DE102011053012A1

DE102011053012A1 - Schneidring-Vormontagegerät für Rohrverschraubungen

Info

Publication number: DE102011053012A1
Application number: DE102011053012A
Authority: DE
Inventors: Harald Pott; Gerd Berghaus; Heinz-Werner Papenhoff
Original assignee: Voss Fluid GmbH
Current assignee: Voss Fluid GmbH
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2013-02-28
Also published as: WO2013030102A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidring-Vormontagegerät (1) für Rohrverschraubungen, mit einem Gerätegehäuse (8) mit einem Druckzylinder (10) und einer Rohraufnahme (12) für einen – einen aufgesteckten und durch radiale Verformung zu montierenden Schneidring (4) aufweisenden – Endbereich (2a) einer Rohrleitung (2). Die Rohraufnahme (12) weist einerseits einen Montagestutzen (14) mit einer Rohr-Aufnahmevertiefung (14a) und mit einem Innenkonus (14b) für die radiale Verformung des Schneidringes (4) und andererseits ein Widerlager (16) für den Schneidring (4) auf. Zur Montage des Schneidringes (4) ist der Abstand zwischen dem Montagestutzen (14) und dem Widerlager (16) mittels des Druckzylinders (10) durch axiale Relativbewegung längs einer der Längsachse des Rohr-Endbereiches (2a) entsprechenden Montageachse (18) verringerbar. Die Rohraufnahme (12) ist bezüglich der Montageachse (18) relativ zu einer Zylinderlängsachse (20) des Druckzylinders (10) um einen derart in Abhängigkeit von der Außenkontur des Gerätegehäuses (8) bemessenen Versatz (X) parallel versetzt, dass die Rohraufnahme (12) mit der Montageachse (18) außerhalb des Gerätegehäuses (8) liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Schneidring-Vormontagegerät für Rohrverschraubungen, mit einem Gerätegehäuse mit einem Druckzylinder und einer Rohraufnahme für einen – einen aufgesteckten und durch eine bereichsweise radiale Verformung durch Einschneiden in die Rohrleitung zu montierenden Schneidring aufweisenden – Endbereich eines Rohres, wobei die Rohraufnahme einerseits einen Montagestutzen mit einer axialen Rohr-Aufnahmevertiefung und mit einem Innenkonus für die radiale Verformung des Schneidringes und andererseits ein Widerlager für den Schneidring aufweist, und wobei zur Montage bzw. Vormontage des Schneidringes der Abstand zwischen dem Montagestutzen und dem Widerlager mittels des Druckzylinders durch axiale Relativbewegung in Richtung einer Montageachse verringerbar ist.
Zur Anschlussverbindung von metallischen Rohrleitungen werden als so genannte „lötlose Rohrverschraubungen“ häufig Schneidring-Verschraubungen eingesetzt, wie sie beispielsweise in den Veröffentlichungen DE 40 41 677 A1 und DE 197 09 464 A1 jeweils in speziellen Ausführungen beschrieben sind. Eine solche Verschraubung besteht allgemein aus einem Anschlussstutzen, der eine Aufnahmeöffnung für ein Ende der Rohrleitung und ein Außengewinde aufweist, und aus einer auf den Anschlussstutzen aufzuschraubenden Überwurfmutter sowie einem zwischen dem Anschlussstutzen und einem Ringbund der Überwurfmutter anzuordnenden, metallischen Schneidring. Dieser Schneidring wirkt mit seinem vorderen Bereich derart mit einem die Aufnahmeöffnung erweiternden Innenkonus des Anschlussstutzens zusammen, dass er beim Anziehen der Überwurfmutter bereichsweise radial nach innen verformt wird und mit mindestens einer inneren, ringförmigen Schneidkante unter Kerbwirkung form- oder kraftformschlüssig in das Material der Rohrleitung eindringt.
Hierdurch soll eine metallische Dichtwirkung sowie eine mechanische Haltefunktion erreicht werden. Für die Funktion des Schneidringes ist es wichtig, den Montagevorgang genau zu definieren, damit der Schneidring hinreichend, aber nicht zu stark in das Rohr einschneidet. So genannte Über- und Untermontagen sind zu vermeiden.
Aus diesem Grund werden häufig die Schneidringe vor dem eigentlichen Rohranschluss auf dem Rohr vormontiert, und zwar unter Verwendung eines Vormontagegerätes der eingangs beschriebenen, gattungsgemäßen Art. Dadurch lässt sich der Einschneidvorgang durch genaue Ansteuerung des hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinders genau definieren.
