DE19631599C1

DE19631599C1 - Durch Querpressung hergestellte Rohrverbindung

Info

Publication number: DE19631599C1
Application number: DE1996131599
Authority: DE
Inventors: Roman Rosenkranz
Original assignee: SMB INNOVATIVE PRODUKTE WILDAU
Current assignee: SMB INNOVATIVE PRODUKTE WILDAU
Priority date: 1996-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2016-08-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Rohrverbindungen werden insbesondere im Hei zungs-, Sanitär-, aber auch im Industrieanlagenbereich verwendet.

Rohrverbindungen sind in den vielfältigsten Ausführungs formen bekannt.

Sie bestehen grundsätzlich aus den beiden zu verbinden den Teilen, beispielsweise zwei Rohrenden oder einem Rohrende und dem Stutzen einer Armatur sowie aus einem Fitting.

Es gibt Fittinge für Innen und Außen als Geradeausver bindung, als Winkelverbindung sowie als T-Verzweigung. Für eine Rohrverbindung, die kraft- und/oder formschlüs sig aber in jedem Fall unlösbar durch Verpressung herge stellt wird, ist es erforderlich, daß zwischen dem Fitting und den Rohren unterschiedliche Quetschgrenzen bestehen, was durch die Wahl unterschiedlicher Materia lien oder unterschiedlicher Materialstärken realisiert wird.

Die Montage einer solchen Rohrverbindung erfolgt, indem die beiden Rohrenden mit dem Fitting beidseitig ineinan derverschoben und dann von einer von außen wirkenden ra dialen Kraft verpreßt werden.

An eine solche Rohrverbindung werden besondere Anforde rungen gestellt.

So müssen sie eine ausreichende Dichtheit nach außen aufweisen. Daher ist es üblich, einen Dichtring aus Gum mi, Elastomeren oder Teflon einzusetzen.

Eine Rohrverbindung mit einem solchen Dichtring zeigt die EP 0 451 930 B1, bei der der Dichtring in eine innen umlaufende Sicke eines äußeren Fittings eingepaßt ist und beide auf das Rohrende aufgeschoben sind.

Dichtringe im allgemeinen und die Anordnung in dieser Art neigen bei der Montage aber zum Verrutschen, so daß dann keine ausreichende Dichtheit mehr gewährleistet ist. Die Gefahr des Verrutschens ist darauf zurückzuführen, daß die den Dichtring führende und stützende Sicke in ihrer Form auf die Dichtrichtung von innen nach außen ausge richtet ist und die Montagerichtung von außen nach in nen, also in der entgegengesetzten Richtung erfolgt. In diese Richtung wird aber der Dichtring nur unzureichend gestützt und somit durch die auftretende Kontaktreibung aus der Sicke herausgeschoben.

Da eine falsche Plazierung des Dichtringes von außen nicht feststellbar ist, stellt sich der Mangel erst bei der Dichtheitsprüfung heraus. Als Folge muß der undichte Fitting gegen einen neuen Fitting ausgetauscht werden, was den Montageaufwand unvertretbar erhöht.

Eine weitere Forderung an eine verpreßte Rohrverbindung ist ein seitlicher Anschlag für das Preßwerkzeug, damit das Profil des Preßwerkzeuges richtig positioniert wer den kann und damit nur die für die Deformation vorgese henen Stellen bearbeitet werden.

Die WO 85/00646 zeigt einen solchen Anschlag für einen axial wirkenden Preßring.

Allgemein bekannt ist aber auch, den Fitting mit einem Außenflansch mit einer seitlichen Anschlagfläche auszu rüsten.

Dieser Anschlag, in welcher Aufführung auch immer, be sitzt einen gegenüber dem Fitting erheblich größeren Außendurchmesser und ist daher sehr materialintensiv. Mit diesem Anschlag werden die Masse und die Kosten des Fittings in unangemessener Weise erhöht.

Verpreßte Rohrverbindungen sollen auch eine Kontaktkor rosion zwischen den Rohren; die ganz oder teilweise aus Metall bestehen, vermeiden.

Zur Trennung der beiden Rohrenden wird daher in der Re gel ein zusätzliches Teil aus einem Material mit elek trischen Isoliereigenschaften eingesetzt.

Dieser Isolierkörper kann als eine Scheibe oder, wie in der WO 85/00646 gezeigt, als eine eingeschobene Hülse mit einem Bund ausgebildet sein.

Von besonderem Nachteil ist, daß der Isolierkörper die Anzahl der Montageteile erhöht. Das führt wiederum zu höheren Herstellungskosten und einem größeren Montage aufwand. Außerdem besteht die Gefahr, daß der Isolier körper bei der Montage verloren geht.

