DE10306337A1

DE10306337A1 - Rohrkupplung

Info

Publication number: DE10306337A1
Application number: DE10306337A
Authority: DE
Inventors: Bernd Sedlak
Original assignee: Mapress GmbH and Co KG
Current assignee: Geberit International AG
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-02-11
Publication date: 2003-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung, bestehend aus DOLLAR A - mindestens einem metallischen hohlen Kupplungskörper, DOLLAR A - einem Anschlag für das einzuschiebende Rohr, DOLLAR A - mindestens einem hohlen Pressring, der über die Außenfläche des Kupplungskörpers mit Abdeckung axial zwängbar ist, DOLLAR A - einen als Flansch ausgebildeten Bereich des Kupplungskörpers, wobei im verpressten Zustand der Pressring am Flansch zur Anlage kommt. Dabei weist der Kupplungskörper (3, 10, 57, 65) einschiebseitig gesehen einen ersten Abschnitt (11) mit einer durchgehend glatten kegeligen Außenfläche (12) auf, an den sich ein Abschnitt mit einer zylindrischen Außenfläche (14) anschließt. Auf der Innenseite sind im Bereich der kegeligen Außenfläche (12) mindestens zwei nebeneinander liegende gleichartige Zahnmittel (13) vorgesehen, wobei das erste Zahnmittel (13.1) im Anfangsbereich der kegeligen Außenfläche (12) angeordnet ist und an das letzte Zahnmittel (13.4) sich der erste zylindrisch ausgebildete Abschnitt (17) anschließt, dessen Innenseite (16) sich bis in den Bereich des Flansches (15) erstreckt und der Anschlag für das einzuschiebende Rohr (8, 9, 67) in Einschiebrichtung gesehen nach dem Bereich des Flansches (15) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine gattungsbildende Rohrkupplung ist aus der DE 198 56 523 C1 bekannt. Sie besteht aus einem metallischen hohlen Kupplungskörper mit einer gestuften Außenfläche und einer profilierten Innenseite, die ausgebildet ist, ein metallisches Rohr aufzunehmen. Zur Rohrkupplung gehört weiterhin mindestens ein hohler Pressring, der über die Außenfläche des Kupplungskörpers axial zwängbar ist. Dabei wird zumindest ein Teil der Innenseite des Kupplungskörpers auf die Außenfläche des Rohres gedrängt, um eine metallische Dichtung zu bilden. Auf der Innenseite des Kupplungskörpers sind Zahnmittel in Form von Haupt- und Stützzähnen definiert, die fest in das Rohr einbeißen, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird. An den ersten Abschnitt schließt sich ein zweiter Abschnitt an, der als Flansch ausgebildet ist und im montierten Zustand der Rohrkupplung einen Anschlag für den aufschiebbaren Pressring bildet. Zwischen den beiden benachbart liegenden als Flansche ausgebildeten Abschnitten ist eine Nut zur Aufnahme eines Werkzeuges vorgesehen.
Eine vergleichbare Rohrkupplung ist in der US 3,498,668 A offenbart. Der einteilig ausgebildete hohle Kupplungskörper weist beidseitig je einem Abschnitt auf, der sich bis zum als Flansch ausgebildeten Abschnitt erstreckt und außenseitig mit einer durchgehend glatten kegeligen Fläche versehen ist. Innenseitig weist der Kupplungskörper eingangsseitig einen Abschnitt mit einer zylindrisch ausgebildeten Fläche auf, an den sich ein Abschnitt mit mehreren gleichartig ausgebildeten Zahnmitteln anschließt. Am Ende der Erstreckung dieses Abschnittes folgt ein weiterer Abschnitt mit einer zylindrischen Fläche, der sich bis in den Flanschbereich erstreckt. Im Flanschbereich ist innenseitig ein ringförmiger Steg angeordnet, der den Anschlag für die beiden einzuschiebenden Rohre bildet. Die Zahnmittel weisen einen flach ausgebildeten Fuß auf, wobei die eine Flanke schräg verläuft, während die zweite Flanke nahezu senkrecht auf der Längsachse des Kupplungskörpers steht und beide Flanken in einen Abschnitt mit einer zylindrischen Fläche übergehen.
Eine weitere Rohrkupplung ist aus der GB 1,002,472 A bekannt. Die in dieser Schrift offenbarte Konstruktion ist vergleichbar aufgebaut wie schon zuvor in der US 3,498,648 A beschrieben. Unterschiedlich ist, dass statt eines dickwandigen Flansches in der Mitte ein etwas dickerer ringförmiger Abschnitt angeordnet ist, der auf der Außenseite mit einem Gewinde versehen ist. Zur Erleichterung der Demontage der Rohrkupplung kann auf diesen Abschnitt eine Mutter aufgeschraubt werden. Damit der Pressring nach dem Aufschieben beispielsweise durch Vibration nicht zurückgleiten kann, weist dieser auf der Innenseite eine scharfkantige Ausnehmung auf, in die durch den radialen Pressdruck beim Aufschieben des Pressringes ein Oberflächenbereich des Kupplungskörpers hineinfließt.
Nachteilig bei allen bekannten Konstruktionen ist, dass der Kupplungskörper ein aufwendig herzustellendes Drehteil ist und die übergroße Längserstreckung ein großes Zerspanungsvolumen bedeutet. Von weiterem Nachteil ist, dass für Fittingtypen wie Bogen, T-Stück oder Übergangsstück der dafür herzustellende Kupplungskörper aufwendig und in der Herstellung teuer ist. Die teilweise scharfkantigen Übergänge vom Aufschubbereich in den Flanschbereich erzeugen wegen der damit verbundenen Kerbwirkung Spannungsspitzen, die zum Versagen des Bauteils führen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrkupplung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar, für alle Fittingtypen verwendbar ist und im Hinblick auf Dauerbelastung keine Bereiche mit kritischen Spannungsspitzen aufweist.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.

