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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidringverschraubung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei diesen bekannten Schneidringverschraubungen besteht das Problem, dass im Bereich des Basisringteils die Abdichtung des Ringspaltes zur eingesteckten Rohrleitung unzureichend sein kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Dichtheit im Bereich des Basisringteils des Schneidrings und der eingesteckten Rohrleitung zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass, da der Innenkonuswinkel der Überwurfmutter steiler, d. h. größer ist als der Außenkonuswinkel des Schneidrings, es durch die Winkelunterschiede lokal zu einer Verformung und hierdurch zu einer Spaltfreiheit im Bereich hinter der Dichtung kommt. Es wird somit hinter der Dichtung eine Spaltextrusion vermieden.
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Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass der Schneidring vor der Montage der Überwurfmutter einen Spalt zur Rohrleitung aufweist, der bei der Montage der Überwurfmutter durch plastische Verformung geschlossen wird.
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Indem erfindungsgemäß der Innenkonuswinkel α der Überwurfmutter 20° bis 70°, vorzugsweise 35° bis 55° und insbesondere 45° beträgt und der Außenkonuswinkel β des Schneidrings kleiner ist als der Innenkonuswinkel α, und zwar 2° bis 14°, vorzugsweise 5° bis 11° und insbesondere 8°, erfolgt eine besonders günstige Kraftaufteilung in axialer und radialer Richtung beim Anziehen der Überwurfmutter.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Schneidring eine der Rohrleitung zugekehrte Umfangsfläche aufweist, die mit ihrem Endabschnitt im Bereich des Außenkonus unter einem spitzen Winkel γ von 3° bis 17°, bevorzugt 7° bis 13° und insbesondere 10° zur Rohrlängsachse bzw. zur Außenfläche der Rohrleitung verläuft. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Übergang zwischen der Innenfläche des Endabschnitts und des Schneidrings und der Konusfläche des Außenkonus abgerundet ist. Somit wird das Einschieben der Rohrleitung erleichtert und gleichzeitig ein Verformungsraum für den Konusabschnitt des Schneidrings zur Verfügung gestellt. Insbesondere wird eine elastomere Ringdichtung verwendet.
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Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Schneidringverschraubung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Schneidring mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 8.
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Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten erfindungsgemäßen Schneidringverschraubung wird die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Schneidringverschraubung in ihrer Vormontagestellung,
- 2 eine Einzelheit bei II in 1,
- 3 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Schneidringverschraubung in ihrer Endmontagestellung und
- 4 eine Einzelheit bei IV in 3.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Zu der anschließenden Beschreibung wird beansprucht, dass die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist. Vielmehr ist jedes einzelne Teilmerkmal des Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang mit damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich von Bedeutung für den Gegenstand der Erfindung.
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Eine erfindungsgemäße Schneidringverschraubung 1 besteht aus einem Grundkörper 2 mit mindestens einem ein Außengewinde 8 aufweisenden Anschlussstutzen 4 sowie aus einer auf dem Anschlussstutzen 4 aufgeschraubten bzw. aufschraubbaren Überwurfmutter 6. Bei dem Grundköper 2 kann es sich beispielsweise um eine Art Adapter handeln, der auf seiner dem Anschlussstutzen 4 gegenüberliegenden Seite einen Gewindeanschluss zum Einschrauben in ein beliebiges Aggregat aufweist. Allerdings kann der Anschlussstutzen 4 auch unmittelbar an einem Aggregat ausgebildet sein. Der Anschlussstutzen 4 besitzt eine Aufnahmeöffnung 10 für ein Ende einer - insbesondere aus Stahl oder einem anderen Metall bestehenden - Rohrleitung 12. Die Aufnahmeöffnung 10 ist zweckmäßig durch eine Bohrung gebildet, die über eine radiale Ringstufe 14 in einem im Durchmesser reduzierten, sich weiter in den Grundkörper 2 erstreckenden und vorzugsweise mit dem Innendurchmesser der Rohrleitung 12 etwa fluchtenden Kanal 16 übergeht. Dabei bildet die Ringstufe 14 einen Anschlag für das Ende der Rohrleitung 12. Hierdurch wird die Rohrleitung 12 bei der Schneidringmontage axial abgestützt.