Vormontagegeräte der gattungsgemäßen Art sind ebenfalls in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben. Lediglich beispielhaft seien hier die Dokumente DE 6 903 303 U und DE 38 43 450 A1 genannt.
Eine Schneidring-Vormontage mit solchen bekannten Vormontagegeräten kann problematisch oder sogar unmöglich sein, wenn Rohre zuvor in eine bestimmte Verlaufsform gebogen werden müssen. Häufig schließt sich an das mit dem Schneidring zu versehenden Anschlussende der Rohrleitung mindestens ein Leitungsbogen an, und wenn dieser Bogen eine enge Krümmung mit kleinem Krümmungsradius und/oder einen großen Biegewinkel von bis zu 180° oder sogar mehr als 180° aufweist, kann häufig eine Geräte-Vormontage wegen Kollision der gebogenen Leitung mit dem Vormontagegerät nicht durchgeführt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Vormontagegerät der beschriebenen Art hinsichtlich seiner Verwendungsmöglichkeiten auch für speziellere formgebogene Rohrleitungen zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und in der anschließenden Beschreibung enthalten.
Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rohraufnahme bezüglich der Montageachse relativ zu einer Zylinderlängsachse des Druckzylinders um einen derart in Abhängigkeit von der Außenkontur des Gerätegehäuses bemessenen Versatz parallel versetzt ist, dass die Rohraufnahme mit der Montageachse außerhalb einer äußeren Begrenzung des Gerätegehäuses liegt. Durch diese erfindungsgemäße Verlagerung der Rohraufnahme nach außen, also außerhalb der äußeren Gerätekontur, wird vorteilhafterweise ein vergrößerter Freiraum zur Ausrichtung der Rohrleitung geschaffen. Damit der mit dem Schneidring zu versehende Rohr-Endbereich in die Rohraufnahme eingeführt werden kann, kann die gesamte gebogene Leitung um die Montageachse in eine Ausrichtung gedreht werden, in der es nicht zu einer Kollision mit dem Vormontagegerät kommt. Durch die Erfindung kann dieser kollisionsfreie Schwenkbereich für übliche Rohr-Biegeverläufe auf bis zu 180° oder sogar über 180° vergrößert werden.
Anhand der Zeichnungen soll im Folgenden die Erfindung beispielhaft genauer erläutert werden. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Vormontagegerätes mit einem zur Vormontage eingelegten Rohr-Endbereich,
2 eine vordere Stirnansicht des Vormontagegerätes in Pfeilrichtung II gemäß 1,
3 einen Längsschnitt durch das Vormontagegerät in der Schnittebene III-III gemäß 2,
4 und 5 jeweils eine Perspektivansicht des Vormontagegerätes aus unterschiedlichen Blickrichtungen bei Anwendung mit einer Rohrleitung mit einem beispielhaften Krümmungsverlauf.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Zu der anschließenden Beschreibung wird ausdrücklich betont, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels sowie auch unabhängig von den Rückbeziehungen der Ansprüche eine erfinderische Bedeutung haben.
Ein erfindungsgemäßes Vormontagegerät 1 ist dazu vorgesehen, auf einem Endbereich 2a einer metallischen Rohrleitung 2 einen Schneidring 4 – s. dazu 3 – vorzumontieren, indem der Schneidring 4 im Bereich mindestens einer inneren, umfangsgemäßen Schneidkante radial nach innen plastisch verformt wird, damit die Schneidkante in das Material der Rohrleitung 2 einschneidet. Dadurch soll eine metallisch dichtende und mechanisch form- oder zumindest kraftformschlüssige Verbindung erreicht werden.