Nach der Lehre der Erfindung weist der Kupplungskörper einschiebseitig gesehen einen ersten Abschnitt mit einer durchgehend glatten kegeligen Außenfläche auf, an den sich ein Abschnitt mit einer zylindrischen Außenfläche anschließt, der sich bis zu dem als Flansch ausgebildeten Bereich erstreckt. Ein Teilbereich der zylindrischen Außenfläche bildet mit der dazugehörigen Innenseite einen ersten zylindrischen Abschnitt und der Flansch ist auf der anderen Seite verbunden mit einem zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt.

Auf der Innenseite im Bereich der kegeligen Außenfläche sind mindestens zwei nebeneinander liegende gleichartige Zahnmittel vorgesehen, wobei das erste Zahnmittel im Anfangsbereich der kegeligen Außenfläche angeordnet ist und an das letzte Zahnmittel sich der erste zylindrisch ausgebildete Abschnitt anschließt, dessen Innenseite sich bis in den Bereich des Flansches erstreckt. Der Anschlag für das einzuschiebende Rohr ist in Einschiebrichtung gesehen nach dem Flanschbereich vorgesehen.

Die vorgeschlagene Rohrkupplung hat den Vorteil, dass die Einfachheit der Ausführung und die Verkürzung der Länge die Herstellung erheblich verbilligt. Für die Dauerhaltbarkeit sind der Wechsel der Außenfläche von kegelig auf zylindrisch von Bedeutung. Dieser Wechsel reduziert die Spannungsspitzen im kritischen Übergangsbereich von der dünnwandigen Hülse zum dickwandigen Flansch, weil der Pressring beim Aufschieben in den flanschnahen Bereich wegen der abnehmenden Überdeckung nur noch eine geringe Kraft auf die Hülse ausübt. Dieser flanschnahe Bereich wirkt unter elastischen Bedingungen wie ein Gelenk, wenn die Zahnmittel beim Aufschieben des Pressringes in die Außenfläche des eingeschobenen Rohres radial eingedrückt werden.

Zur Reduzierung der Spannungsspitzen wird weiterhin vorgeschlagen, den Übergang von der zylindrischen Außenfläche und von der Innenseite des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes zum Flanschbereich abzurunden, wobei der Innendurchmesser des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes größer ist als der Innendurchmesser des Flansches. Die bislang bekannten scharfkantigen Übergänge haben unter Dauerschwingbelastung zu Anrissen und letztendlich zum Versagen des Bauteiles geführt.

Von Bedeutung ist auch, dass der Anschlag für das einzuschiebende Rohr hinter den Bereich des Flansches gelegt wurde, so dass in diesem Bereich eine gute Führung für das Rohr gegeben ist. Im Stand der Technik befindet sich der Führungsbereich für das Rohr vor den Zahnmitteln, was zur Folge hat, dass sich dieser Bereich beim Aufschieben des Pressringes auf dem Rohr abstützt und damit das Eindrücken der Zahnmittel behindert.

Für ein sicheres Einbeißen der Zahnmittel beträgt die Stegbreite des Fußes des Zahnmittels höchstens 0,2 mm. Vorzugsweise ist der Fußbereich des Zahnmittels spitz ausgebildet. Die Flanken des Zahnmittels sind im Querschnitt gesehen kreisförmig ausgebildet, wobei der Mittelpunkt symmetrisch zu zwei benachbart liegenden Zahnmitteln zur Achse des Kupplungskörpers hin verschoben ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist die . eingangsseitig zugewandte Flanke des Zahnmittels bogenförmig und die dem Flansch zugewandte Flanke gerade ausgebildet.

Vorzugsweise sind auf der Innenseite des Kupplungskörpers drei und mehr gleichartig ausgebildete Zahnmittel vorgesehen, die im Bereich der kegeligen Außenfläche angeordnet sind. Alternativ kann es von Vorteil sein, wenn das letzte Zahnmittel im Bereich der zylindrischen Außenfläche angeordnet ist.

