DE1255415B - Schraubmuffenverbindung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

F161

Deutsche Kl.: 47 f-8/03

1255 415
S95960Xn/47f
15. März 1965
30. November 1967

6. Juni 1968

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung betrifft eine Schraubmuffenverbindung sowohl für Metallrohre als auch für Kunststoffrohre mit einer Verstärkung am Anschlußstück, die eine konische Bohrung aufweist, an die sich eine zylindrische Bohrung mit einem Anschlag zur zentrischen Aufnahme des zu verbindenden Rohres anschließt, und mit einer Überwurfmutter, die auf ein Außengewinde des Anschlußstückes aufschraubbar ist und dabei einen Preß- und Dichtring umfaßt, dessen hinterer Ringteil durch die Überwurfmutter eingeschnürt wird, und der auf seiner Innenfläche eine Auskehlung aufweist, die die Aufweitung des mit dem Anschlußstück zu verbindenden Rohres zuläßt, und der beiderseits dieser Auskehlung Verlängerungen aufweist, die beim Anziehen der Überwurfmutter mit der Oberfläche des anzuschließenden Rohres in Eingriff gelangen.

Bei derartigen Rohrverbindungen ist es selten, daß in einem Rohrverbindungssystem alle Rohre unter denselben Bedingungen verlegt werden können. Diese ändern sich von Fall zu Fall und zwar im Hinblick auf die Kanalströmung, den Druck, die Temperatur sowie im Hinblick auf Schwingungen u. dgl. Es ergibt sich dabei, daß es zweckmäßig ist, für einen Teil der Rohre metallische zu verwenden, während der andere Teil vorteilhaft aus einem der zahlreichen Plastikmaterialien hergestellt sein kann, die die chemische Industrie gegenwertig zur Verfügung stellt. Die Rohrverbindungen in einem solchen Rohrsystem müssen dementsprechend anpassungsfähig sein.

Rohrverbindungen dieser Art sind zur Vereinigung sowohl von Metallrohren als auch von Rohren aus Plastikmaterial bekannt. Soweit sie nur für die Verbindung von Rohren entweder aus Metall oder aus Plastikmaterial entworfen und verwirklicht worden sind, erfordert das, um allen vorkommenden Fällen in der Praxis gerecht zu werden, die Lagerhaltung von zwei Arten von verschiedenen Verbindern, die eine Art für metallische Rohre und die anr dere für Rohre aus Plastikmaterial.

Im übrigen erfordern die meisten Ausführungen der Verbinder für Plastikrohranlagen, insbesondere für weiche Rohre, daß die Enden zum Verbinden durch Einfügung von Hülsen oder von metallischen Ausfütterungen starr gemacht werden. Diese Maßnahme verzögert die Montage und vermindert den Querschnitt der Rohrleitung an jeder Verbindungsstelle.

Es sind zwar schon derartige Rohrverbindungen bekannt, die ohne solche Verstärkungsteile eingesetzt werden können und mit einer Überwurfmutter zusammenarbeiten, die einen Dicht- und Preßring — der Schraubmuffenverbindung

Patentiert für:

S. A. Efmeto, Levallois Perret, Seine (Frankreich)

ίο Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Schreiber, Patentanwalt,
Stuttgart W, Fritz-Reuter-Str. 20

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 9. Juli 1964 (981286)

auch mit einer Auskehlung versehen .sein kann — beim Anziehen zusammenpreßt. Bei diesen bekannten Ausführungen kann jedoch der Dichtring beim Anziehen der Überwurfmutter zu tief in das Rohr eindringen oder eine zu große Querschnittsverengung hervorrufen oder dadurch überbeansprucht werden, daß der Monteur der betreffenden Verbindung nicht durch einen an sich bekannten Anschlag vor Überdrehen der Mutter gewarnt wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Einschnürung des anzuschließenden Rohres auf ein auch für Kunststoffrohre annehmbares Maß durch Begrenzung der Ringdeformation einzuschränken. Außerdem soll die zeitliche Reihenfolge der Ringverformung beim Anziehen der Überwurfmutter sichergestellt werden, nämlich zunächst das Einschneiden vorn und dann das Einkrallen hinten. Dabei sollen die Ringenden für das Einschneiden vorn und für das Einkrallen hinten zweckmäßig ausgestaltet werden. Schließlich soll auch zugleich das Überdrehen der Überwurfmutter verhindert werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der dem Anschlußstück zugewandte Ringteil in an sich bekannter Weise mit einer einen ringförmigen Streifen aus der Rohroberfläche anhebenden Schneidkante und der vom Anschlußstück entferntere Ringteil in an sich bekannter Weise mit mehreren, in der Ringoberfläche einkrallenden,