Alle bekannten Rohrverbindungen sind also montageun freundlich, zu teuer und bestehen aus zu vielen Einzel teilen.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Rohrverbindung der vorliegenden Gattung zu entwickeln, die unter Beibehal tung der erforderlichen Funktionen aus einer minimalen Anzahl von Bauteilen besteht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Un teransprüchen 2 bis 7.

Die Erfindung beseitigt die Nachteile des Standes der Technik.

Sie verringert in entscheidender Weise die Anzahl der erforderlichen Bauteile. Das vermeidet die Gefahr des Verlorengehens einzelner Bauteile und verringert die Mon tagefehlerquote. Außerdem ist die Montage des an sich kompakten Dichtelementes einfacher und sicherer als die Vielzahl der kleineren Bauteile. Diese Montagefreund lichkeit wird auch durch die unterschiedliche Härte des Materials und durch die konische Ausführung der inneren Bohrung des Dichtelementes sowie durch die Markierung auf dem Fitting unterstützt.

Durch all das wird der Montageaufwand geringer, was zu einer erhebliche Kosteneinsparung führt.

Fertigungskosten in Form von Material und Lohn werden insbesondere dadurch eingespart, daß die Kontur des Fit tings vereinfacht wird und die notwendigen Elemente auf das Dichtelement übertragen werden, weil die Herstellung des Dichtelementes rationeller als die des Fittings ge staltet werden kann.

Nicht zuletzt ist von Vorteil, daß alle geforderten Funktionen der Dichtheit, der Isolierung und der Anlage fähigkeit für das Preßwerkzeug voll gewährleistet sind.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand zweier Ausfüh rungsbeispiele in Form einer Rohrverbindung in gerader Ausführung näher erläutert werden.

Dazu zeigen

Fig. 1 eine Rohrverbindung mit einem inneren Fitting, wobei die linke Seite im Montagezustand und die rechte Seite im verpreßten Zustand gezeigt ist,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Dichtelement für die erste Ausführungsform,

Fig. 3 eine Rohrverbindung mit einem äußeren Fitting, wobei die linke Seite im Montagezustand und die rechte Seite im verpreßten Zustand gezeigt ist und

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Dichtelement für die zweite Ausführungsform.

In einer ersten Ausführungsform besteht eine Rohrverbin dung in gerader Ausführung aus zwei auf einer Achse ausgerichteten Rohrenden 1 und 2, einem inneren Fitting 3 und zwei erfindungsgemäßen Dichtelementen 4, 4′.

Der Fitting 3 ist ein zylindrischer Hohlkörper und be sitzt auf jeder Seite mindestens eine außen umlaufende und nach innen gerichtete Sicke 5, 5′ für die Dichtheit und bedarfsweise eine umlaufende und nach innen gerich tete Sicke 6, 6′ für den Formschluß zwischen dem Fitting 3 und dem Rohrende 1 oder 2. Beide Sicken 5, 5′ und 6, 6′ sind axial beabstandet, wobei die Sicke 6, 6′ dem En de des Fittings 3 zugewandt angeordnet ist.

Der Fitting 3 trägt am Umfang eine Markierung, die die halbe Länge des Fittings 3 anzeigt.

Das Dichtelement 4, 4′ besteht aus Gummi, einem Elasto mer oder aus Teflon und ist zylindrisch ausgebildet. Das Dichtelement 4, 4′ besitzt einen Außendurchmesser 7, der mit Spiel auf den Innendurchmesser der Rohrenden 1 und 2 und eine mittige Bohrung 8 mit einem Durchmesser, der mit Spiel auf den Außendurchmesser des Fittings 3 abge stimmt ist.

An einem Ende des Dichtelementes 4, 4′ ist ein Bund 9 angearbeitet, dessen innere Stirnfläche als Anschlag- und Anlagefläche 10 für das Rohrende 1 oder 2 und für ein Preßwerkzeug ausgebildet ist und dessen Außendurch messer den Außendurchmesser des Rohrendes 1 oder 2 um ein Mindestmaß übersteigt. Das andere Ende des Dichtele mentes 4, 4′ trägt eine umlaufende Dichtwulst 11, die in Anlehnung an einen Dichtring ausgebildet ist und die mit ihrer Wulststärke auf die Maße der Sicke 5, 5′ des Fit tings 3 abgestimmt ist. Der axiale Abstand von der Dichtwulst 11 zur äußeren Stirnfläche des Bundes 9 ent spricht dem Abstand der Sicke 5, 5′ zur mittigen Markie rung des Fittings 3.

Die Bohrung 8 ist vorzugsweise konisch mit einem sich zur Dichtwulst 11 verjüngenden Durchmesser ausgebildet, Das Material des Dichtelementes 4, 4′ besitzt weiterhin eine unterschiedliche Härte, die von der Seite des Dichtwulstes 11 zur Seite des Bundes 9 zunimmt, um dem Bund 9 eine ausreichende Anlagestabilität zu gewährlei sten.