Zum leichteren Aufschieben des Pressringes auf den Kupplungskörper ist der Stirnseitenbereich des Kupplungskörpers mit einer außenliegenden und der Pressring mit einer innenliegenden Schlupffase versehen. Im Regelfall wird für kleinere Nennabmessungen (□ 35 mm) die Kegelneigung der Außenfläche von □ 5° für eine Selbsthemmung des Pressringes ausreichend sein.

Um auch für größere Nennabmessungen die Positionierung des Pressringes nach dem Aufschieben sicherzustellen, wird weiterbildend vorgeschlagen, im Bereich des vor dem Flanschbereich liegenden ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes auf der Außenfläche eine sich nach außen erstreckende ringförmige Wulst anzuordnen, wobei der Pressring auf der Innenseite eine komplementär dazu ausgebildete Ausnehmung aufweist. Das führt beim Aufschieben des Pressringes zu einem elastischen Einrasten mit einem Formschluss.

Zur Reduzierung der axialen Presskraft für das Werkzeug ist, alternativ der Kupplungskörper im Bereich zwischen Stimseite und erstem Zahnmittel auf der Außenfläche mit einer ringförmigen Ausnehmung versehen und der Pressring weist dazu auf der Innenseite eine komplementär ausgebildete ringförmige Wulst auf. Auch diese Anordnung führt zu einem Einrasten nach dem Aufschieben des Pressringes.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Abrutschsicherung für den Pressring dadurch erreicht, dass die dem Flanschbereich abgewandte Stirnseite des Pressringes auf der Innenseite scharfkantig ausgebildet ist und im verpressten Zustand im Bereich vordem ersten Zahnmittel liegt. Bei der Verpressung wird der freistehende Teil des Kupplungskörpers etwas hoch gedrückt und bildet damit die Abrutschsicherung.

Der aus mindestens einem Kupplungskörper bestehende Fitting kann einteilig als Drehteil hergestellt werden. Diese Herstellweise wird vorzugsweise bei geraden Fittingtypen, wie Muffen und Übergangsstücken, Anwendung finden. Bei Bögen und insbesondere bei T-Stücken wird weiterbildend vorgeschlagen, den, den Typ des Fittings charakterisierenden Bereich, als separates Teil auszubilden und mit dem als Kupplungskörper ausgebildeten übrigen Bereich stoffschlüssig zu verbinden. Die stoffschlüssige Verbindung kann ein Schweißen, Löten oder Kleben sein.

Die Wirtschaftlichkeit der geschweißten Variante ist dann besonders hoch, wenn das separate Teil ganz oder teilweise ein Element eines Standard-Fittings ist. Der Mehraufwand reduziert sich dann auf die Verbindung des Elementes des Standard-Fittings mit einem oder zwei Kupplungskörpern.

Je nach Fittingtyp übernimmt das separate Teil die Anschlagfunktion für das einzuschiebende Rohr oder der Kupplungskörper. Im letzteren Fall schließt sich am Ende der Erstreckung des zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes mit einem Absatz ein dritter zylindrisch ausgebildeter Abschnitt an, der einen geringeren Innendurchmesser aufweist als der zweite zylindrisch ausgebildete Abschnitt.

Die Vorteile der vorgeschlagenen Rohrkupplung können wie folgt zusammengefasst werden:

- für alle Fittingtypen anwendbar,
- an den Kupplungskörper können auch Übergangsstücke oder Armaturen befestigt werden,
- der Kupplungskörper ist einfach herstellbar und das Zerspanungsvolumen ist wegen der kurzen aalen Länge gering,
- die Dauerhaltbarkeit ist wegen des Wechsels der Außenflächen von kegelig auf zylindrisch und der gerundeten Übergänge höher,
- die Zahnmittel sind wegen der besseren Zugänglichkeit einfacher herstellbar,
- wesentliche Elemente eines Standard-Fittings können verwendet werden.

In einer Zeichnung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele die erfindungsgemäß ausgebildete Rohrkupplung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in hälftigem Längsschnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete Rohrkupplung als Muffenverbindung ohne Pressringe,

Fig. 2 im Längsschnitt und Ansicht eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplungskörpers,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung von Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt und Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrkupplung als T-Stück mit Pressringen und eingeschobenen Rohren,

Fig. 5 im Längsschnitt und Ansicht eine Rohrkupplung als Übergangsstück vor der Verpressung,

Fig. 6 im Längsschnitt und Ansicht eine Rohrkupplung als Übergangsstück nach der Verpressung,

Fig. 7 im Längsschnitt und Ansicht eine Rohrkupplung als Bogen ohne Pressring und eingeschobene Rohre,

Fig. 8 wie Fig. 3 mit Details der Zahnelemente,

Fig. 9, 10 im Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Abrutschsicherung,

Fig. 11, 12 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Abrutschsicherung,

Fig. 13, 14 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Abrutschsicherung.

In Fig. 1 ist in einem hälftigen Längsschnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete Rohrkupplung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen Fitting 1 in Form einer Muffe. Der diesen Fittingtyp - Muffe - charakterisierende Bereich ist als separates Teil 2 ausgebildet und in diesem Ausführungsbeispiel mit zwei als Kupplungskörper 3.1, 3.2 ausgebildeten Bereichen fest verbunden.

