DE19544161A1 - Preßfitting zur Herstellung einer unlösbaren dichten Verbindung von Rohren - Google Patents
Preßfitting zur Herstellung einer unlösbaren dichten Verbindung von RohrenInfo
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- F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
- F16L13/14—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
- F16L13/141—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside
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Description
Die Erfindung betrifft einen Preßfitting zur Herstellung einer unlösbaren dichten
Verbindung von glattendigen Rohren gemäß dem Gattungsbegriff des
Hauptanspruches.
Die Herstellung einer unlösbaren dichten Verbindung von dünnwandigen Rohren mit
einem die glattendigen Rohrenden umfassenden Fitting, dessen wulstförmig
ausgebildete Enden je einen Dichtring aufnehmen, wobei mittels einer mit einer
Betätigungsvorrichtung verbundenen auswechselbaren Haltevorrichtung mit gelenkig
angeordneten Backen, das wulstförmig ausgebildete Ende und gleichzeitig der
benachbart zylindrische Bereich des Fittings zusammen mit dem Rohr plastisch und
der eingeschlossene Dichtring elastisch verformt werden, ist bekannt (siehe Prospekt
Mannesmann Pressfitting GmbH, Ausgabe 811994). Die Dichtfunktion der Verbindung
wird dadurch erreicht, daß durch plastische Verformung des wulstartig ausgebildeten
Endes der Dichtring elastisch verformt wird und über einen bestimmten Teil des
Querschnittsumfanges linienförmig an den ihn umgebenden Oberflächenbereichen des
wulstartig ausgebildeten Endes des Fittings und des Rohres zur Anlage kommt. Zur
Aufnahme der bei entsprechendem Innendruck auftretenden Längskräfte wird der dem
wulstförmig ausgebildeten Ende benachbarte zylindrische Bereich des Fittings
zusammen mit dem Rohr plastisch verformt. Bei der Verpressung werden das
wulstförmig ausgebildete Ende als auch der benachbart zylindrische Bereich mittels
der Betätigungsvorrichtung gleichzeitig verformt.
Der Runddichtring besteht vorzugsweise aus einem Butyl-Kautschuk, der für eine
Dauertemperatur von 110° Celsius ausgelegt ist. Für noch höhere
Einsatztemperaturen sind in letzter Zeit Dichtungen auf der Basis von Fluorpolymeren
entwickelt worden. Diese können bis zu einer Temperatur von 220° Celsius eingesetzt
werden. Sonderentwicklungen von Dichtringen decken einen Temperaturbereich bis
300°C ab. Nachteilig ist, daß der Ausdehnungskoeffizient für Kunststoffe um ein
Mehrfaches höher liegt als beispielsweise für Stahl, so daß im ungünstigsten Fall der
im verpreßten wulstförmigen Ende eingeschlossene Dichtring einen solchen
Kammerdruck erzeugt, daß entweder die offene Seite aufgebogen oder das
wulstförmige Ende im Scheitelbereich aufgerissen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Preßfitting anzugeben, der unter Vermeidung der
geschilderten Nachteile für einen Temperaturbereich bis zu 300°C vorzugsweise bis
220°C einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einem einen Dichtring aufweisenden Preßfitting gelöst, dessen
Dichtring hinsichtlich Querschnittsgeometrie und/oder innere Struktur so ausgebildet
ist, daß die durch die erhöhte Temperatur sich ergebende Volumenvergrößerung ohne
Beeinträchtigung der Verbindung aufgefangen werden kann. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Dichtringes kann die Querschnittsgeometrie
und/oder die innere Struktur betreffen. Beispielsweise kann man den Dichtring in
Zonen unterschiedlicher Härte unterteilen, entweder einen harten Kern mit einer
weicheren Umhüllung oder anders herum. Im Falle der Wärmedehnung würde der
weichere Bereich mehr zusammengepreßt werden, ohne daß damit eine nicht mehr
zulässige Volumenvergrößerung erreicht wird, die das Verbindungssystem gefährden
könnten.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Dichtring im Querschnitt gesehen eine
Ausnehmung auf, die sich beispielsweise bis zur Mitte des Dichtringes erstrecken
kann. Dieser offene Bereich dient dazu bei einer Wärmeausdehnung die
Volumenvergrößerung größtenteils aufzufangen. Vorgeschlagen wird auch die
Querschnittsform des Ringes in der Weise zu ändern, daß ein fast quadratisches Profil
gewählt wird. Bei der Verformung eines solchen Querschnittes bilden sich
Zwickelbereiche, die als Puffer für die Volumenvergrößerung dienen. Als besonders
vorteilhaft hat sich eine von der Kreisform abweichende vorzugsweise eine elliptische
Querschnittsfläche herausgestellt, wobei die lange Achse in radialer Richtung, d. h. in
Verpreßrichtung liegt. Auch eine etwa birnenförmige Querschnittsfläche hätte einen
vergleichbaren Effekt.