Zur Montage dieser Rohrverbindung wird zunächst ein Dichtelement 4 mit der Seite des Bundes 9 beginnend über den geraden Fitting 3 geschoben, bis die Dichtwulst 11 in die Sicke 5 einrastet. Dieser Montagevorgang wird in besonderer Weise durch die Konizität der Bohrung 8 und durch die unterschiedliche Härte des Materials des Dichtelementes 4 unterstützt. Dabei dient die Markierung am Umfang des Fittings 3 als Orientierung für die rich tige Position des Dichtelementes 4.

Anschließend wird das Rohrende 1 über das bereits mon tierte Dichtelement 4 geschoben, bis das Rohrende 1 an der Anschlagfläche 10 des Dichtelementes 4 anschlägt. An Hand der Markierung am Umfang des Fittings 3 kann über prüft werden, ob sich das Dichtelement 4 bei diesem Vor gang in seiner Lage verändert hat.

In dieser Position wird ein Preßwerkzeug 12 um das Rohr ende 1 gelegt und in seitlicher Anlage zur Anlagefläche 10 des Dichtelementes 4 gebracht und danach eine radiale Kraft freigelegt.

Das Preßwerkzeug 12 besitzt eine Breite, die auf das freie Ende des Rohrendes 1 abgestimmt ist, eine innere Kontur, die dem Außendurchmesser des Rohrendes 1 oder 2 entspricht und, wie in diesem Fall, eine umlaufende Preßwulst, die nach der Lage und der Abmessung der Sicke 6 plaziert und ausgebildet ist.

Die radiale Kraft verformt das dünnwandige Rohrende 1 auf die Kontur des Fittings 3 und schafft somit eine kraftschlüssige und im Bereich der Sicke 6 eine form schlüssige, unlösbare Verbindung zwischen dem Rohrende 1 und dem Fitting 3.

Im Anschluß daran wird die andere Seite der Rohrverbin dung in gleicher Weise montiert und verpreßt.

In einer zweiten Ausführungsform besteht eine Rohrver bindung in gerader Ausführung wiederum aus zwei, auf ei ner Achse liegenden Rohrenden 13 und 14, einem äußeren Fitting 15 und zwei Dichtelementen 16, 16′.

Der Fitting 15 ist wieder ein zylindrischer Hohlkörper und besitzt auf jeder Seite mindestens eine innen umlau fende und nach außen gerichtete Sicke 17, 17′ für die Dichtheit.

Das Dichtelement 16, 16′ ist ebenfalls zylindrisch aus gebildet und besitzt einen Außendurchmesser 18; der mit Spiel auf den Innendurchmesser des Fittings 15 und eine mittige und gestufte Bohrung 19 mit einem größeren Durchmesser, der mit Spiel auf den Außendurchmesser des Rohrendes 13 oder 14 abgestimmt sind.

An einem Ende des Dichtelementes 16, 16′ ist ein Bund 20 angearbeitet, dessen innere Stirnfläche als Anlagefläche 21 für das Preßwerkzeug ausgebildet ist und dessen Auß endurchmesser mindestens dem Außendurchmesser des Fit tings 15 entspricht. Das andere Ende des Dichtelementes 16, 16′ besitzt einen inneren Bund 22 mit einer An schlagfläche 23 für das Rohrende 13 oder 14, die durch die beiden Durchmesser der gestuften Bohrung 19 gebildet wird. Der kleinere Durchmesser der Bohrung 19 entspricht dabei in etwa dem Innendurchmesser des Rohrendes 13 oder 14.

Zwischen dem Bund 20 und dem inneren Bund 22 befindet sich eine umlaufende Dichtwulst 24, die in Anlehnung an einen Dichtring ausgebildet ist und die mit ihrer Wulst stärke und ihrer Lage auf die Sicke 17, 17′ des Fittings 15 abgestimmt ist.

Die Bohrung 19 ist zumindest zwischen dem Bund 20 und der Dichtwulst 23 konisch mit einem sich in Richtung der Dichtwulst 24 verjüngenden Durchmesser ausgebildet. Das Material des Dichtelementes 16, 16′ besitzt wiederum eine unterschiedliche Härte, die von der Stelle des Dichtwulstes 24 zur Seite des Bundes 20 zunimmt.

Zur Montage der Rohrverbindung mit einem äußeren Fitting 15 wird zunächst ein Dichtelement 16 mit der Seite des Bundes 20 beginnend über das Rohrende 13 geschoben, bis das Rohrende 13 gegen die Anschlagfläche 23 des Bundes 22 stößt. Anschließend wird der Fitting 15 über das be reits montierte Dichtelement 16 geschoben, bis er an der Anlagefläche 21 des Dichtelementes 16 zur Anlage kommt und gleichzeitig die Dichtwulst 24 in die Sicke 17 einrastet.