Vorzugsweise erfolgt die Verbindung zwischen dem separaten Teil 2 und den Kupplungskörpern 3.1, 3.2 über Schweißen, im Falle der Verwendung eines hochlegierten Stahles, beispielsweise 1.4401, mittels einer WIG-Schweißnaht 4.1, 4.2.

Das separate Teil 2 weist einen mittleren Abschnitt 5 auf, der mit einem geringeren Innendurchmesser 6 versehen ist, so dass sich je ein Absatz 7.1, 7.2 ergibt, der einen Anschlag für das jeweils eingeschobene Rohr 8, 9 bildet. Die für die Verzwängung des jeweiligen Kupplungskörpers 3.1, 3.2 erforderlichen Pressringe sind hier der Übersichtlichkeit wegen weggelassen worden (siehe Fig. 4). Die Details der Kupplungskörper werden in den beiden nachfolgenden Fig. 2 und 3 näher erläutert.

In Fig. 2 ist in einem Längsschnitt und einer Ansicht und in Fig. 3 in einer Vergrößerung eine andere Ausführungsform eines Kupplungskörpers 10 dargestellt im Vergleich zur Ausführung gemäß Fig. 1.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Kupplungskörper 10 weist eingangsseitig einen ersten Abschnitt 11 mit einer durchgehend glatten kegeligen Außenfläche 12 und eine mit Zahnmitteln 13 versehene Innenseite auf. An die kegelige Außenfläche 12 schließt sich eine zylindrische Außenfläche 14 an, die sich bis zum als Flansch 15 ausgebildeten Bereich erstreckt.

Der Übergang von der zylindrischen Außenfläche 14 zum Flansch 15 erfolgt abgerundet. Die zur zylindrischen Außenfläche 14 zugehörige Innenseite 16 bildet zusammen einen ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 17, wobei die Innenseite 16 sich bis in den Bereich des Flansches 15 hinein erstreckt. Der Innendurchmesser 18 des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes 17 ist größer als der Innendurchmesser 19 des Flansches 15.

Der Übergang von der Innenseite 16 des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes 17 in den Bereich des Flansches 15 erfolgt abgerundet. Auf der anderen Seite des Flansches 15. schließt sich ein zweiter zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 35 an. Dieser geht über in einen dickwandigeren dritten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 20.

Der Innendurchmesser 22 des dritten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes 20 ist geringer als der Innendurchmesser 19 des vorhergehenden Abschnittes 35, wobei der Übergang 23 vom zweiten 35 zum dritten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 20 einen Anschlag für das eingeschobene Rohr (hier nicht dargestellt) bildet. Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik liegt dieser Anschlag einschubseitig gesehen hinter dem Bereich des Flansches 15, so dass entlang dieser Erstreckung das Rohr gut geführt ist.

Je nach Art des Anschlusses des Kupplungskörpers 10 an das separate Fittingteil (hier nicht dargestellt) geht der dritte zylindrisch ausgebildete Abschnitt 20 über in einen vierten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 21, der bei gleichem Innendurchmesser 22 einen reduzierten Außendurchmesser aufweist.

Fig. 3 zeigt in einer Vergrößerung den eingangsseitigen Bereich des Kupplungskörpers 10 In diesem Ausführungsbeispiel sind auf der Innenseite insgesamt vier gleichartige Zahnmittel 13.1-13.4 vorgesehen. Die drei erstgenannten 13.1-13.3 liegen im Bereich der kegeligen Außenfläche 12 während das letztgenannte Zahnmittel 13.4 im Bereich der zylindrischen Außenfläche 14 liegt. Je nach Nennabmessung und Auslegung kann sich diese Aufteilung verschieben; d. h. es können auch beispielsweise alle Zahnmittel 13 im Bereich der kegeligen Außenfläche 12 angeordnet sein.

Damit die Zahnmittel 13 fest in die Außenfläche des jeweils eingeschobenen Rohres 8, 9 (Fig. 1) einbeißen können, sind die Zahnmittel 13 spitz ausgebildet. Weitere Details der Zahnmittelausbildung sind in Fig. 7 dargestellt.

Der stirnseitige Bereich des Kupplungskörpers 10 weist außenseitig eine Schlupffase 26 auf, die das Aufschieben des Pressringes erleichtert. Innenseitig ist dieser Bereich scharfkantig ausgebildet, so dass dieser zur axialen Verklammerung beiträgt, da beim Verpressen das eingeschobene Rohr etwas aufgebogen wird.

Die Vorteilhaftigkeit der Erfindung wird in der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform deutlich erkennbar. In diesem Beispiel ist der Fitting 27 ein T-Stück.

Der diesen Typ charakterisierende Bereich ist wiederum als separates Teil 28 ausgebildet. Es ist gekennzeichnet durch ein Durchgangsrohr und einen senkrecht dazu liegenden Abzweig. Dieses Teil 28 ist über insgesamt drei WIG-Schweißnähte 4.1, 4.2, 4.3 mit Kupplungskörpern 10.1, 10.2, 10.3 verbunden.

