DE102017113195A1

DE102017113195A1 - Rohrverbindungsvorichtung

Info

Publication number: DE102017113195A1
Application number: DE102017113195.7A
Authority: DE
Inventors: Ozan Koyuncu; Onur TOKUL
Original assignee: BANTBORU SANAYI VE TICARET AS
Current assignee: BANTBORU SANAYI VE TICARET AS
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2018-12-20
Also published as: US10895336B2; EP3415800A1; CN109084102A; US20180363814A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrverbindungsvorrichtung, umfassend ein Rohr, das ein aufgeweitetes Ende aufweist, das eine vordere Fläche und eine hintere Fläche definiert; eine Gewindehülse, die eine durchgehende Öffnung zum Aufnehmen des Rohrs aufweist, ein Verbindungsstück, das eine konische Auflagefläche zum Aufnehmen der vorderen Fläche des aufgeweiteten Endes und einen Gewindeteil, der mit der Gewindehülse ineinandergreifbar ist, aufweist, einen Ring, der zwischen der hinteren Fläche des aufgeweiteten Endes und der Gewindehülse angeordnet ist, wenn die Gewindehülse angeschraubt wird. Die erfindungsgemäße Rohrverbindungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ring an der hinteren Fläche des aufgeweiteten Endes fixiert wird, bevor die Rohrverbindung vergenommen wird, und der Ring seine Fixierung beibehält, sobald die Verbindung vorgenommen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrverbindungsvorrichtung, insbesondere für Rohre, die ein aufgeweitetes Ende aufweisen. Solche Rohre können zur Verwendung in verschiedenen Anwendungen geeignet sein, einschließlich Bremsleitungen für Kraftfahrzeuge, was Hochsicherheitsrohrverbindungen zur Vermeidung der Leckage von hydraulischer Bremsflüssigkeit erfordert.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Aufgeweitete Rohrleitungen/Rohre werden üblicherweise in Fällen verwendet, in denen eine relativ genaue Verbindung zwischen einer Rohrleitung und einem Verbindungsstück benötigt wird. Beispielsweise ist es erforderlich, in den Fällen eine solche Verbindung sicher herzustellen, in denen eine Flüssigkeitsübertragung unter Hochdruck von der Rohrleitung zum Verbindungsteil benötigt wird. Anderenfalls kann ein Leck in der Verbindung zwischen der Rohrleitung zu dem Verbindungsstück entstehen, und es wird nicht möglich sein, die Flüssigkeit unter dem gewünschten Druck zu dem Verbindungsstück zu überführen.
Das Verbindungsstück umfasst ein konisches Gehäuse für die aufgeweitete Rohrleitungsverbindung, und nachdem die konische Fläche des aufgeweiteten Kopfteiles auf das konische Gehäuse in dem Verbindungsstück gesetzt wurde, wird es mit einem Verbindungsmittel befestigt. Das Verbindungsmittel ist im Allgemeinen eine Gewindehülse, und die Verbindung wird durch Eingriff der Windungen der Gewindehülse mit auf dem Verbindungsstück ausgebildeten Windungen fixiert.
Eventuell ist einer der Hauptüberlegungspunkte bei aufgeweiteten Rohrleitungsverbindungen die auf dem Rohr akkumulierte Torsionsbelastung. Eine solche Torsionsbelastung wird tendenziell auf dem Rohr während des Befestigens der Verbindung ausgebildet und kann später dazu führen, dass sich die Verbindung aufgrund elastischer Verformungen löst, die am Rohr aufgrund der Torsionsbelastung aufgetreten sind. Ein Lösen der Rohrverbindung ist niemals zu gestatten, insbesondere dort, wo eine derartige Verbindung in Bremsleitungen von Kraftfahrzeugen verwendet wird.
