehen ist, sondern dass der kugelförmige Abschnitt und die Innenfläche spaltlos aneinander anliegen und daher bei abgewinkelten Stellungen von Verschraubungskörper und Rohrende aneinander gleiten. Aus der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich aber auch, dass das Rohrende nicht in Kontakt mit dem Verschraubungskörper kommt, sondern dass der Kontakt nur zwischen der Rohrhülse und dem Verschraubungskörper erfolgt.
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Soweit die Abdichtung der hochdruckfesten Verbindungsvorrichtung in dem Bereich zwischen der als gesondertes Bauteil eingeführten Rohrhülse und dem Rohrende erforderlich macht, dass im Anschluss an die Montage der hochdruckfesten Verbindungsvorrichtung kein Spalt zwischen der Rohrhülse und dem Rohrende verbleibt, ist nach Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen, dass zur Erzielung einer gegenseitigen Anlage zwischen dem Rohrende und der darauf aufgeschobenen Rohrhülse der Durchmesser des Rohrendes bei dem Ausbilden des Bördelflansches am Rohrende einer Aufweitung unterzogen wird oder alternativ, dass zur Erzielung einer gegenseitigen Anlage zwischen dem Rohrende und der darauf aufgeschobenen Rohrhülse eine einen Anschluss an das Aufschieben der Rohrhülse auf das Rohrende vorzunehmende Verformung ermöglichende Gestaltung aufweist sodass sich die Rohrhülse bei der Montage der hochdruckfesten Verbindungsvorrichtung an dem Außendurchmesser des Rohrendes anpasst.
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Zur zusätzlichen Abdichtung zwischen der auf das Rohrende aufgeschobenen Rohrhülse und dem Rohrende ist nach einem Ausführungsbeispiel eine besondere Dichtungsanordnung dadurch vorgesehen, dass die Rohrhülse an ihrer das Rohrende umschließenden Innenfläche mit einer Nut und einer darin eingelegten Dichtung versehen ist. Weiterhin ist auch die im Stand der Technik bereits vorgesehene Abdichtung durch eine an der Aufnahme des Verschraubungskörpers angeordnete Dichtung beibehalten, wobei aufgrund des zwischen der Rohrhülse und dem Verschraubungskörper gegebenen Kontaktes die in dem Verschraubungskörper angeordnete Dichtung sicher gekammert ist.
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Hinsichtlich der Festlegung der Überwurfmutter an dem Verschraubungskörper kann zunächst in an sich bekannter Weise vorgesehen sein, dass die Überwurfmutter auf das auf dem Verschraubungskörper ausgebildete Außengewinde aufschraubbar ist. Alternativ kann jedoch auch eine Bajonettverbindung zwischen dem Verschraubungskörper und der Überwurfmutter ausgebildet sein.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
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1 Ein Rohrende mit aufgeschobener Rohrhülse vor der Festlegung der Rohrhülse,
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2 den Gegenstand der 1 nach der Verformung des stirnseitigen Endes des Rohrendes zu einem die Rohrhülse axial festlegenden Bördelflansch,
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3 das Rohrende gemäß 2 einschließlich des eine Aufnahme zum Einstecken des Rohrendes aufweisenden Verschraubungskörpers,
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4 eine Rohrverbindung gemäß 3 in montiertem Zustand.
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Soweit gemäß
1 auf das anzuschließende Rohrende
10 zunächst eine Überwurfmutter
17 aufgeschoben ist, entspricht diese Überwurfmutter
17 der aus der gattungsbildenden
DE 198 40 097 A1 bekannten Überwurfmutter mit der Maßgabe, dass an der dem Rohrende
10 zugewandten Innenseite der Überwurfmutter eine gewölbte Gegenfläche
18 zur Anlage an einem in an dem Rohrende auszubildenden kugelförmigen Abschnitt ausgebildet ist.
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Zur Ausbildung der kugelförmigen Abschnitte an dem Rohrende ist auf das Rohrende eine gesonderte Rohrhülse 11 aufgeschoben, die einen vorderen, von der Überwurfmutter wegweisenden kugelförmigen Abschnitt 12 und einem hinteren, der Überwurfmutter 17 zugewandten kugelförmigen Abschnitt 13 aufweist, wobei die Außenfläche des hinteren Kugelabschnitts 13 mit der Gegenfläche 18 der Überwurfmutter 17 zusammenwirkt dergestalt, dass hinterer kugelförmige Abschnitt 13 und Gegenfläche 18 der Überwurfmutter 18 den gleichen Mittelpunkt, jedoch leicht unterschiedliche Radien aufweisen. Der vordere kugelförmige Abschnitt 12 und der hintere kugelförmige Abschnitt 13 an der Rohrhülse 11 sind mit einem radialen Versatz 35 zueinander angeordnet, wie dies aus der gattungsgemäßen Verbindungsvorrichtung bekannt ist. An der die Außenfläche des Rohrendes umschließenden Innenfläche 14 der Rohrhülse ist eine Nut 15 mit einer darin angeordneten, vorzugsweise elastomeren Dichtung 16 ausgebildet, um eine Abdichtung zwischen dem Rohrende 10 und der aufgeschobenen Rohrhülse 11 sicherzustellen.