Die für die Zwängung erforderlichen Pressringe 29.1-29.3 sind hier mit eingezeichnet. In bekannter Weise werden nach dem Einschieben der Rohre 8, 9, 67 die Pressringe 29.1-29.3 axial entlang der Außenfläche 12, 14 (Fig. 3) des jeweiligen Kupplungskörpers 10.1, 10.2, 10.3 bewegt. Dabei werden die Zahnmittel 13 radial nach innen gedrückt, so dass sich der Fußbereich in die Außenoberfläche des Rohres 8, 9, 67 eingräbt. Dieses bildet dann eine metallische Dichtung und gleichzeitig auch die axiale Sicherung gegen ein Herausdrücken des Rohres bei Innenbelastung.

Fig. 5, 6 zeigen in einem Längsschnitt und einer Ansicht einen Fitting 30 als Übergangsstück einmal vor und einmal nach der Verpressung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Fitting 30 einteilig ausgebildet. Er weist, wie vorher schon beschrieben, einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplungskörper 10 auf, der einteilig mit einem Gewindestück verbunden ist. Das Gewindestück weist in bekannter Weise einen Außensechskant 31 auf, der dann übergeht in einen Abschnitt mit einem Außengewinde 32. Alternativ könnte es auch ein Innengewinde sein.

Bei geraden Fittings geringerer Abmessung bietet sich diese einteilige Herstellweise an, da der Schweißaufwand und die Überprüfung der Schweißnaht zu aufwendig wären.

Fig. 7 zeigt in einem Längsschnitt und einer Ansicht einen Fitting 33 als 90°-Bogen. Der diesen Typ des Fittings 33 charakterisierende Bereich ist als Standardbogen 34 ausgebildet. Erfindungsgemäß sind die Stirnseiten des Standardbogens 34 mit je einem in Fig. 2 dargestellten Kupplungskörper 10.1, 10.2, über eine WIG-Schweißnaht 4.1, 4.2 verbunden. Die für die Zwängung erforderlichen Pressringe (siehe Fig. 4) sind hier nicht dargestellt. Der Anschlag für das einzuschiebende Rohr befindet sich im jeweiligen Kupplungskörper 10.1, 10.2.

Fig. 8 zeigt wie Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Kupplungskörpers 10. Wie schon zuvor erwähnt, sind alle Zahnmitte) 13.1-13.4 spitz ausgebildet. Die Abstände 38-40 zwischen den Zahnmitteln 13.1-13.4 nehmen in Richtung Flansch 15 zu, ebenso die Höhe 41-43. Die Scheitelpunkte 44-46 der Freistiche liegen auf einer gedachten Verbindungslinie, die parallel liegt zur Neigung der glatten kegeligen Außenfläche 12. Die einschiebseitig zugewandten Flanken 47 der Zahnmittel 13.1-13.4 sind bogenförmig, während die dem Flanschbereich zugewandten Flanken 48 gerade sind. Andere Arten der Ausbildung der Flanken sind möglich und vorstellbar.

Der vordem ersten Zahnmittel 13.1 liegende stirnseitige Bereich ist innenseitig ebenfalls mit einem Freistich versehen und zwar so, dass der Schnitt mit der Stirnseite 49 eine scharfkantige Ecke 50 ergibt. Diese Ecke 50 wirkt unterstützend für die Verklammerung, da beim Verpressen das hier nicht dargestellte Rohr 8 etwas aufgebogen wird und an der Ecke 50 zur Anlage kommt.

In den Fig. 9-14 sind im Längsschnitt drei Ausführungsbeispiele für eine Abrutschsicherung dargestellt. Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt eines Kupplungskörpers 65, wie er ausführlich in den Fig. 2 und 3 erläutert worden ist.

Üblicherweise ist bei einer Kegelneigung von □ 5° der kegeligen Außenfläche 12 die Selbsthemmung für den aufgeschobenen Pressring 29 ausreichend. Um dies aber auch für größere Abmessungen unter erschwerten Bedingungen, z. B. Rohrleitung mit starken Vibrationsbelastungen, sicherzustellen, wird für ein erstes Ausführungsbeispiel vorgeschlagen im Bereich des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes 17 auf der zylindrischen Außenfläche 14 eine sich nach außen erstreckende ringförmige Wulst 51 anzuordnen. Der aufschiebbare Pressring 66 weist dazu eine komplementär ausgebildete Ausnehmung 52 auf.

Zum leichteren Aufschieben ist der dem Flanschbereich 15 zugewandte Stirnseitenbereich des Pressringes 66 innenseitig mit einer Schlupffase 53 versehen. Diese wirkt mit der im stirnseitigen Bereich des Kupplungskörpers 65 angeordneten Schlupffase 26 zusammen. An die Schlupffase 53 des Pressringes 66 schließt sich eine zylindrische Bohrung 54 an, die mit einem Absatz 55 übergeht in eine kegelige Bohrung 56. Die Neigung dieser Bohrung 56 entspricht der Neigung der kegeligen Außenfläche 12 des ersten Abschnittes 11 des Kupplungskörpers 65.