Zur Anschlussverbindung der Rohrleitung 2 wird nach der Schneidring-Vormontage der Rohr-Endbereich 2a in einen nicht dargestellten Anschlussstutzen eingesetzt, und eine auf der Rohrleitung 2 sitzende Überwurfmutter 6 wird auf den Anschlussstutzen aufgeschraubt, wobei der fest auf der Rohrleitung 2 sitzende Schneidring 4 zwischen dem Anschlussstutzen und der Überwurfmutter 6 verspannt wird. Die Einzelheiten einer solchen lötlosen Schneidring-Verschraubung sind bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
Das Vormontagegerät 1 weist ein Gerätegehäuse 8 mit einem insbesondere hydraulischen Druckzylinder 10 sowie eine Rohraufnahme 12 für den den aufgesteckten Schneidring 4 aufweisenden Endbereich 2a der Rohrleitung 2 auf. Die den Rohr-Endbereich 2a während der Schneidring-Vormontage aufnehmende und haltende Rohraufnahme 12 besteht einerseits aus einem Montagestutzen 14 mit einer axialen Rohr-Aufnahmevertiefung 14a und mit einem diese Vertiefung erweiternden Innenkonus 14b für die radiale Verformung des Schneidringes 4 (s. dazu insbesondere den Längsschnitt in 3) sowie andererseits aus einem Widerlager 16 für den Schneidring 4. Ausgehend von dem in 3 veranschaulichten Zustand ist zur Montage des Schneidringes 4 der Abstand zwischen dem Montagestutzen 14 und dem Widerlager 16 mittels des Druckzylinders 10 durch axiale Relativbewegung verringerbar. In der dargestellten, bevorzugten Ausführung wird der Montagestutzen 14 mittels des Druckzylinders 10 angetrieben, während das Widerlager 16 geräteseitig ortsfest gehalten ist. Eine kinematische Umkehr mit ortsfestem Montagestutzen 14 und angetriebenem Widerlager 16 liegt aber grundsätzlich im Bereich der Erfindung.
Wesentlich ist, dass durch die beschriebene Relativbewegung der Schneidring 4 mit dem Bereich seiner inneren Schneidkante axial in den Innenkonus 14b des Montagestutzens 14 eingepresst wird, und über den Innenkonus 14b erfolgt eine Verformung des Schneidringes 4 radial nach innen zum Einschneiden der Schneidkante in die Rohrleitung 2. Die Relativbewegung zwischen dem Montagestutzen 14 und dem Widerlager 16 erfolgt längs einer Montageachse 18, die der Längsachse des in die Rohraufnahme 12 eingesetzten Endbereiches 2a der Rohrleitung 2 entspricht; siehe insbesondere 3.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Rohraufnahme 12 bezüglich der Montageachse 18 relativ zu einer Zylinderlängsachse 20 des Druckzylinders 10 um einen derart in Abhängigkeit von der Außenkontur des Gerätegehäuses 8 bemessenen Versatz X parallel versetzt ist, dass die Rohraufnahme 12 mit der Montageachse 18 vollständig außerhalb einer äußeren Begrenzung des Gerätegehäuses 8 liegt bzw. vorsteht. Gemäß 1 bis 3 verläuft somit die Montageachse 18 frei außerhalb des Gerätegehäuses 8 mit einem Überstand x zur äußeren Begrenzung des Gehäuses 8.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass das Gerätegehäuse 8 zumindest teilweise durch eine äußere Zylinderwandung 10a des Druckzylinders 10 gebildet sein kann. Der Druckzylinder 10 kann aber auch vollständig innerhalb eines gesonderten Gehäuses angeordnet und befestigt sein.
Für den erfindungsgemäßen Parallelversatz zwischen der Montageachse 18 und der Zylinderachse 20 ist der Montagestutzen 14 über einen Querausleger 22 im Inneren des Gerätegehäuses 8 mit einem Antriebskolben 24 des Druckzylinders 10 fest verbunden, wobei der Querausleger 22 ausgehend von seinem inneren, mit dem Antriebskolben 24 verbundenen Bereich durch eine Gehäuseöffnung hindurch nach außen ragt. Der Querausleger 22 ist von einem stabilen Metallteil gebildet und zweckmäßig mit dem Antriebskolben 24 stirnseitig fest verschraubt, siehe 3.
Für die Bewegung des Antriebskolbens 24 wird der Druckzylinder 10 mit einem insbesondere hydraulischen Druckmedium beaufschlagt. Dazu kann das Gerät 1 geeignete Steuerungsmittel aufweisen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Montagestutzen 14 gemäß 3 mit dem Querausleger 22 lösbar – und dadurch auswechselbar – verbunden. Zweckmäßig ist dazu eine Steckverbindung vorgesehen, wie dargestellt beispielsweise in Form eines Steckzapfens des Montagestutzens 14 und einer den Steckzapfen aufnehmenden Stecköffnung des Querauslegers 22. Die Steckverbindung kann mit einem geeigneten Sicherungselement 26 gegen Lösen arretiert werden. In der dargestellten Ausführung ist das Sicherungselement als Drahtklammer ausgebildet, die mit Endabschnitten in Queröffnungen des Steckzapfens und der Stecköffnung einsteckbar ist (3). Durch diese lösbare Befestigung können zur Verarbeitung unterschiedlicher Rohr-Durchmesser auf einfache Weise unterschiedliche Montagestutzen 14 eingesetzt werden.