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zahnartigen Erhebungen ausgerüstet ist, daß der raum zwischen der Stirnfläche 3' am Anschluß-Übergang von dem die Schneidkante tragenden, vor- stück 3 und einer Schulter 17', die am Dichtring 14 deren Ringteil zu dem mit der Auskehlung ver- auf den zylindrischen Teil 16 folgt, gleich ist der sehenen, mittleren Ringteil eine geringere Wandstärke Vorschublänge beim Zusammenpressen des Dichtais der Übergang vom mittleren Ringteil zu dem die 5 ringes während des Hersteilens der Verbindung,
zahnförmigen Erhebungen tragenden hinteren Ring- Es folgt ein zweiter zylindrischer Teil 17, der den teil aufweist und daß der mittlere Ringteil an seiner mittleren Teil des Ringes umgibt und zusammen mit •dem Anschlußstück zugewandten Seite in an sich dem vorhergehenden zylindrischen Teil 16 die Anbekannter Weise eine mit der Stirnfläche des An- schlagschulter 17' bildet, da der zylindrische Teil 17 schlußstücks zusammenwirkende Anschlagschulter io im Außendurchmesser größer ist als der zylindrische bildet. Teil 16. Die Anschlagschulter 17' berührt die Stirn-

Die zahnartigen Erhebungen auf dem hinteren fläche 3', wenn die Verbindung, wie in F i g. 2 dar-

Ringteil können ringförmig angeordnet sein. Sie gestellt ist, ausgeführt ist.

können aber auch nach einer weiteren Ausbildung An den zylindrischen Teil 17 schließt sich nach der Erfindung, wenn sich dadurch beispielsweise die 15 hinten eine konische Ausbildung der Außenmantel-Herstellung derartiger Erhebungen vereinfachen läßt, fläche 18 an. Die Neigung dieser konischen Ausschraubengangförmig ausgebildet sein. bildung 18 ist geringer als die Neigung der konischen

Außerdem kann die Schraubmuffenverbindung in Innenmantelfläche 12 des Flansches der Überwurfweiterer Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet mutter 8, mit der sie vor Beginn des Zusammensein, daß bei einem an sich bekannten konischen 20 pressens des Dichtringes beim Anziehen der Uber-Verlauf der Außenmantelfläche des hinteren Ringteils wurfmutter mit ihrem kleinsten Durchmesser in Be- und der Innenmantelfläche des Uberwurfmutterflan- rührung steht. Die Breite dieses konischen Teils 18 sches die Konizität am hinteren Ringteil in unver- ist abhängig von der inneren Form des Dichtrings formten Zustand des Ringes flacher verläuft als die 14 und von der fortschreitenden Verformung, die er am Überwurfmutterflänsch. 25 während des Anziehens der Überwurfmutter durch-

Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen machen muß.

dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es Beim Anziehen der Überwurfmutter spielt sich

zeigt folgendes ab:

F i g. 1 den oberen Teil einer Verbindung nach der Die Schneidkante 22 dringt dadurch in die Ober-Erfindung im Schnitt. Die Überwurfmutter ist über 30 fläche des anzuschließenden Rohres 13 ein, daß beim dem anzuschließenden Plastikrohr in noch nicht an- Vorschieben des Dichtringes 14 durch das Anziehen gezogenem Zustand dargestellt, der Überwurfmutter 8 der konische Teil 15 an der