Im Fachgebiet sind bereits einige Vorschläge gemacht worden, um den Aufbau von Belastung an Rohren beim Befestigen der Verbindung zu beseitigen. US 8,172,278 offenbart eine Rohrverbindungsvorrichtung mit den Gewindeflächen und Flächen, an denen ein Verbindungsmittel den aufgeweiteten Kopf des beschichteten Rohrs kontaktiert. US 8,172,278 scheint einige Nachteile mit sich zu bringen, wobei insbesondere die Rohrverbindung entfernt und dann wiederbefestigt wird, was in der Regel verschiedene Male für die Wartung erforderlich ist, wenn sie an einem Kraftfahrzeug montiert ist.
In der Regel ist das Rohr und dessen aufgeweitetes Ende aus einem weicheren Material hergestellt als das der Gewindehülse. Wenn die Gewindehülse das aufgeweitete Ende des Rohrs zum Erreichen der Verbindung kontaktiert und unter Druck setzt, treten einige plastische Verformungen am Kontaktpunkt auf, und solche Verformungen würden zum Brechen der Beschichtungen der Gewindehülse und einer möglichen Verformung der Kontaktfläche des aufgeweiteten Endes des Rohrs führen. Somit beeinträchtigt die strukturelle Verformung an der Kontaktfläche die Sicherheit der Verbindung ein weiteres Mal negativ. Dies liegt daran, dass die strukturelle Verformung die Reibung erhöht und somit den Aufbau von Torsionsbelastung auf dem Rohr beim Schrauben der Gewindehülse.
US 7,533,909 offenbart eine Rohrverbindungsvorrichtung, umfassend ein Druckelement wie etwa einen Ring, das bewegbar zwischen der Gewindehülse und der hinteren Seite des aufgeweiteten Endes angeordnet ist. US 7,533,909 offenbart ferner, dass die Reibung zwischen dem aufgeweiteten Ende und dem Verbindungsstück größer als die Reibung zwischen der hinteren Seite des aufgeweiteten Endes und der unteren Fläche des Druckelements ist. Ferner ist die letztere Reibung größer als die Reibung zwischen der oberen Fläche des Druckelements und der Gewindehülse.
Einige Nachteile scheinen der US 7,533,909 innezuwohnen. Zunächst ist der Ring in der Regel aus einem härteren Material herzustellen als das des Rohrs, und er würde eine gewisse plastische Verformung an der hinteren Seite des aufgeweiteten Endes davon verursachen, wenn die Verbindung befestigt wird. Dies führt zu einem Reibungsanstieg zwischen dem Ring und der hinteren Seite des aufgeweiteten Endes bei einem weiteren Mal der Verbindung. Der Reibungsanstieg würde wahrscheinlich dazu führen, dass sich eine Torsionsbelastung auf dem Rohr aufbaut, so dass die Verbindung anfällig dafür wird, sich zu lockern.
Ferner kann die hintere Fläche des aufgeweiteten Endes des Rohrs in der Tat nicht glatt sein, was durch die Bildung der Aufweitung hervorgerufen wird. Insbesondere wird das Ende eines Rohrs durch ein Stützelement aufgeweitet, gegen welches das Rohrende anliegt, und das Rohrende wird in Richtung des Stützelements geschoben, um die Aufweitungsform anzunehmen. Wenn das Stützelement entfernt wird, verbleibt ein Vorsprung, der sich als eine Linienform an der hinteren Seite des aufgeweiteten Endes erstreckt. Dieser Vorsprung ist für eine sichere Rohrverbindung nachteilig, da er die Reibung zwischen dem Ring und dem aufgeweiteten Ende erhöht, mit dem Ergebnis eines Belastungsaufbaus an dem Rohr.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ziel der vorliegenden Erfindung ist Bereitstellen einer wirksamen aufgeweiteten Rohrleitungsverbindung.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrverbindungsvorrichtung, umfassend ein Rohr, das ein aufgeweitetes Ende aufweist, das eine vordere Fläche und eine hintere Fläche definiert; eine Gewindehülse, die eine durchgehende Öffnung zum Aufnehmen des Rohrs aufweist, ein Verbindungsstück, das eine konische Auflagefläche zum Aufnehmen der vorderen Fläche des aufgeweiteten Endes und einen Gewindeteil aufweist, der mit der Gewindehülse ineinandergreifbar ist, einen Ring, der zwischen der hinteren Fläche des aufgeweiteten Endes und der Gewindehülse angeordnet ist, wenn die Gewindehülse angeschraubt wird. Die erfindungsgemäße Rohrverbindungsvorrichtung ist gekennzeichnet dadurch, dass der Ring angrenzend an der hinteren Fläche des aufgeweiteten Endes fixiert wird, bevor die Rohrverbindung hergestellt wird, und der Ring seine Fixierung beibehält, wenn die Verbindung hergestellt wird.
