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Schneidring für Rohrverschraubungen Die Erfindung bezieht sich auf
einen Schneidring für Rohrverschraubungen mit einer zahnartig ausgebildeten Schneidkante,
der beim Anziehen der Verschraubungsteile mit seinem die Schneidkante tragenden
Teil in Richtung auf die Rohroberfläche verformt wird und in diese unter Bildung
eines Materialaufwurfs eindringt.
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Bei einer bekannten Ausführungsform eines solchen Schneidringes ist
die Schneidkante durch sich in Längsrichtung des Schneidringes verjüngende keilartige
Ausnehmungen gebildet, so daß die Schneidkante in der Draufsicht einen geschlossenen
Ring mit radial nach innen weisenden, in Längsrichtung des Schneidringes sich erstreckenden
Zähnen darstellt. Infolge dieser Form der Schneidkante läuft während des Anziehens
der Verschraubungsteile neben dem Einschneidvorgang in verhältnismäßig hohem Maße
ein Materialverdrängungsvorgang ab, der zusammen mit dem Verformungswiderstand-
der kreisförmigen ununterbrochenen Schneidkante eine entsprechend hohe Schraubkraft
erfordert.
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Die Erfindung bezweckt eine Vermeidung dieser Nachteile. Zur Erreichung
dieses Zieles sieht die Erfindung bei einem Schneidring für Rohrverschraubungen
der eingangs genannten Gattung vor, daß die Zähne der Schneidkante in axialer Richtung
keilförmig und in radialer Richtung im wesentlichen gleichbleibend stark ausgebildet
sind. Hierdurch wird erreicht, daß das Eindringen der Zähne sowohl in Längsrichtung
des Rohres als auch in radialer Richtung erfolgt, wobei ein größerer Teil des beim
Einschneidvorgang verdrängten Rohrmaterials in den Zahnzwischenräumen aufgenommen
wird, wodurch auch eine größere Dichtigkeit zwischen dem Schneidring und dem Rohr
erreicht wird, während der übrige Teil von den Zähnen aufgestaucht wird. Die erfindungsgemäße
Ausbildung der Zähne erfordert auch einen geringen Kraftaufwand beim radialen Verformen
der Schneidzähne in Richtung auf die Rohroberfläche, da die zickzackförmige Schneidkante
einen geringen Verformungswiderstand aufweist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
springen die radial inneren Kanten der Zahnköpfe gegenüber den radial äußeren Kanten
zurück.
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Weiterhin können die Zahnköpfe scharfkantig ausgebildet sein und die
Zahnflanken im spitzen Winkel zur Rohrlängsachse ausgebildet sein.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele eines Schneidringes nach
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 den Schneidring und die mit ihm
zusammenwirkenden Verbindungsteile im Längsschnitt und teilweiser Seitenansicht,
F i g. 2 die Schneidkante des Schneidringes, den verbundenen vorderen Rohrabschnitt
sowie das Anschlußstück in teilweisem Längsschnitt, F i g. 3 einen Längsschnitt
durch den Schneidring, F i g. 4 eine stirnseitige Ansicht des Schneidringes, F i
g. 5 eine vergrößerte perspektivische Wiedergabe des vorderen, inneren Abschnittes
des Schneidringes, Fi g . 6 eine der F i g. 3 entsprechende Wiedergabe einer weiteren
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidringes, F i g. 7 einen der F i g. 3
und 6 entsprechenden Längsschnitt durch einen abgewandelten Schneidring, F i g..8
einen teilweisen Schnitt eines in F i g. 3 wiedergegebenen Schneidringes mit abgewandelter
Form der Schneidkante.
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Die Rohrverbindung weist ein mit Außengewinde versehenes Anschlußstück
B, in dessen hinteren Abschnitt, (in F i g.1 rechten Abschnitt) das Rohr T eingeschoben
und gekuppelt wird, eine überwurfmutter N und den Schneidring E auf. Zwischen der
geneigten Schulter 6 der überwurfmutter N und dem konischen Innenabschnitt M des
Anschlußstückes B ist der Schneidring E vorgesehen, der mit seinem vorderen, in
das Anschlußstück B ragenden Abschnitt. so deformierbar ist, daß dieser Abschnitt
in das Rohr eindringen kann und dort gehalten wird. Die Verformung des vorderen
Abschnitts des Schneidringes E schafft gleichzeitig eine dichte Verbindung zwischen
diesem Teil und dem konischen Innenabschnitt M des Anschlußstückes B und ferner
einen sicheren mechanischen Eingriff.
Das Anschlußstück B besitzt
eine Bohrung 1, die in Verlängerung der Innenbohrung des Rohres T gelegen
ist, sowie in Nähe des vorderen Endes des Abschnittes M einen ringförmigen Anschlag
A, gegen den sich die vordere Stirnseite des Rohres T anlegt und dieses gegen Verschiebung
nach vorn sichert. Die überwurfmutterN weist eine axiale Bohrung 5 auf, die gleichachsig
mit der Bohrung des Anschlußstückes B und der Bohrung des Rohres T gelegen ist.
In Nähe des vorderen Endes der Bohrung 5 trägt die überwurfmutter N eine nach innen,
und vorn geneigte Fläche, die konisch ausgebildet ist und die geneigte Schulter
6 bildet, die mit einer entsprechenden Ringschulter 7 am rückwärtigen Ende des Schneidxinges
E zusammenwirkt.
