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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten und Abdichten eines Rohres in einem Armaturenanschluss oder Fitting nach den Merkmalen des Oberbegriffs der Patentansprüche 1 und 5.
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Vorrichtungen der eingangs genannten Art finden Anwendung zur Montage von Armaturen mit Rohranschlüssen oder Rohrstutzen an flexiblen Schlauchleitungen sowie zur Erstellung von Kupferrohrinstallationen (vgl. bspw.
US 3 429 596 A ). Im Gegensatz zu Schraubverbindungen wie zum Beispiel Klemm-Quetsch-Verschraubungen ermöglichen die Vorrichtungen eine weitgehend werkzeugfreie Montage von Rohranschlüssen. Hierzu ist das Rohrende dichtend in die Vorrichtung eingesteckt und gegen Herausziehen gesichert.
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Eine Schutzvorrichtung für Steckkupplungen an Anschlussleitungen ist bspw. aus der
DE 299 04 740 U1 bekannt. Dabei ist im Bereich der Steckkupplung eine Haube angeordnet, die ein unbeabsichtigtes Entriegeln der Steckverbindung verhindert und eine unbefugte Entriegelung erschwert.
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Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
DE 10 2010 052 189 A1 bekannt. Darin ist eine Metallscheibe in einer Mutter vorgesehen, die unter einem Winkel angeordnete Federsegmente umfasst. Die Federsegmente der Metallscheibe korrespondieren mit einer Konusfläche eines Gehäuses. Durch Aufschrauben der Mutter auf das Gehäuse gleiten die Federsegmente entlang der Konusfläche und werden gegen das Rohr gedrückt und verkrallen sich in diesem. Durch Losschrauben der Mutter erfolgt eine Auflösung der Verkrallung und ermöglicht eine Demontage des Rohres.
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Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung bei einem werkzeuglosen handfesten Aufschrauben der Mutter zu verhindern, finden Sicherungen Anwendung. Die Sicherung der Mutter erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Bajonettverschlüssen oder durch Überwinden eines Schraubwiderstandes. Die bekannten Lösungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass auch das Lösen dieser gesicherten Verbindungen mit Handkraft ohne Werkzeug möglich ist.
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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Halten und Abdichten eines Rohres in einem Armaturenanschluss oder Fitting zu schaffen, bei der die Montage zuverlässig ohne Werkzeug erfolgen kann, die Demontage jedoch nur unter Zuhilfenahme von Werkzeug erfolgen kann. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe einerseits durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Halten und Abdichten eines Rohres in einem Armaturenanschluss oder Fitting geschaffen, wobei die Montage zuverlässig ohne Werkzeug erfolgen kann, die Demontage jedoch nur unter Zuhilfenahme von Werkzeug erfolgen kann. Durch die kraft- oder formschlüssige Verbindung der Montagehülse mit der Mutter in Schraubrichtung ist die Möglichkeit geschaffen, die Vorrichtung zuverlässig ohne Zuhilfenahme von Werkzeug zu montieren. Gleichzeitig ist auf Grund des in entgegen gesetzter Schraubrichtung vorgesehenen Freilaufs der Montagehülse auf der Mutter verhindert, dass ein Lösen der Vorrichtung ohne Zuhilfenahme von Werkzeug bzw. der Zerstörung der Montagehülse möglich ist. Folglich ist ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung ausgeschlossen.
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Die Montagehülse weist dabei mindestens einen Mitnehmer auf. Mit Hilfe des Mitnehmers in der Montagehülse ist darüber hinaus eine Übertragung der Schraubbewegung der Hülse auf die Mutter möglich.
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Vorteilhaft wirken die Mitnehmer mit Gleitschuhen an der Mutter zusammen. Hierdurch ist eine formschlüssige Verbindung geschaffen, die in einfacher Weise die Übertragung der Drehung auf die Mutter ermöglicht.
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Zur Montage der Vorrichtung weisen die Mitnehmer und die Gleitschuhe jeweils Stirnflächen auf. Die Stirnflächen treten bei Drehung der Montagehülse in Schraubrichtung miteinander in Kontakt, sodass eine zuverlässige Übertragung der Drehbewegung auf die Mutter gewährleistet ist.