Fig. 2 die gleiche Verbindung wie in Fig. 1, je- konischen Bohrung 6 entlang gleitet und dadurch

doch ist die Überwurfmutter angezogen und der zum Zentrum hin zusammengepreßt wird. Beim Ein-

Dichtring steht unter Druck, 35. dringen in die Außenwandung des anzuschließenden

Fig. 3 die obere Hälfte eines erfindungsgemäßen Rohres hebt die Schneidkante22 einen ringförmigen Dichtringes im Schnitt und die Ansicht des übrigen Dichtstreifen 19 heraus, bis die Schulter 17' in BeTeils zum Anschließen von Plastikrohren, rührung bzw. beinahe in Berührung mit der Stirn-

F i g. 4 eine zweite Ausführung eines erfindungsge- fläche 3' des Anschlußstückes 3 ist. Von diesem

mäßen Dichtringes zum Anschließen von Plastik- 40 Moment ab ruft das weitere Anziehen der Uberwurf-

rohren, auch hier ist die obere Hälfte des Ringes im mutter die Wirkung hervor, daß der hintere Ringteil

Schnitt dargestellt. 26 nun auch zur Mitte hin zusammengepreßt wird.

Fig. 1 zeigt bei einer Schraubmuffenverbindung Der hintere Ringteil26 wird damit auf das anzu-

nach der Erfindung alle Teile an ihrem vorbestimmten schließende Rohr zusammengezogen und zwar so

Platz in der Lage, in der sie sich vor dem Anziehen 45 weit, bis die Flächen 3' und 17' sowie 12 und 18 voll-

der Überwurfmutter am anzuschließenden Plastik- ständig in Berührung miteinander sind. Dies ist für

rohr 13 befinden. den Monteur deutlich wahrnehmbar und zeigt ihm

Der Dichtring 14, der in F i g. 3 noch einmal be- an, daß er nun nicht mehr weiter anziehen darf. Da-

sonders dargestellt ist, besteht aus metallischem oder durch wird jedes Überdrehen der Überwurfmutter

nichtmetallischem Material, das in jedem Fall 50 und jede übermäßige Verformung des anzuschließen-

härter sein muß als das Material des anzuschließen- den Plastikrohres vermieden,

den Rohres. Im Inneren und von vorn nach hinten fortschrei-

Dieser Ring 14, der zugleich Dicht- und Preßring tend hat der Dicht- und Preßring die folgende, in

ist, hat in der dargestellten Lage von links nach den F i g. 1 und 3 dargestellte Form:

rechts, d. h. vom Anschlußstück 3 ausgehend bis zum 55 Auf die Stirnfläche 20, die senkrecht oder beinahe

Flansch der Überwurfmutter 8 die folgende Form: senkrecht zur Ringachse verläuft, folgt eine zy-

In der Anziehrichtung vorn hat er zunächst einen lindrische Bohrung 21 geringer Breite, deren Durchkonischen Außenteil geringer Breite, der die Aufgabe messer — ein klein wenig größer als der Durchmesser hat, das Einfügen des Dichtringes 14 in die konische des anzuschließenden Rohres — gleich oder beinahe Bohrung 6 des Anschlußstücks 3 zu erleichtern und 60 gleich ist mit dem Durchmesser der zylindrischen für die Zentrierung des Dichtringes zu sorgen. Dieser Bohrung 7, die sich im Anschlußstück 3 befindet. Außenteil ist mit 15 bezeichnet. Der Schnitt der Stirnfläche 20 mit der zylindrischen

An den konischen Teil 15 schließt sich außen ein Bohrung 21 bildet die Schneidkante 22, die während zylindrischer Teil 16 an, dessen Manteldurchmesser ein des Andrehens der Überwurfmutter 8 in die Außenklein wenig kleiner ist als der größte Durchmesser 65 fläche des anzuschließenden Rohres 13 eindringt,
der konischen Bohrung 6 des Anschlußstückes 3. Der Auf die zylindrische Fläche 20 folgt eine konische zylindrische Teil 16 ist in Axialrichtung der Schraub- Fläche 23, die sich nach hinten ausweitet und deren verbindung so lang, daß der frei gebliebene Zwischen- Neigung und Länge so berechnet ist, daß sich der