In dieser Anmeldung versteht sich „Fixieren“ des Rings dahingehend, dass der Ring „unbeweglich“ verbunden ist, d.h. dem Ring wird nicht gestattet, eine relative Bewegung auszuführen, nachdem er fixiert wurde. Das Fixieren des Rings kann durch Verwenden eines Haftvermittlers erreicht werden oder durch Kraftschluss usw.
Der erfindungsgemäße Ring ist bevorzugt mit einem Gleitmaterial beschichtet, und die Flächen des Rings, d.h. die untere Fläche, die an dem aufgeweiteten Ende fixiert ist, und die obere Fläche, die die Gewindehülse kontaktiert, sind glatt. Die Flächenrauheit des Rings kann etwa Rz 15 µm betragen, und bevorzugt weniger als 25 µm.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung sollte gemeinsam mit den unten beschriebenen Figuren geprüft werden, um das beste Verständnis der Ausführungsform und der Vorteile zusammen mit den zusätzlichen Elementen der Erfindung zu gewährleisten.

1 stellt ein aufgeweitetes Rohr mit Außengewinde in einer Vorderansicht dar.
2 stellt eine Rohrverbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dar, aufweisend ein aufgeweitetes Rohr mit Außengewinde in Querschnittsansicht.
3 stellt ein aufgeweitetes Rohr mit einem den Ring schrumpfangepassten Stift darauf dar.
4 stellt ein aufgeweitetes Rohr mit einem durch Crimpen darauf fixierten Ring dar.
5 stellt ein aufgeweitetes Rohr mit Innengewinde in einer Vorderansicht dar.
6 stellt ein aufgeweitetes Rohr mit Innengewinde dar, angeordnet in einem Verbindungsstück, und eine Gewindehülse vor dem Einschrauben zur Verbindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Rohrverbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst ein Rohr (1), das ein aufgeweitetes Ende (2) aufweist, ein Verbindungsstück (6), das eine Auflagefläche (10) zur Auflage des aufgeweiteten Endes (2) des Rohrs (1) aufweist, und eine Hülse (5), die mit einem Gewinde mit dem Verbindungsstück (6) verbunden ist. Das aufgeweitete Ende (2) des Rohrs (1) definiert eine vordere Fläche (3), die von konischer Form ist, und eine hintere Fläche (4), die bevorzugt von flacher Fläche ist, d.h. senkrecht zur Rohrachse. Ein Ring (15) ist angrenzend an die hintere Fläche (4) des aufgeweiteten Endes (2) fixiert, d.h. bevor die Verbindung hergestellt wird.
Die Fixierung des Rings (15) kann mittels eines Haftvermittlers erbracht werden, der auf der hinteren Fläche (4) aufzubringen ist, und dann wird der Ring (15) in Richtung der hinteren Fläche (4) geschoben und dort zum Fixieren gehalten. Der Haftvermittler kann auch auf den Rohrteil (16) an der oberen Seite der hinteren Fläche aufgebracht werden. Alternativ kann der Haftvermittler nur auf den Rohrteil (16) an der oberen Seite des hinteren Endes aufgebracht werden, d.h. ohne Aufbringen auf die hintere Fläche.