In der Zeichnung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäße
Preßfitting näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines bekannten Preßfittings
Fig. 2a, b im vergrößerten Maßstab im Querschnitt ein Dichtring mit
unterschiedlicher Härtestruktur
Fig. 3a, b im Querschnitt zwei andere Ausführungsformen des Dichtringes
Fig. 4a, b, c im Querschnitt drei weitere Ausführungsformen des Dichtringes
Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt einen bekannten Preßfitting, wobei der hier
dargestellte Typ nur beispielhaft für andere konstruktive Ausbildungen eines
Preßfittings sein soll. Der Preßfitting 1 weist einen Anschlag 2 auf, bis zu dem das
Rohr 3 eingeschoben werden muß, um eine einwandfreie Verpressung zu
gewährleisten. Im wulstartig ausgebildeten Bereich 4 des Preßfittings 1 ist ein Dichtring
5 angeordnet. Dieser ist durch die angesetzte Preßbacke 6 elastisch verformt und füllt
fast den gesamten durch den wulstartig ausgebildeten Bereich 4 gebildeten
Kammerraum aus. Die starke Volumenvergrößerung des Dichtringes 5 bei erhöhter
Temperatur wird verursacht durch einen stark unterschiedlichen
Wärmeausdehnungskoeffizienten in bezug auf den aus Kunststoff gefertigten Dichtring
5 und den aus Metall gefertigten Preßfitting 1.
In den Fig. 2 bis 4 sind im Querschnitt und im vergrößerten Maßstab Varianten von
Dichtringenformen dargestellt, um der Wärmeausdehnung bei erhöhter Temperatur
Rechnung zu tragen. Fig. 2a,b zeigt Dichtringe 10, 11, die eine unterschiedliche
Härtestruktur aufweisen. In diesem Beispiel soll der schraffierte Bereich 13, 14 die
größere Härte aufweisen und der übrige Bereich 15, 16 weicher sein. Das eröffnet die
Möglichkeit, daß der weichere Bereich 15, 16 bei erhöhter Temperatur mehr
zusammengedrückt werden kann, ohne daß die Volumenvergrößerung zu einem
unzulässigen Kammerdruck führt.
Fig. 3a, b sowie Fig. 4a, b, c zeigen Dichtringe 12, 19-22 mit veränderter
Querschnittsform. Bei den erstgenannten Dichtringen 12, 19 gemäß Fig. 3a, b sind
Einbuchtungen 17, 18 vorgesehen im Sinne eines Puffers für die vergrößerte
Wärmeausdehnung bei erhöhter Temperatur. In den letztgenannten Dichtringen 20-22
gemäß Fig. 4a, b, c werden Querschnittsformen vorgeschlagen, die vom kreisrunden
Querschnitt abweichen und damit die Möglichkeit bieten, Zwillingsbereiche beim
Verpressen zu bilden, in die der Dichtring dann bei verstärkter Ausdehnung fließen
kann. Dabei ist erfindungswesentlich, daß die lange Achse 23-25 in radialer Richtung,
d. h. in Verpreßrichtung liegt. Dies ist in Fig. 4a durch Pfeile kenntlich gemacht.
Claims (6)
1. Preßfitting zur Herstellung einer unlösbaren dichten Verbindung von
glattendigen Rohren, der mindestens einen einen Dichtring aufnehmenden
Abschnitt und einen daran anschließenden zylindrisch ausgebildeten, in
Längsrichtung sich erstreckenden Bereich aufweist, der am Ende der
Erstreckung mit einem als Anschlag für das ein- bzw. aufschiebbare Rohr
wirkenden Absatz versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtring (5) hinsichtlich Querschnittsgeometrie und/oder innere
Struktur so ausgebildet ist, daß die durch die erhöhte Temperatur sich
ergebende Volumenvergrößerung ohne Beeinträchtigung der Verbindung
aufgefangen werden kann.
2. Preßfitting nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtring Zonen verschiedener Härte (12-16) aufweist.
3. Preßfitting nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtring im Querschnitt gesehen eine Ausnehmung (17, 18) aufweist.
4. Preßfitting nach den Ansprüchen 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtring eine von der Kreisform abweichende vorzugsweise eine
elliptische Querschnittsfläche aufweist, wobei die lange Achse in radialer
Richtung d. h. in Verpreßrichtung liegt.
5. Preßfitting nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsfläche birnenförmig ist.
6. Preßfitting nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsfläche rechteckig vorzugsweise quadratisch ist, wobei die
Ecken abgerundet sind.
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