Vorderteil des Ringes nach innen zuerst einschnürt. Die konische Fläche 23 und eine auf sie folgende zylindrische Fläche 24 haben die Aufgabe, im Inneren des Dichtringes eine Auskehlung zu bilden und evtl. zu vergrößern, in die sich das anzuschließende, dort nicht mehr gestützte Plastikrohr unter der Wirkung des Druckes P der im Rohr befindlichen Flüssigkeit hinein ausweiten kann, wie in F i g. 2 dargestellt ist.

Eine konische Fläche 26, die nach hinten zu abfällt und deren Neigung und Breite so berechnet ist, daß sich der Dichtring während des Andrehens der Überwurfmutter 8 verformen kann, schließt sich nach hinten zu an die zylindrische Fläche 24 an, gefolgt von einer zylindrischen Fläche 27, auf der mehrere zahnartige Erhebungen angebracht sind. Die zylindrische Fläche 27 hat einen Innendurchmesser, der gleich ist mit dem Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung 21 und dem kleinsten Durchmesser der konischen Außenmantelfläche 18.

Die ringförmigen Zähne 28 von nicht allzugroßer Tiefe haben die wesentliche Aufgabe, beim Verformen des hinteren Teils -des Dichtrings in die Außenwandung des anzuschließenden Rohres 13 einzukrallen und es festzuhalten. Dabei wird die Stirnseite des Dicht- und Preßrings von dieser Halteaufgabe befreit und ihr grundsätzlich nur die Sorge um die Dichtheit der Verbindung überlassen.

F i g. 2 zeigt die fertige Verbindung, bei der die Überwurfmutter ganz angezogen ist, die Anschlagschultern aneinander anliegen und das angeschlossene Plastikrohr unter Druck steht.

Die Handhabung der Schraubmuffenverbindung ist einfach. Der Monteur zieht mit Hilfe eines Schlüssels die Überwurfmutter 8 an, bis er einen stärkeren Widerstand bemerkt. Dieser stärkere Widerstand macht sich dann bemerkbar, wenn die Stirnfläche 3' des Anschlußstückes 3 an der Anschlagschulter 17' anliegt und der hintere Ringteil so weit nach innen zusammengepreßt ist, daß die konische Außenmantelfläche 18 parallel zur konischen Innenmantelfläche

12 verläuft und an dieser anliegt. In diesem Moment ist die Schraubmuffenverbindung fehlerfrei montiert. Dabei gibt es keine Uberdrehung, und der innere Durchmesser des angeschlossenen Rohres hat keine wesentliche Einengung erfahren. Die Schneidkante 22 ist in die äußere Wandung des angeschlossenen Rohres 13 eingedrungen und hat einen ringförmigen Dichtstreifen 19 hervorgehoben. Die zahnartigen Erhebungen 28 sind in die Außenwandung des Rohres

13 eingedrungen und halten es fest. Die gewünschte Eindringtiefe wird dadurch bestimmt, daß das Eindringen der zahnartigen Erhebungen beim satten Anliegen der konischen Innenmantelfläche 12 der Überwurfmutter 8 an der konischen Außenmantelfläche 18 des hinteren Teils des Preß- und Dichtrings 14 beendet wird.

Das plastische Rohr 13 erweitert sich unter der Wirkung des Druckes P der strömenden Flüssigkeit im Rohrinneren radial insbesondere an der Stelle der Auskehlung 25. Diese Erweiterung entsteht vor den zahnartigen Erhebungen 28 und bewirkt eine Verstärkung der Umklammerung des Rohres 13, so daß dadurch jede schädliche Wirkung, die durch Zug auf den Dichtstreifen 19 hervorgerufen werden könnte, von vornherein vermieden wird. Außerdem hat der Druck F des im Rohr befindlichen Mediums die Wirkung, daß die Festhaltekraft und das Dichtvermögen noch vermehrt werden.