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Um eine werkzeuglose Demontage der Vorrichtung zu verhindern, weisen die Mitnehmer und die Gleitschuhe jeweils Anlaufschrägen auf. Die Anlaufschrägen bewirken ein Passieren der Mitnehmer an den Gleitschuhen bei einer Drehbewegung der Montagehülse entgegen der Schraubrichtung. Hierdurch ist in einfacher Weise der erforderliche Freilauf geschaffen.
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Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung andererseits durch die Merkmale des Patentanspruchs 5 gelöst, wonach die Mitnehmer nach Art eines Stiftes ausgebildet, die mit Bohrungen in der Mutter zusammenwirken und die bei Erreichen eines maximal übertragbaren Drehmoment abscheren. Auch durch diese Ausgestaltung ist eine formschlüssige Verbindung von Montagehülse und Mutter geschaffen, die eine Montage der Vorrichtung ohne Zuhilfenahme von Werkzeug ermöglicht. Ein Überschreiten des von den Stiften übertragbaren Drehmomentes führt zu deren Abscheren, wodurch die formschlüssige Verbindung zwischen Montagehülse und Mutter aufgehoben und der Freilauf geschaffen ist.
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Zur Vereinfachung der Montage der Vorrichtung von Hand ist auf der Außenseite der Montagehülse mindestens eine Handhabe angeordnet.
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In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist die Montagehülse einen Absatz auf, der in montiertem Zustand in eine Ringnut der Mutter eingreift. Durch die Korrespondenz des Absatzes an der Montagehülse mit der Ringnut an der Mutter ist eine unverlierbare Anordnung der Montagehülse auf der Mutter hervorgerufen.
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Um auch für den Fall einer mutwilligen Zerstörung der Vorrichtung durch Entfernen der Montagehülse eine werkzeuglose Demontage zu erschweren, ist die der Montagehülse zugewandte Mantelfläche der Mutter vorteilhafter Weise handhabelos ausgebildet.
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Bevorzugt weist die Mutter Mittel für das Ansetzen eines Werkzeugs auf. Auf diese Weise ist die Möglichkeit geschaffen, im Bedarfsfall eine fachgerechte Demontage zu gewährleisten.
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Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
- 1 den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in nicht montiertem Zustand;
- 2 den Schnitt durch die in 1 dargestellte Vorrichtung in montiertem Zustand;
- 3 die Darstellung einer Mutter im Schnitt;
- 4 die Draufsicht auf die in 3 dargestellte Mutter;
- 5 die Darstellung einer Montagehülse im Schnitt;
- 6 die Untersicht der in 5 dargestellten Montagehülse;
- 7 die Darstellung einer Krallscheibe im Schnitt;
- 8 die Draufsicht auf die in 7 dargestellte Krallscheibe;
- 9 den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in anderer Ausbildung in nicht montiertem Zustand;
- 10 den Schnitt durch die in 9 dargestellte Vorrichtung in montiertem Zustand;
- 11 die Darstellung einer Mutter in anderer Ausbildung im Schnitt;
- 12 die Draufsicht auf die in 11 dargestellte Mutter;
- 13 die Darstellung einer Montagehülse in anderer Ausbildung im Schnitt und
- 14 die Untersicht der in 13 dargestellten Montagehülse.
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Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung zum Halten und Abdichten eines Rohres 7, 107 in einem Armaturenanschluss oder Fitting besteht aus einer Krallscheibe 4, 104, wobei die Klemm- bzw. Krallwirkung der Vorrichtung von einer Mutter 2, 102 beeinflusst ist. In Steckrichtung der Krallscheibe 4, 104 nachgeordnet ist in der Vorrichtung eine Dichtung 6, 106 angeordnet. Es ist eine Montagehülse 5, 105 vorgesehen, die die Mutter 2, 102 mindestens bereichsweise übergreift und die kraft- oder formschlüssig mit der Mutter 2, 102 korrespondiert.