Der zu verwendende Haftvermittler kann bevorzugt ein schnell wirkender Klebstoff sein wie etwa Cyanacrylat-Klebstoffe (auch bekannt als Super Glue™). Die Fixierung des Rings (15) kann alternativ durch Schrumpfpassung erbracht werden, was durch Einsetzen eines Stifts (17) durch den Rohrauslass (13), während dem der Ring an der hinteren Fläche (4) gehalten wird, erreicht wird. Der Durchmesser des Stifts wäre in dieser Alternative etwas größer als der des Innendurchmessers des Rohrs. Als eine weitere Alternative kann die Fixierung des Rings (15) durch Crimpen erbracht werden, wobei ein Crimpwerkzeug tangential an dem Ring angewendet wird, um eine gecrimpte Fläche (18) zu bilden, während er an der hinteren Fläche (4) gehalten wird.
Die Dicke des Rings (15) kann von jeder sich in Verwendung befindlichen geeigneten Größe sein, sie kann bevorzugt zwischen 1 bis 3 mm liegen. Der Ring (15) kann mit einem Gleitmaterial wie etwa Molybdändisulfid (MoS₂), Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit oder Polyethylen beschichtet sein. Das Gleitmaterial wird zumindest auf die obere Fläche des Rings aufgebracht, d.h. der Hülse zugewandt. Die Beschichtung kann auch auf den gesamten Ring aufgebracht sein. Die Flächenrauheit des Rings, auf den ein Gleit-Beschichtungsmaterial aufgebracht ist, kann Ra 1 µm - 2 µm betragen.
Im Falle, dass die Fixierung des Rings (15) durch einen Haftvermittler erbracht wird, kann die Dicke des Haftvermittlers bevorzugt zwischen Ra 0,01 und 0,2 mm liegen, und weiter bevorzugt zwischen 0,02 und 0,07 mm.
Der Ring (15) ist dazu ausgebildet, einen äußeren Umfang aufzuweisen, um die hintere Fläche (4) des aufgeweiteten Endes (2) ausreichend zu bedecken, und der Ring (15) weist einen Innendurchmesser auf, durch den das Rohr (1) bequem von dem anderen, nicht aufgeweiteten Ende hindurchgeführt werden kann. Es versteht sich, dass die hintere Fläche (4) von einigen anderen Formen sein kann als flach, in welchem Fall die entsprechende Ringfläche, d.h. seine untere Fläche, eine ergänzende Form aufweist. 3 und 4 bilden eine derartige Ausführungsform ab und stellen ein aufgeweitetes Ende mit Innengewinde dar, wobei die hintere Fläche (4) und ebenfalls die entsprechende Kontaktfläche des Rings eine konische Form aufweist.
Das Verbindungsstück (6) umfasst ein Gehäuse (9), das ringförmig darin ausgebildet ist, und einen Hohlraum (14), der sich koaxial von dem Gehäuse (9) erstreckt. Das Gehäuse (9) und der Hohlraum (14) definieren gemeinsam eine durchgehende Öffnung in dem Verbindungsstück (6), und der Durchmesser des Hohlraums (14) ist kleiner als der des Gehäuses (9). Das Verbindungsstück (6) umfasst ferner eine Auflagefläche (10), die eine konische Form aufweist, die sich von dem Ende des Gehäuses zum Anfang des Hohlraums (14) hin verjüngt.