'„ Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführung eines Dichtringes nach der Erfindung. Bei dieser Ausführung sind die am hinteren Ringteil angeordneten zahnartigen Erhebungen nicht ringförmig, sondern schraubenförmig ausgebildet, was das Eindringen unter Umständen noch erleichtern kann ohne dabei tiefere Verengungen im Rohrinneren hervorzurufen. Die Wahl des Profils der zahnartigen Erhebungen, ihre Form, ihre Anzahl und ihre Tiefe hängen jeweils vom Druck im Rohrinneren, vom Durchmesser des anzuschließenden Rohres und von seinen Materialeigenschaften ab.

Die Schraubmuffenverbindung gemäß der Erfindung läßt sich durch einfaches Auswechseln des Dicht- und Preßringes bei Metall- und Plastikrohren anwenden, ohne daß dabei ein Futter oder eine Verstärkung benötigt würde und ohne daß Einengungen im Rohrinneren eintreten, die den Rohrquerschnitt wesentlich beeinträchtigen.

Einzelheiten der Zeichnungsbeschreibung, die nicht im Sinne des Patentbegehrens zur Aufgabenlösung beitragen, sind nicht Gegenstand der Erfindung, sondern nur zum besseren Verständnis der dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schraubmuffenverbindung sowohl für Metallrohre als auch für Kunststoffröhre mit einer Verstärkung am Anschlußstück, die eine konische Bohrung aufweist, an die sich eine zylindrische Bohrung mit einem Anschlag zur zentrischen Aufnahme des zu verbindenden Rohres anschließt, und mit einer Überwurfmutter, die auf ein Außengewinde des Anschlußstücks aufschraubbar ist und dabei einen Preß- und Dichtring umfaßt, dessen hinterer Ringteil durch die Überwurfmutter eingeschnürt wird und der auf seiner Innenfläche eine Auskehlung aufweist, die die Aufweitung des mit dem Anschlußstück zu verbindenden Rohres zuläßt, und der beiderseits dieser Auskehlung Verlängerungen aufweist, die beim Anziehen der Überwurfmutter mit der Oberfläche des anzuschließenden Rohres in Eingriff gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Anschlußstück (3) zugewandte Ringteil (bei 20) mit einer einen ringförmigen Streifen (19) aus der Rohroberfläche anhebenden Schneidkante (22) und der vom Anschlußstück (3) entferntere Ringteil (26) mit mehreren in die Rohroberfläche, einkrallenden zahnartigen Erhebungen (28,30) ausgerüstet sind, daß der Übergang von dem die Schneidkante (22) tragenden vorderen Ringteil (bei 20) zu dem mit der Auskehlung (25) versehenen mittleren Ringteil (17) eine geringere Wandstärke als der Übergang vom mittleren Ringteil (17) zu dem die zahnförmigen Erhebungen (28, 30) tragenden hinteren Ringteil (26) aufweist und daß der mittlere Ringteil (17) an seiner dem Anschlußstück (3) zugewandten Seite eine mit der Stirnfläche (3') des Anschlußstücks (3) zusammenwirkende Anschlagschulter (17') bildet.

2. Schraubmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zahnartigen Erhebungen (28, 30) auf dem hinteren Ringteil (26) ring- oder schraubengangförmig verlaufen.

3. Schraubmuffenverbindung nach Anspruch! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei konischer Ausbildung (18) der Außenmantelfläche des hinteren Ringteils (26) und der Innenmantelfläche (12) des Überwurfmutterflansches die Konizität am hinteren Ringteil (26) in unverformtem Zustand des Ringes (14) flacher verläuft als die am Überwurfmutterflansch.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschriften Nr. 1 224 852, 673;

britische Patentschrift Nr. 845 721; USA.-Patentschriften Nr. 3 112 940, 3 103 373, 011 807, 2 943 871, 2 761 704, 2 693 376, 511134,2 473 119,1781222.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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