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Der Armaturenanschluss bzw. das Fitting weist einen Anschlussstutzen bzw. ein Gehäuse 1, 101 auf. Das Gehäuse 1, 101 ist mit einer Durchgangsbohrung 11, 111 versehen, an die sich eine Aufnahmebohrung 12, 112 für das Rohr 7, 107 anschließt und die einen größeren Durchmesser als die Durchgangsbohrung 11, 111 aufweist. In der Aufnahmebohrung 12,112 ist die Dichtung 6, 106 in einer Ringnut 16, 116 angeordnet, die das Rohr 7, 107 gegen das Gehäuse 1, 101 abdichtet. Am freien Ende der Aufnahmebohrung 12, 112 weist das Gehäuse 1, 101 eine Konusfläche 13, 113 auf. Außen ist das Gehäuse 1, 101 mit einem Absatz 14, 114 versehen. An den Absatz 14, 114 schließt sich ein Gewindestutzen 15, 115 an.
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Die Mutter 2, 102 ist mit einem Innengewinde 21, 121 versehen, das sich nahezu über die gesamte Höhe der Mutter erstreckt. Im Anschluss an das Gewinde 21, 121 ist eine Aufnahmebohrung 22, 122 vorgesehen, die an ihrem Boden von einer Anlagefläche 23, 123 begrenzt ist. Innen ist die Aufnahmebohrung 22, 122 von einem Stützring 24, 124 begrenzt, der eine Durchgangsbohrung 26, 126 umgibt. Der Stützring 24, 124 weist an seinem freien Ende eine Anlagefläche 25, 125 auf, die einen Konus ausbildet. Im Ausführungsbeispiel ist der Stützring 24, 124 einteiliger Bestandteil der Mutter 2, 102. In Abwandlung kann der Stützring 24, 124 jedoch auch als separates Bauteil ausgebildet sein. Außen ist die Mutter 2, 102 mit einer umlaufenden Ringnut 27, 127 versehen. Die der Montagehülse 5, 105 zugewandte Mantelfläche der Mutter ist 2, 102 handhabelos ausgebildet, also mit einer im Wesentlichen glatten Oberfläche versehen. Sie kann Mittel für das Ansetzen eines Werkzeugs aufweisen.
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Im Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 ist die Mutter 2 unmittelbar benachbart zur Durchgangsbohrung 26 mit zwei Gleitschuhen 28 versehen, die sich in die dem Stützring 24 abgewandte Richtung erstrecken. Die Gleitschuhe 28 sind jeweils mit einer Anlaufschräge 29 und einer Stirnfläche 30 versehen. Im Ausführungsbeispiel nach den 9 bis 14 ist die Mutter 102 auf ihrer dem Stützring 124 abgewandten Seite mit zwei Bohrungen 131 versehen, die in einen erhöhten umlaufenden Absatz 132 eingebracht sind.
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Die Krallscheibe 4, 104 liegt in montiertem Zustand mit ihrer Anlagefläche 45, 145 an der Anlagefläche 25, 125 der Aufnahmebohrung 22, 122 der Mutter 2, 102 an. Sie kann gestellfest, das heißt unverlierbar in der Mutter 2, 102 angeordnet sein. Der Aufbau der Krallscheibe 4, 104 ist insbesondere in den 7 und 8 zu erkennen. Die Krallscheibe 4, 104 weist demzufolge Federsegmente 41, 141 auf, die an einer Scheibe 44, 144 angeordnet sind. Die Federsegmente 41, 141 sind unter einem Winkel zur Scheibe 44,144 ausgerichtet; sie weisen in einem festen Winkel von der Scheibe 44, 144 ab. An den freien Enden der Federsegmente 41, 141 sind Krallsegmente 42, 142 vorgesehen, die unter einem Winkel zu den Federsegmenten 41, 141 ausgerichtet sind. Dadurch ist eine Segmentkante 43, 143 ausgebildet. Der Neigungswinkel der Krallsegmente 42, 142 ist bezogen auf die Längsachse des Rohres 7, 107 geringer als der Neigungswinkel der Federsegmente 41, 141.
