DE19544161A1 - Preßfitting zur Herstellung einer unlösbaren dichten Verbindung von Rohren - Google Patents

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.