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Zwischen dem Anschlussstutzen 4 und einem radial nach innen weisenden Ringbund 18 der Überwurfmutter 6 ist ein die Rohrleitung 12 umschließender, metallischer Schneidring 20 angeordnet. Der Ringbund 18 besitzt bzw. umschließt eine Durchführöffnung 22 für die Rohrleitung 12. Der Schneidring 20 besteht aus einem im Zwischenraum zwischen dem Anschlussstutzen 4 und der Überwurfmutter 6 bzw. deren Ringbund 18 angeordneten Basisringteil 24 und einem sich von diesem in Richtung auf den Anschlussstutzen 4 erstreckenden, in der Ringstärke reduzierten, rohrstückartigen Schneidkantenabschnitt 26. Die Aufnahmeöffnung 10 des Anschlussstutzens 4 erweitert sich in ihrem der Überwurfmutter 6 zugekehrten Endbereich über einen Innenkonus 28. In diesen Innenkonus 28 greift der Schneidring 20 mit dem Schneidkantenabschnitt 26 ein. In 1 ist die Vormontagestellung der erfindungsgemäßen Schneidringverschraubung 1 gezeigt, in der der Schneidring 20 sich nicht mit seinen Schneidkanten 30 in das Material der Rohrleitung 12 eingeschnitten hat.
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Wie sich aus den 3 und 4 ergibt, wirkt bei einem Anziehen der Überwurfmutter 6 der Schneidkantenabschnitt 26 mit dem Innenkonus 28 derart zusammen, dass durch axiales Verspannen beim Anziehen der Überwurfmutter 6 der Schneidring 20 im Bereich des Schneidkantenabschnitts 26 radial nach innen verformt (gestaucht) wird und dadurch mit seinen vorzugsweise zwei axial beabstandeten, radial nach innen weisenden, ringförmigen Schneidkanten 30 unter Kerbwirkung, insbesondere formschlüssig in das Material der Rohrleitung 12 eindringt bzw. einschneidet.
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Wie sich aus 3 und insbesondere 4 ergibt, bewirkt der Schneidring 20 eine metallische Abdichtung durch unmittelbares Zusammenwirken mit dem Anschlussstutzen 4 und der Rohrleitung 12, wozu einerseits die Schneidkante bzw. die Schneidkanten 30 unmittelbar in die Rohrleitung einschneidet bzw. einschneiden. Andererseits bildet der Schneidkantenabschnitt 26 außenseitig eine Dichtfläche zur direkten, metallischen Anlage mit dem als Gegendichtfläche fungierenden Innenkonus 28 des Anschlussstutzens 4. Weiterhin kann auch die radial innere Umfangsfläche des Schneidrings 20 als metallische Dichtfläche ausgebildet sein, die dann mit dem eine Gegendichtfläche bildenden Außenumfang der Rohrleitung 12 zusammenwirkt.
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Erfindungsgemäß besitzt das Basisringteil 24 des Schneidrings 20 auf seiner dem Schneidkantenabschnitt 26 axial abgekehrten Seite einen sich endseitig konisch verjüngenden Außenkonus 32, der an einem diesen gegenüberliegenden Innenkonus 34 des Ringbundes 18 der Überwurfmutter 6 zumindest in einem Teilbereich anliegt, wie sich aus 2 ergibt, in der die Vormontagestellung der Schneidringverschraubung 1 dargestellt ist.
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Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, siehe 2, dass in der Vormontagestellung der Schneidringverschraubung 1 ein Innenkonuswinkel α zwischen der Konusfläche des Innenkonus 34 und der Umfangsfläche der Rohrleitung 12 bzw. einer Rohrleitungslängsachse X-X größer ist als ein Außenkonuswinkel β zwischen der Konusfläche des Außenkonus 32 und der Umfangsfläche der Rohrleitung 12 bzw. der Rohrleitungslängsachse X-X.
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Vorteilhafterweise ist der Innenkonuswinkel α des Ringbundes 18 der Überwurfmutter 6 20° bis 70°, vorzugsweise 35° bis 55°, insbesondere 45° groß. Der Außenkonuswinkel β des Außenkonus 32 des Schneidrings 20 ist vorzugsweise 2° bis 14° kleiner, vorzugsweise 5° bis 11° kleiner als der Innenkonuswinkel α. Insbesondere ist der Außenkonuswinkel β 8° kleiner als der Innenkonuswinkel α. Beträgt der Innenkonuswinkel α z. B. 45° so ist der Außenkonuswinkel β insbesondere 37° groß.