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Die Montagehülse 5, 105 ist mit einer Aufnahme 51, 151 für die Mutter 2, 102 versehen. Auf ihrer einen Seite ist in der Montagehülse 5, 105 eine Durchgangsbohrung 52, 152 für das Rohr 7, 107 vorgesehen. Sie weist mindestens einen Mitnehmer 53, 153 auf, der kraftschlüssig mit der Mutter 2, 102 korrespondiert. Die Montagehülse 5, 105 weist zudem einen Absatz 56, 156 auf, der in montiertem Zustand in die Ringnut 27, 127 der Mutter 2, 102 eingreift ( 2 und 10). Der Absatz 56, 156 ist auf seiner der Durchgangsbohrung 52, 152 zugewandten Seite mit einer Ringfläche 57, 157 versehen; auf seiner der Durchgangsbohrung 52, 152 abgewandten Seite ist der Absatz 56, 156 dagegen mit einer Konusfläche 58, 158 versehen. Zudem ist auf der Außenseite der Montagehülse 5, 105 mindestens eine Handhabe 59, 159 angeordnet ( 8 und 14).
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Im Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 ist die Montagehülse 5 unmittelbar benachbart zur Durchgangsbohrung 52 mit zwei Mitnehmern 53 versehen, die sich in die der Mutter 2 zugewandte Richtung erstrecken. Die Mitnehmer 53 sind vergleichbar zu denjenigen der Mutter 2 ausgebildet. Sie weisen ebenso jeweils eine Anlaufschräge 54 und eine Stirnfläche 55 auf. Im Ausführungsbeispiel nach den 9 bis 14 sind die Mitnehmer 153 jeweils nach Art eines Stiftes ausgebildet, die sich axial in Richtung der Mutter 102 erstrecken.
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Bei der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zunächst die Montagehülse 5, 105 auf die Mutter 2, 102 aufgeschoben. Hierbei gleitet der Absatz 56, 156 leicht gespreizt entlang der Außenfläche der Mutter 2, 102. Aufgrund der an dem Absatz 56, 156 vorgesehenen Konusfläche 58, 158 ist das Aufschieben erleichtert. Bei Erreichen der Ringnut 27, 127 greift der Absatz 56, 156 in die Ringnut 27, 127 ein und ist somit zuverlässig an der Mutter 2, 102 angeordnet. Da die Höhe der Ringnut 27, 127 größer ist als die Höhe des Absatzes 56, 156, ist die Montagehülse 5, 105 axial beweglich auf der Mutter 2, 102 angeordnet. Aufgrund der rechtwinklig zur Längsmittellinie des Rohres 7, 107 ausgerichteten Ringfläche 57, 157 ist ein Abziehen der Montagehülse 5, 105 von der Mutter 2, 102 nicht möglich.
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Im Anschluss wird die Mutter 2, 102 mit ihrem Gewinde 21, 121 teilweise auf den Gewindestutzen 15, 115 des Gehäuses 1, 101 aufgeschraubt (vgl. 1 und 9). Hierzu wird im Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 die Montagehülse 5 auf der Mutter 2 so weit gedreht, bis die Stirnflächen 30 der Gleitschuhe 28 mit den Stirnflächen 55 der Mitnehmer 53 in Kontakt treten. Sobald die Stirnflächen 30, 55 aneinander stoßen, ist eine formschlüssige Verbindung zwischen der Mutter 2 und der Montagehülse 5 hervorgerufen, sodass bei einer weiteren Drehbewegung der Montagehülse 5 auch eine Drehbewegung der Mutter 2 erfolgt, was zum Aufschrauben auf den Gewindestutzen 15 führt. Im Ausführungsbeispiel nach den 9 bis 14 wird zum Aufschrauben der Mutter 102 die Montagehülse 5 auf der Mutter 102 so weit gedreht, bis die stiftförmigen Mitnehmer 153 über den Bohrungen 131 angeordnet sind und in diese eintauchen. Ein Weiterdrehen der Montagehülse 105 führt auch hier zu einer Drehbewegung der Mutter 102 und damit zu einem Aufschrauben der Mutter 102.