Bei Verwendung wird das Rohr (1) durch das Gehäuse (9) geführt, und die vordere Fläche (3) des aufgeweiteten Endes (2) ist auf der Auflagefläche (10) des Verbindungsstücks (6) aufgelegt, so dass die Rohrachse koaxial mit der Achse des Hohlraums (14) liegt. Der Durchmesser des Rohrauslasses (13) ist derart bemessen, dass er im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Hohlraums (14) ist. Der Verjüngungswinkel der vorderen Fläche (3) ist bevorzugt ausgebildet, 115° zu betragen, und er würde etwas zunehmen, etwa 120°, um zu dem Verjüngungswinkel der Auflagefläche (10) zu passen, wenn die Hülse angeschraubt wird.
Nach dem Auflegen des aufgeweiteten Endes (2) auf die Auflagefläche (10) wird die Hülse (5), die das Rohr (1) entlang seiner Achse über eine durchgehende Öffnung (11) umgibt, an das Verbindungsteil (6) angeschraubt, auf dem gewindetragenden Teil (7), und die Spitze (8) der Hülse (5) übt eine Axialkraft auf die obere Seite des Rings (15) aus, so dass die vordere Fläche (3) des aufgeweiteten Endes (2) dichtend an der Auflagefläche (10) des Verbindungsstücks (6) anliegt.
Der Ring (15) ist an der hinteren Fläche (4) derart fixiert, dass das Drehmoment, das erforderlich ist, um ihn von der hinteren Fläche (4) abzubrechen, bevorzugt zwischen 0,3 und 20 Nm beträgt. Noch bevorzugter beträgt das Drehmoment zwischen 1 und 10 Nm, und am meisten bevorzugt beträgt das Drehmoment zwischen 3 und 7 Nm.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8172278 [0005]
US 7533909 [0007, 0008]

Claims

Rohrverbindungsvorrichtung, umfassend ein Rohr (1), das ein aufgeweitetes Ende (2) umfasst, das eine konische vordere Fläche (3) und eine hintere Fläche (4) definiert; eine Gewindehülse (5), die eine durchgehende Öffnung (11) zum Aufnehmen des Rohrs (1) aufweist, ein Verbindungsstück (6), das eine konische Auflagefläche (10) zum Aufnehmen der vorderen Fläche (3) des aufgeweiteten Endes (2) und einen Gewindeteil, der mit der Gewindehülse (5) ineinandergreifbar ist, aufweist, einen Ring (15), der zwischen der hinteren Fläche (4) des aufgeweiteten Endes (2) und der Gewindehülse (5) angeordnet ist, wenn die Gewindehülse angeschraubt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (15) angrenzend an die hintere Fläche (4) des aufgeweiteten Endes (2) fixiert wird, bevor die Rohrverbindung hergestellt wird, und der Ring (15) seine Fixierung beibehält, sobald die Verbindung hergestellt wird.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (15) an der hinteren Fläche (4) fixiert ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (15) an einem Rohrteil (16) an der oberen Seite der hinteren Fläche (4) fixiert ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (15) zumindest teilweise mit einem Gleitmaterial beschichtet ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmaterial ausgewählt ist aus einem Material bestehend aus Molybdändisulfid (MoS₂), Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit oder Polyethylen.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haftvermittler zum Fixieren des Rings (15) an der hinteren Fläche (4) verwendet wird.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler ein Cyanacrylat-Klebstoff ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Haftvermittlers zwischen 0,01 und 0,2 mm beträgt.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Haftvermittlers zwischen 0,02 und 0,07 mm beträgt.
Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Fläche (4) von flacher Form ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Fläche (4) von konischer Form ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeweitete Ende (2) von einer Form mit Außengewinde ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Fläche (4) von einer Form mit Innengewinde ist.
Rohrverbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment, das erforderlich ist, um den Ring von der hinteren Fläche (4) zu brechen, zwischen 0,3 und 20 Nm beträgt.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment, das erforderlich ist, um den Ring von der hinteren Fläche (4) zu brechen, zwischen 1 und 10 Nm beträgt.
Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment, das erforderlich ist, um den Ring von der hinteren Fläche (4) zu brechen, zwischen 3 und 7 Nm beträgt.