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Die überwurfmutter N und 'das Anschlußstück B weisen im übrigen eine
an sich bekannte Form auf und können durch einen Flansch, einen Ring od. dgl. ersetzt
werden.
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Der Schneidring E trägt an seinem rückwärtigen Ende einen dickeren
ringförmigen Abschnitt 10 mit der konischen Ringschulter 7 und besitzt einen
mittleren und verlängerten Teil 11, dessen Wandstärke von der des Rohres
T abweicht und der eine genügende axiale Festigkeit besitzt, um Kerb- und Stauchkräfte
von der überwurfmutter N auf die Schneidkante 13 des Ringes E zu übertragen. Der
Teil 11 besitzt einen äußeren Durchmesser, der geringer ist als der rückwärtige
Abschnitt 10 des Schneidringes, und eine innere zylindrische Bohrung 12.
Das vordere Ende der Bohrung 12 nahe dem vordachartigen Abschnitt 15 weist Schneidzähne
20 auf (F i g.1), die' in das Rohr eindringen. Die Schulter 7 des Schneidringes
E kann etwas stärker geneigt sein als die geneigte Schulter 6 der überwarfmutter
N, zeit der sie zusammenwirkt, so daß der mittlere Teil 11 leicht nach außen
gekrümmt wird, wenn der Schneidring E in den konischen Innenabschnitt M gedrückt
wird.
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Man kann aber auch den Neigungsunterschied zwischen den Schultern
6 und 7 aufheben oder mindern, so daß die Entstehung des Spannwinkels allein durch
Einwirkung des konischen Abschnitts M auf den vordachartigen Abschnitt 15 erzielt
wird, damit jeder der Schneidzähne.20 ein radiales Anritzen des Rohres bewirkt und
das Einschneiden mit der radialen Verformung des gezahnten vorderen Schneidringteils
beginnt.
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Der vordachartige Abschnitt 15 des Schneidrin= ges E begrenzt nach
außen eine Ausnehmung 14 von der ungefähren Tiefe der Stärke der Sclmeidkante 13.
Die Stirnkante des vordachartigen Abschnitts des Schneidringes ist bei 16 abgerundet,
damit sie den konischen Abschnitt nicht anritzt, sondern ohne Kraftaufwand an diesem
entlanggleitet und all umbiegbare Führungsrippe dienen kann, die das Zusammendrücken
des gezahnten vorderen Schneidringteils während des Anziehens der überwurfmutter
unterstützt.
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Die Schneidkante 13 besitzt die spitzen oder angeschärften Zähne 20,
die nach vorn gerichtet sind und von denen jeder eine radial verlaufende, vordere
Kante 21 aufweist. Die Zähne bilden weiter radiale Fußlinien 22 und in bezug auf
die Rohrachse schräge Zahnflanken 23, die axial nach hinten keilförmig auseinandergehen
und sich an den vorderen Kanten 21 und an den Fußlinien 22 schneiden, die rechtwinklig
zur Längsachse der Bohrung'12 verlaufen. Jeder Zahn läßt auf der Wand der Bohrung
12 dreieckige innere Flächen 24 entstehen, die mit den Zahnflanken 23 innere scharfe
Kanten 25 bilden. Die Kanten 21 und 25 und die Flächen 23 und 24 schneiden sich
in Punkten 26, die am vorderen Ende des Schneidringes E im Abstand voneinander liegen
und die angeschärfte Spitzen darstellen, die gehärtet sein können. Die Spitzen 26
liegen auf einer Kreislinie 27, während auf einer weiteren Kreislinie 29 die inneren
Fußpunkte 28 der Zähne zu erkennen sind. Die Zahnflanken 23 zweier benachbarter
Zähne 20
sind ungefähr in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet. Beispielsweise
bilden die Flanken eines Zahnes Winkel zwischen 60 und 120°, wobei der kleinere
Winkel. für Zähne gilt, die bei einer Kupplung mit einem Rohr von größerer Wandungsstärke
Anwendung findet, während der kürzere Zahn bei Rohren angewendet wird, deren Wandstärke
geringer ist.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 sind die Zahnflanken gegenüber
der Rohrlängsachse geringfügig geneigt, so daß ein Winkel J zwischen den Zahnflanken
und der Schneidringachse gebildet wird, der kleiner als 90° ist.
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In F i g. 7 ist eine Ausführungsform des Schneidringes dargestellt,
bei der die Schneidkante 13 am hinteren Ende der Bohrung 12 vorgesehen ist.
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Der Schneidring E nach F i g. 8 weicht von den Schneidringen nach
F i g.1 bis 7 durch eine zusätzliche ringförmige Schneidkante 70 am vorderen Ende
des Ringes E in der Nähe der Schneidkante 13@ ab, deren Zähne gewünschtenfalls sich
nach innen verjüngen. Hier ist jedoch die radiale Tiefe der Zähne 20 geringer.
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Einzelheiten der Zeichnungsbeschreibung, die nicht zur Aufgabenlösung
im Sinne des Patentbegehrens beitragen, gehören nicht zur Erfindung, sondern sind
lediglich zum besseren Verständnis der gezeichneten Ausführungsformen näher erläutert.