Das Widerlager 16 weist eine ebenfalls an den erfindungsgemäßen Versatz X der Montageachse 18 angepasste und dazu entsprechend vorstehende, gabelartige Aufnahme 28 auf, die bevorzugt zur mittelbaren Abstützung des Schneidringes 4 über die ebenfalls auf der Rohrleitung 2 angeordnete Überwurfmutter 6 ausgebildet ist. Die gabelartige Aufnahme 28 besteht aus zwei beabstandeten, parallelen Stützabschnitten und einer zwischen diesen gebildeten Aufnahmeöffnung, die zur passenden Aufnahme an den Außendurchmesser der jeweiligen Rohrleitung 2 angepasst ist. Hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Widerlager 16 mit der gabelartigen Aufnahme 28 Teil eines gesonderten, insbesondere plattenförmigen Widerlagerelementes 30 ist. Dieses Widerlagerelement 30 ist vorzugsweise lösbar – und dadurch ebenfalls zur Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser auswechselbar – und in Richtung der Montageachse 18 gesehen ortsfest an oder in dem Gerätegehäuse 8 gehalten. In der dargestellten, bevorzugten Ausführung ist hierzu das Widerlagerelement 30 schieberartig quer zu der Montageachse 18 in eine geräteseitige Einschubaufnahme 32 einschiebbar bzw. aus der Einschubaufnahme 32 herausziehbar. Im eingeschobenen Zustand steht das Widerlagerelement 30 mit der gabelartigen Aufnahme 28 über das Gerätegehäuse 8 vor. Die korrekte Position wird beim Einschieben vorteilhafterweise selbsttätig erreicht, indem das Widerlagerelement 30 in der Einschubaufnahme 32 an Endanschlägen 34 zur Anlage gelangt. Zusätzlich kann eine Arretierung für das Element 30 in der eingeschobenen Lage vorgesehen sein.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf alle Merkmale in Kombination beschränkt sind, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4041677 A1 [0002]
DE 19709464 A1 [0002]
DE 6903303 U [0005]
DE 3843450 A1 [0005]

Claims

Schneidring-Vormontagegerät (1) für Rohrverschraubungen, mit einem Gerätegehäuse (8) mit einem Druckzylinder (10) und einer Rohraufnahme (12) für einen – einen aufgesteckten und durch radiale Verformung zu montierenden Schneidring (4) aufweisenden – Endbereich (2a) einer Rohrleitung (2), wobei die Rohraufnahme (12) einerseits einen Montagestutzen (14) mit einer Rohr-Aufnahmevertiefung (14a) und mit einem Innenkonus (14b) für die radiale Verformung des Schneidringes (4) und andererseits ein Widerlager (16) für den Schneidring (4) aufweist, und wobei zur Montage des Schneidringes (4) der Abstand zwischen dem Montagestutzen (14) und dem Widerlager (16) mittels des Druckzylinders (10) durch axiale Relativbewegung längs einer der Längsachse des Rohr-Endbereiches (2a) entsprechenden Montageachse (18) verringerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohraufnahme (12) bezüglich der Montageachse (18) relativ zu einer Zylinderlängsachse (20) des Druckzylinders (10) um einen derart in Abhängigkeit von der Außenkontur des Gerätegehäuses (8) bemessenen Versatz (X) parallel versetzt ist, dass die Rohraufnahme (12) mit der Montageachse (18) außerhalb des Gerätegehäuses (8) liegt.
Vormontagegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestutzen (14) über einen Querausleger (22) mit einem Antriebskolben (24) des Druckzylinders (10) verbunden oder verbindbar ist.
Vormontagegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestutzen (14) mit dem Querausleger (22) lösbar – und dadurch auswechselbar – verbunden ist.
Vormontagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (16) mit einer gabelartigen Aufnahme (28) zur mittelbaren Abstützung des Schneidringes (4) über eine auf dem Rohr (2) angeordnete Überwurfmutter (6) ausgebildet ist.
Vormontagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (16) Teil eines gesonderten, insbesondere plattenförmigen Widerlagerelementes (30) ist.
Vormontagegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlagerelement (30) lösbar – und dadurch auswechselbar – und in Richtung der Montageachse (18) gesehen ortsfest gehalten ist.
Vormontagegerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlagerelement (30) schieberartig quer zu der Montageachse (18) in eine geräteseitige Einschubaufnahme (32) einschiebbar und aus der Einschubaufnahme (32) herausziehbar ist.