Anschließend wird das andere Dichtelement 16′ in der be reits beschriebenen Weise auf das zweite Rohrende 14 ge schoben und beide danach in das noch offene Ende des Fittings 15 bis zum Anschlag eingebracht.

In dieser Position wird ein Preßwerkzeug um das Rohrende 13 gelegt und in seitlicher Anlage zur Anlagefläche 21 des Dichtelementes 16 gebracht und danach eine radiale Kraft freigelegt.

Ein zweiter Preßvorgang findet anschließend in der glei chen Weise auf dem anderen Rohrende 14 statt.

Bezugszeichenliste

1 Rohrende
2 Rohrende
3 Fitting
4, 4′ Dichtelement
5, 5′ Sicke
6, 6′ Sicke
7 Außendurchmesser
8 Bohrung
9 Bund
10 Anschlag- und Anlagefläche
11 Dichtwulst
12 Preßwerkzeug
13 Rohrende
14 Rohrende
15 Fitting
16, 16′ Dichtelement
17, 17′ Sicke
18 Außendurchmesser
19 Bohrung
20 Bund
21 Anlagefläche
22 Bund
23 Anschlagfläche
24 Dichtwulst

Claims

1. Durch Querpressung hergestellte Rohrverbindung bestehend aus zwei Rohrenden, einem Fitting mit zwei umlaufenden und axial beabstandeten Sicken für die Dichtung und Elementen für die Dichtung nach außen, für die elektrische Isolation der Rohrenden und für die seitliche Anlage des Preß werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Elemente zur Dichtung, zur Isolation und zur Anlage als ein gemeinsames Dichtelement (4; 4′; 16; 16′) in Form eines zylindrischen Hohl körpers ausgebildet sind, das eine umlaufende Dichtwulst (11; 24), einen Bund (9; 22) mit einer Anschlagfläche (10; 23) für die Rohrenden (1; 2; 13; 14) und einen Bund (9; 20) mit einer Anlagefläche (10; 21) für das Preßwerkzeug be sitzt,
- der Fitting (3; 15) eine vorbestimmte Länge besitzt und die Sicken (5; 5′; 17; 17′) in ihrer Form und Lage vorbestimmt sind,
- die Form und die Lage der Dichtwulst (11; 24) auf die Sicken (5; 5′) am Fitting (3; 15) und die Lage der Anschlag- und Anlageflächen (10; 21; 23) auf die Länge des Fittings (3; 15) abge stimmt sind und
- jeweils zwei dieser Dichtelemente (4; 4′; 16; 16′) seitenverkehrt ausgerichtet sind und sich im Durchmesser und in der Länge zwischen den beiden Rohrenden (1; 2; 13; 14) und dem Fitting (3; 15) einordnen.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der zylindrische Hohlkörper des Dichtelementes (4; 4′; 16; 16′) eine mittige Bohrung (8; 19) besitzt, die konisch mit einem sich vom Bund (9; 20) zur Dichtwulst (11; 24) verjüngenden Durchmesser ausgebildet ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Material des Dichtelementes (4; 4′; 16; 16′) im Bereich des Dichtwulstes (11; 24) eine die Dichtfunktion gewährleistende Härte besitzt und diese Härte in Richtung des Bundes (9; 20) zunimmt.

4. Rohrverbindung nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fitting (3) als Innenfitting mit äußeren Sicken (5; 5′) ausgebildet ist und an einer Stirnseite des Dichtelementes (4; 4′) die Dichtwulst (11) und an der gegenüberliegenden Stirnseite der Bund (9) für das Rohrende (1; 2) und für ein Preßwerk zeug (12) angeordnet sind und die innere Stirnflä che des Bundes (9) als kombinierte Anschlag- und Anlagefläche (10) für das Rohrende (1; 2) und für das Preßwerkzeug (12) ausgelegt ist.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Fitting (3) am Umfang eine Markierung zur Montagehilfe trägt.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Markierung auf halber Länge des Fittings (3) angeordnet ist.

7. Rohrverbindung nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fitting (15) als Außenfitting mit inneren Sicken (17; 17′) ausgebildet ist und der Bund (22) für das Rohrende (13; 14) und der Bund (20) für das Preßwerkzeug jeweils an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Dichtelementes (4; 4′; 16; 16′) vorgesehen sind und die Dichtwulst (24) zwischen diesen Bunden (20; 22) angeordnet ist, wobei sich der Bund (22) nach innen erstreckt und eine Anschlagfläche (23) besitzt, während der Bund (20) sich nach außen richtet und eine Anlagefläche (21) besitzt.