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Der Schneidring 20 weist im Bereich seiner der Rohrleitung 12 zugekehrten Innenfläche seines Basisringteils 24 eine Dichtung 41 auf, die insbesondere in einer inneren Umfangsnut 40 als Ringdichtung angeordnet ist, und zum Abdichten eines zwischen der Rohrleitung 12 und dem Schneidring 20 vorhandenen Ringspaltes dient. Vorteilhafterweise ist die Dichtung 41 im Bereich eines Endabschnitts 37 des Schneidrings 20 im Bereich des Außenkonus 32 des Basisringteils 24 angeordnet.
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Wie aus 2 zu erkennen ist, weist der Schneidring 20 in der Vormontagestellung der Schneidringverschraubung 1 eine der Rohrleitung 12 zugekehrte innere Umfangsfläche 36 auf, die mit ihrem Endabschnitt 37 im Bereich des Außenkonus 32, insbesondere unter einem spitzen Winkel γ von 3° bis 17°, bevorzugt 7° bis 13°, insbesondere 10° zur äußeren Umfangsfläche der Rohrleitung 12 bzw. zur Rohrleitungslängsachse X-X verläuft. Vorzugsweise ist der Übergang zwischen dem Endabschnitt 37 und der Konusfläche des Außenkonus 32 abgerundet.
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Da erfindungsgemäß die Konuswinkel α und β unterschiedlich groß ausgebildet sind, wird beim Anziehen der Überwurfmutter 6 lokal eine Verformung des Basisringteils 24 bewirkt, so dass eine Spaltfreiheit zur Rohrleitung 12 im Bereich des Endabschnittes 37 hinter der Dichtung 41 erreicht wird, siehe hierzu insbesondere 3 und 4.
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Gemäß der Erfindung ist es wichtig, dass zwischen dem Schneidring 20 und der Dichtung 41 vor dem Anziehen der Überwurfmutter 6 ein Spalt zur Rohrleitung 12 besteht, der bei der Montage bzw. dem Anziehen der Überwurfmutter 6 geschlossen wird, und zwar hinter der Dichtung 41. Somit wird eine Spaltextrusion vermieden. Die Dichtung 41 ist vorzugsweise als Weichdichtung ausgebildet.
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Wie insbesondere aus 4 zu erkennen ist, wird der Endabschnitt 37 durch das Anziehen der Überwurfmutter 6 plastisch verformt und die Spaltfreiheit zur Rohrleitung 12 bewirkt, wobei in der in 4 gezeigten Endmontagestellung der Schneidringverschraubung 1 vorteilhafterweise der Außenkonus 32 und der Innenkonus 34 aneinander vollflächig anliegen.
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Wie in 1 beispielsweise dargestellt ist, kann der Übergang zwischen dem Schneidkantenabschnitt 26 und dem Basisringteil 24 der Überwurfmutter 6 über eine senkrecht zur X-X Längsachse verlaufende Ringfläche erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, wenn eine schräg zur Rohrleitungslängsachse X-X verlaufende Ringfläche ausgebildet ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass das Ausführungsbeispiel nicht auf alle Merkmale in der beschriebenen Kombination beschränkt ist. Vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. Ferner ist die Erfindung auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich jedes einzelne Merkmal des Anspruchs 1 weggelassen, beziehungsweise durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schneidringverschraubung
- 2
- Grundkörper
- 4
- Anschlussstutzen
- 6
- Überwurfmutter
- 8
- Außengewinde
- 10
- Aufnahmeöffnung
- 12
- Rohrleitung
- 14
- Ringstufe
- 16
- Kanal
- 18
- Ringbund
- 20
- Schneidring
- 22
- Durchführöffnung
- 24
- Basisringteil
- 26
- Schneidkantenabschnitt
- 28
- Innenkonus
- 30
- Schneidkante
- 32
- Außenkonus
- 34
- Innenkonus
- 36
- innere Umfangsfläche
- 37
- Endabschnitt
- 40
- Umfangsnut
- 41
- Dichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0863354 A1 [0002]
- DE 19855795 B4 [0002]