Um einen ausreichend radialen Druck auf die Zahnmittel 13 auszuüben, ist das Innenmaß der kegeligen Bohrung 56 des Pressringes 66 geringer als das Außenmaß des ersten Abschnittes 11 des Kupplungskörpers 65. Man bezeichnet dies als Überdeckung. Die Mindestüberdeckung beträgt 0,3 mm, vorzugsweise liegt sie bei 0,45 mm.

In den Fig. 11 und 12 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist für eine Abrutschsicherung der Kupplungskörper 57 im Übergangsbereich zwischen erstem Abschnitt 11 und Schlupffase 26 eine ringförmige Ausnehmung 59 auf. Komplementär dazu ist der Pressring 58 mit einer ringförmigen Wulst 60 versehen.

Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, dass für die formschlüssige Verriegelung weniger Presskraft benötigt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist auch die kelchartige Ausnehmung 61 in dem dem Flanschbereich 15 zugewandten Stirnseitenbereich des Pressringes 58 zu erkennen. Dies führt dazu, dass am Ende des Aufschiebens des Pressringes 58 der erste zylindrisch ausgebildete Abschnitt 17 im kritischen Übergangsbereich zum dickwandigen Bereich des Flansches 15 entlastet wird.

Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung einer Abrutschsicherung ist in den Fig. 13 und 14 dargestellt. Bei dieser Anordnung ist der Pressring 62 in dem dem Bereich des Flansches 15 abgewandten Stirnseitenbereich innenseitig mit einer zylindrischen Ausnehmung 63 versehen, die im Schnitt mit der kegeligen Bohrung 56 eine scharfe Ecke 64 ergibt.

Nach dem Aufschieben des Pressringes 62 auf den Kupplungskörper 10 wird durch den radialen Pressdruck der nicht durch den Pressring 62 abgedeckte Anfangsbereich des ersten Abschnittes 11 des Kupplungskörpers 10 etwas elastisch aufgebogen und bildet somit die Abrutschsicherung. Dabei wirkt die Ecke 64 als Biegekante für das Aufbiegen. Der gleiche Effekt ist auch zu erreichen, wenn, wie mit gestrichelten Linien dargestellt, der Pressring 62 in seiner axialen Länge kürzer gewählt wird als die bis zum Flansch 15 sich erstreckende Länge des Kupplungskörpers 10. Bezugszeichenliste Nr. Bezeichnung
1. Fitting (Muffe)
2 separates Teil (Muffe)
3.1, 3.2 Kupplungskörper
4.1, 4.2 WIG-Schweißnaht
5 mittlerer Abschnitt
6 Innendurchmesser (mittlerer Abschnitt)
7.1, 7.2 Absatz
8, 9 Rohr
10, 10.1-10.3 Kupplungskörper
11 erster Abschnitt Kupplungskörper
12 kegelige Außenfläche
13, 13.1-13.4 Zahnmittel
14 zylindrische Außenfläche
15 Flansch
16 Innenseite
17 erster zylindrisch ausgebildeter Abschnitt
18 Innendurchmesser (erster zylindrischer Abschnitt)
19 Innendurchmesser (Flanschbereich)
20 dritter zylindrisch ausgebildeter Abschnitt
21 vierter zylindrisch ausgebildeter Abschnitt
22 Innendurchmesser (dritter zylindrischer Abschnitt)
23 Übergang
24 Flanke Zahnmittel
25 Flanke Zahnmittel
26 Schlupffase (Kupplungskörper)
27 Fittin (T-Stück)
28 separates Teil (T-Stück)
29.1-29.3 Pressring
Nr. Bezeichnung
30 Fitting Übergangsstück
31 Außensechskant
32 Außengewinde
33 Fitting (Bogen)
34 Standardbogen
35 zweiter zylindrisch ausgebildeter Abschnitt
38-40 Abstand Zahnmittel
41-43 Höhe Zahnmittel
44-46 Scheitelpunkte der Freistiche
47, 48 Flanke Zahnmittel
49 Stirnseite
50 Ecke
51 ringförmiger Wulst
52 Ausnehmung
53 Schlupffase (Pressring)
54 zylindrische Bohrung
55 Absatz
56 kegelige Bohrung
57 Kupplungskörper
58 Pressring
59 ringförmige Ausnehmung
60 ringförmige Wulst
61 kelchartige Ausnehmung
62 Pressring
63 zylindrische Ausnehmung
64 Ecke
65 Kupplungskörper
66 Pressring
67 Rohr