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Wie sich aus
2 ergibt, erfolgt nach dem Aufschieben von Überwurfmutter
17 und Rohrhülse
11 eine Kaltverformung des stirnseitigen Endes des Rohrendes
10 zu einem radial aufstehenden Bördelflansch
21, gegen den sich die Rohrhülse
11 in der Verbindungsstellung der Verbindungsvorrichtung unter Einwirkung der von der Überwurfmutter
17 ausgehenden Kraftrichtung abstützt, so dass der Bördelflansch
21 als Widerlager für die Verbindung der Überwurfmutter
17 mit einem noch zu beschreibenden Verschraubungskörper wirkt. Eine Kaltverformung eines Rohrendes ist dabei grundsätzlich aus der
EP 0 483 751 B1 oder der
US 5 131 145 bekannt.
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Soweit bei montierter Verbindungsvorrichtung zwischen der Rohrhülse 11 und dem Rohrende 10 aus Gründen der Dichtigkeit kein Spalt verbleiben soll, kann vorgesehen sein, dass im Rahmen der Anformung des Bördelflansches an dem Rohrende auch ein Aufweiten des Rohrendes 10 in Richtung der das Rohrende umschließenden Rohrhülse 11 erfolgt, sodass über die Wirkung der vorgesehenen Dichtung hinaus die Abdichtung zwischen Rohrende 10 und Rohrhülse 11 verbessert ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Rohrhülse konstruktiv derart ausgestaltet ist, dass eine Verformungsfähigkeit der Rohrhülse gegeben ist, sodass sich diese bei der Montage der Verbindungsvorrichtung an den Außendurchmesser des Rohrendes anpasst.
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In 3 ist der Verschraubungskörper 22 ersichtlich, der an seinem dem Rohrende 10 zugewandten Ende stirnseitig eine Aufnahme 23 zum Einstecken des gemäß 2 vorbereiteten Rohrendes 10 aufweist, wobei diese Aufnahme 23 eine mit dem vorderen kugelförmigen Abschnitt 12 der Rohrhülse 11 zusammenwirkende gewölbte Innenfläche 24 aufweist. Auch bei dieser Verbindung haben die Innenfläche 24 und der vordere kugelförmige Abschnitt 12 der Rohrhülse 10 einen gemeinsamen Mittelpunkt, und zwar in Übereinstimmung mit dem Mittelpunkt von hinterem kugelförmigen Abschnitt 13 der Rohrhülse 11 und Gegenfläche 18 der Überwurfmutter 17, wobei die Radien des vorderen kugelförmigen Abschnitts 12 der Rohrhülse 11 und der Innenfläche 24 des Verschraubungskörpers 22 nur leicht voneinander abweichen, so dass bei Verschwenkungen von Rohrende 10 zum Verschraubungskörper 22 der vordere kugelförmige Abschnitt 12 der Rohrhülse 11 und die Innenfläche 24 der Aufnahme 23 des Verschraubungskörpers 22 aneinander gleiten.
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Aus Abdichtungsgründen weist der Verschraubungskörper 22 an der Innenfläche 24 seiner Aufnahme 23 eine Nut 25 mit einer darin eingesetzten, vorzugsweise elastomeren Dichtung 26 auf, die bei montierter Verbindungsvorrichtung gegen den vorderen kugelförmigen Abschnitt 12 der Rohrhülse 11 anliegt.
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Aus 4 ist nun die montierte hochdruckfeste Verbindungsvorrichtung ersichtlich, bei welcher das vorbereitete Rohrende 11 in die Aufnahme 23 des Verschraubungskörpers 22 eingesteckt und die Überwurfmutter 17 an dem Verschraubungskörper 22 festgelegt ist. Soweit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Verschraubungskörper 22 und Überwurfmutter 17 eine übliche Schraubverbindung ausbilden, liegt ein Verschraubungsbereich 27 von an dem Verschraubungskörper 22 ausgebildeten Außengewinde und an der Überwurfmutter 17 ausgebildeten Innengewinde vor. Aus 4 ist ferner ersichtlich, dass vorderer kugelförmige Abschnitt 12 und hinterer kugelförmige Abschnitt 13 der Rohrhülse 11 einerseits sowie die zugehörige Innenfläche 24 von Verschraubungskörper 22 und Gegenfläche 18 von Überwurfmutter 17 jeweils den gleichen Mittelpunkt M aufweisen, wobei mit den Bezugszeichen 29 und 30 die Radien des vorderen kugelförmigen Abschnitts 12 und des hinteren kugelförmigen Abschnitts 13 der Rohrhülse 11 gekennzeichnet sind. Soweit die kugelförmigen Abschnitte 12 und 13 jeweils an den zugehörigen Flächen wie Innenfläche 24 und Gegenfläche 18 gleiten, sind die Radien der vorgenannten Flächen nur geringförmig größer und insoweit nicht gesondert dargestellt beziehungsweise ausgewiesen. Aus 4 ist noch ersichtlich, dass die Überwurfmutter 17 an ihrem dem Verschraubungsbereich 27 entgegengesetzten Ende eine Durchtrittsöffnung 19 für das Rohrende 10 aufweist, wobei die Durchtrittsöffnung 19 eine trichterförmige Aufweitung 20 aufweist, innerhalb welcher das Rohrende 10 unterschiedliche Winkelstellungen zum Verschraubungskörper 22 einnehmen kann, soweit die Überwurfmutter 17 und der Verschraubungskörper 22 aufgrund des gradlinigen Verschraubungsbereichs 27 eine axial ausgerichtete feste Verbindung miteinander aufweisen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnungen offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19840097 A1 [0002, 0017]
- DE 19840098 A1 [0003]
- DE 2631984 A1 [0004]
- EP 0483751 B1 [0019]
- US 5131145 [0019]