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Sodann wird das Rohr 7, 107 durch die Durchgangsbohrung 26, 126 in die Vorrichtung eingeführt. Das Rohr 7, 107 passiert dabei die Dichtung 6, 106, wodurch eine zuverlässige Abdichtung zwischen Gehäuse 1, 101 und Rohr 7, 107 hervorgerufen ist. Das Rohr 7, 107 hat seine endgültige Position erreicht, sobald das freie Ende des Rohres 7, 107 an dem zwischen der Durchgangsbohrung 11, 111 und der Aufnahmebohrung 12, 112 ausgebildeten Absatz anliegt (vgl. 2 und 10). Im Anschluss daran wird die Mutter 2, 102 weiter auf das Gehäuse 1, 101 aufgeschraubt. Dabei kommen die Segmentkanten 43, 143 mit der Konusfläche 13, 113 des Gehäuses 1, 101 in Kontakt. Da der Neigungswinkel der Konusfläche 13, 113 bezogen auf die Achse des Rohres 7, 107 geringer als der Neigungswinkel der Federsegmente 41, 141 ist, gleiten die Federsegmente 41, 141 mit den Krallsegmenten 42, 142 beim Verschrauben der Mutter 2, 102 mit dem Gehäuse 1, 101 entlang der Konusfläche 13, 113 und werden gleichzeitig in Richtung des Rohres 7, 107 gedrückt. Die Krallsegmente 42, 142 verkrallen sich mit dem Rohr 7, 107, wodurch eine zuverlässige Anordnung des Rohres 7, 107 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorgerufen ist. In ihrer Montageposition tritt die Anlagefläche 25, 125 des Stützrings 24, 124 mit den Krallsegmenten 42, 142 in Kontakt (vgl. 2 und 10). Da der Konuswinkel der Anlagefläche 25,125 im Wesentlichen dem Winkel der Krallsegmente 42, 142 in Montageposition entspricht, liegt die Anlagefläche 25, 125 mit ihrer gesamten Fläche auf den Krallsegmenten 42, 142 auf.
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In ihrer montierten Position (2 und 10) ist das Rohr 7, 107 abgedichtet in dem Gehäuse 1, 101 angeordnet. Gleichzeitig ist das Rohr mit Hilfe der Krallscheibe 4, 104 zuverlässig gegen Herausziehen gesichert. In dieser Position ist der Vorgang des Aufschraubens der Mutter 2, 102 auf das Gehäuse 1, 101 abgeschlossen. Während bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 bei Erreichen dieser Position ein Weiterdrehen der Montagehülse 5 auf der Mutter 2 ohne Zuhilfenahme von Werkzeug nicht möglich ist, führt das Erreichen dieser Position im Ausführungsbeispiel nach den 9 bis 14 zum Abscheren der stiftförmigen Mitnehmer 153, da dann das von den Stiften maximal übertragbare Drehmoment überschritten wird. Ein weiteres Aufschrauben der Mutter 102 ist dadurch verhindert, da in diesem Zustand keine formschlüssige Verbindung mehr zwischen der Mutter 102 und Montagehülse 105 gegeben ist. Vielmehr ist in beide Drehrichtungen ein Freilauf der Montagehülse 105 auf der Mutter 102 geschaffen. Im Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 ist dagegen die Aufschraubbewegung durch das maximale von Hand aufbringbare Drehmoment begrenzt. Ein Lösen der Verbindung von Hand ist jedoch ausgeschlossen, da eine Drehbewegung der Montagehülse entgegen der Aufschraubrichtung zu einem Aufeinandertreffen der Anlaufschrägen 29 und 54 führt, sodass der Mitnehmer 53 in diesem Fall dem Gleitschuh 27 passieren kann. Auf Grund der geringeren Höhe des Absatzes 56 der Montagehülse 5 im Verhältnis zur Höhe der Ringnut 27 der Mutter 2 ist die auf Grund des Entlanggleitens des Mitnehmers 53 entlang dem Gleitschuh 28 hervorgerufene axiale Bewegung der Montagehülse 5 auf der Mutter 2 nicht behindert. Folglich ist der zur Verhinderung eines Lösens der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Hand erforderliche Freilauf hervorgerufen.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine zuverlässige Montage in einfacher Weise durch Verschrauben von Hand möglich. Gleichzeitig ist jedoch ein Losschrauben der Vorrichtung auf Grund des geschaffenen Freilaufs zwischen Montagehülse 5, 105 und Mutter 2, 102 verhindert. Das Losschrauben der Vorrichtung kann lediglich unter zur Hilfenahme eines Werkzeugs erfolgen, bei dem die Montagehülse 5, 105 beschädigt wird.