Claims

1. Rohrkupplung, bestehend aus
mindestens einem metallischen hohlen Kupplungskörper mit einer teilweise profilierten Innenseite, die ausgebildet ist, ein mit dem Kupplungskörper zu verbindendes, metallisches Rohr aufzunehmen,
einem Anschlag für das einzuschiebende Rohr,
mindestens einem hohlen Pressring, der über die Außenfläche des Kupplungskörpers mit Überdeckung axial zwängbar ist, so dass zumindest ein Teil der Innenseite des Kupplungskörpers auf die Außenfläche des eingeschobenen Rohres gezwängt wird, um eine metallische Dichtung und axiale Sicherung zu bilden;
wobei die Innenseite des Kupplungskörpers Zahnmittel definiert, die unter Radialdruck auf der Außenfläche des Rohres zur Anlage kommen, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird,
einen als Flansch ausgebildeten Bereich des Kupplungskörpers, wobei im verpressten Zustand der Pressring am Flansch zur Anlage kommt
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kupplungskörper (3, 10, 57, 65) einschiebseitig gesehen einen ersten Abschnitt (11) mit einer durchgehend glatten kegeligen Außenfläche (12) aufweist, an den sich ein Abschnitt mit einer zylindrischen Außenfläche (14) anschließt, der sich bis zu dem als Flansch (15) ausgebildeten Bereich erstreckt, wobei ein Teilbereich der zylindrischen Außenfläche (14) mit der dazugehörigen Innenseite (16) einen ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt (17) bildet und der Flansch (15) auf der anderen Seite verbunden ist mit einem zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt (35),
dass auf der Innenseite im Bereich der kegeligen Außenfläche (12) mindestens zwei nebeneinander liegende gleichartige Zahnmittel (13) vorgesehen sind, wobei das erste Zahnmittel (13.1) im Anfangsbereich der kegeligen Außenfläche (12) angeordnet ist und an das letzte Zahnmittel (13.4) sich der erste zylindrisch ausgebildete Abschnitt (17) anschließt, dessen Innenseite (16) sich bis in den Bereich des Flansches (15) erstreckt und der Anschlag für das einzuschiebende Rohr (8, 9, 67) in Einschiebrichtung gesehen nach dem Bereich des Flansches (15) vorgesehen ist.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich am Ende der Erstreckung des zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes (35) ein dritter, einen kleineren Innendurchmesser (22) aufweisender zylindrisch ausgebildeter Abschnitt (20) anschließt, wobei der Übergang vom zweiten (35) zum dritten (20) Abschnitt den Anschlag für das einzuschiebende Rohr (8, 9, 67) bildet.

3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskörper (3, 10, 57, 65) bestehend aus den eine kegelige und eine zylindrische Außenfläche (12, 14) aufweisenden Abschnitten (11, 17), dem Flansch (15) und den zweiten und dritten zylindrisch ausgebildeten Abschnitten (35, 20), einteilig ausgebildet ist.

4. Rohrkupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich am Ende der Erstreckung des zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes (35) ein rohrförmiges Element anschließt, das einen zylindrisch ausgebildeten Abschnitt gleicher Art wie der zweite zylindrisch ausgebildete Abschnitt (35) aufweist, der dann mit einem Absatz (7.1) übergeht in einen weiteren, einen kleineren Innendurchmesser aufweisenden zylindrisch ausgebildeten Abschnitt (5), wobei der Absatz (7.1) den Anschlag für das einzuschiebende Rohr (8, 9) bildet.

5. Rohrkupplung nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskörper, bestehend aus den eine kegelige und eine zylindrische Außenfläche (12, 14) aufweisenden Abschnitten (11, 17), dem Flansch (15), dem zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt (35) und dem rohrförmigen Element, einteilig ausgebildet ist.

6. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass der dritte zylindrisch ausgebildete Abschnitt (20) übergeht in einen vierten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt (21), der bei gleichem Innendurchmesser (22) einen geringeren Außendurchmesser aufweist.

7. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1-6 dadurch gekennzeichnet, dass die glatte kegelige Außenfläche (12) einen Neigungswinkel von □ 5° aufweist.

8. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1-7 dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Kupplungskörpers (3, 10, 57, 65) drei und mehr gleichartig ausgebildete Zahnmittel (13.1-13.4) aufweist, die im Bereich der kegeligen Außenfläche (12) angeordnet sind.

9. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1-7 dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Kupplungskörpers (3, 10, 57, 65) drei und mehr gleichartig ausgebildete Zahnmittel (13.1-13.4) aufweist, wovon in Einschiebrichtung gesehen das letzte Zahnmittel (13.4) im Bereich der zylindrischen Außenfläche (14) angeordnet ist.

10. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1, 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Stegbreite am Fuß des Zahnmittels (13) höchstens 0,2 mm beträgt.

11. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1, 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß des Zahnmittels (13) spitz ausgebildet ist.

72. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1; 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen den Zahnmitteln (13) gleich sind.

13. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1, 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände (38-40) zwischen den Zahnmitteln (13.1-13.4) in Richtung Flansch (15) ansteigen.

14. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1, 8-13 . dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Zahnmittel (13) gleich ist.

15. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1, 8-13 dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (41-43) der Zahnmittel (13.1-13.4) in Richtung Flansch (15) ansteigt.

16. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1 und 15 dadurch gekennzeichnet, dass die gedachte Verbindungslinie der Scheitelpunkte (44-46) zwischen den Zahnmitteln (13.1, 13.4) parallel zur Neigung der glatten kegeligen Außenfläche (12) des ersten Abschnittes (11) des Kupplungskörpers (10, 57, 65) liegt.

17. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1, 8-16 dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt gesehen die Flanken des Zahnmittels (13) kreisförmig ausgebildet sind, wobei der Mittelpunkt symmetrisch zu zwei benachbart liegenden Zahnmitteln (13) zur Achse des Kupplungskörpers (3) hin verschoben ist.

18. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 1, 8-16 dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt gesehen die eingangsseitig zugewandte Flanke (47) des Zahnmittels (13.1-13.4) bogenförmig und die dem Flansch (15) zugewandte Flanke (48) gerade ausgebildet ist.

19. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-18 dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnseitenbereich des Kupplungskörpers (10, 57, 65) mit einer außenliegenden Schlupffase (26) versehen ist.

20. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-19 dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Stirnseite des Kupplungskörpers (10, 57, 65) scharfkantig ausgebildet und in Einschubrichtung kegelartig erweitert ist und mit einem abgerundeten Übergang in das erste Zahnmittel (13.1) übergeht.

21. Rohrkupplung nach einem der Artsprüche 1-20 dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von der zylindrischen Außenfläche (14) und von der Innenseite (16) des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes (17) zum Bereich des Flansches (15) abgerundet ist, wobei der Innendurchmesser (18) dieses Abschnittes (17) größer ist als der Innendurchmesser (19) des Flansches (15).

22. , Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-21 dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (19) des Flansches (15) höchstens gleich oder etwas kleiner ist als die auf einer Horizontalen liegenden Innendurchmesser des Fußes der Zahnmittel (13).

23. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-22 dadurch gekennzeichnet, dass der erste zylindrisch ausgebildete Abschnitt (17) einen Innendurchmesser (18) aufweist, der annähernd gleich ist dem der größten radialen Erstreckung der vor dem letzten Zahnmittel (13.4) liegenden bogenförmigen Ausnehmung.

24. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-23 dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des vor dem Flansch (15) liegenden ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes (17) auf der Außenfläche (14) eine sich nach außen erstreckende ringförmige Wulst (51) angeordnet ist und der Pressring (66) auf der Innenseite eine komplementär dazu ausgebildete Ausnehmung (52) aufweist.

25. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-24 dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (66) in dem dem Flansch (15) zugewandten Stirnseitenbereich mit einer innenliegenden Schlupffase (53) versehen ist, an die sich eine zylindrische Bohrung (54) anschließt, die dann mit einem Absatz (55) übergeht in eine kegelige Bohrung (56); deren Neigung komplementär ist zur Neigung der kegeligen Außenfläche (12) des ersten Abschnittes (11) des Kupplungskörpers (10, 57, 65).

26. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-23 dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskörper (57) im Bereich zwischen Stirnseite und erstem Zahnmittel (13.1) auf der Außenfläche mit einer ringförmigen Ausnehmung (59) versehen ist und der Pressring (58) auf der Innenseite eine komplementär dazu ausgebildete ringförmige Wulst (60) aufweist.

27. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-23 dadurch gekennzeichnet, dass die dem Flansch (15) abgewandte Stirnseite des Pressringes (62) auf der Innenseite scharfkantig ausgebildet ist und im verpressten Zustand im Bereich vor dem ersten Zahnmittel (13.1) liegt.

28. Rohrkupplung nach Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (62) auf der dem Flansch abgewandten Seite innenseitig eine Ausnehmung (63) aufweist, die sich im verpressten Zustand bis in den Bereich vor dem ersten Zahnmittel (13.1) des Kupplungskörpers (10) erstreckt und die Stirnseiten von Pressring (62) und Kupplungskörper (10) bündig abschließen.

29. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 26-28 dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (58, 62) indem dem Flansch (15) zugewandten Stirnseitenbereich innenseitig eine kelchartige Ausnehmung (61) aufweist, die im verpressten Zustand nur teilweise den Kupplungskörper (10) kontaktiert.

30. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-29 dadurch gekennzeichnet, dass der den Typ des jeweiligen Fittings (1, 27, 33) charakterisierende Bereich als separates Teil (2, 28, 34) ausgebildet ist, das mit dem als Kupplungskörper (3, 10) ausgebildeten übrigen Bereich des Fittings (1, 27, 33) stoffschlüssig verbunden ist.

31. Rohrkupplung nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung eine Schweißnaht (4) aufweist.

32. Rohrkupplung nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung eine Lötnaht aufweist.

33. Rohrkupplung nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung eine Klebeschicht aufweist.

34. Rohrkupplung nach den Ansprüchen 30-33 dadurch gekennzeichnet, dass das separate Teil (2, 28, 34) ganz oder teilweise ein Element eines Standard- Fittings ist.