DE19654435C2 - Anordnung zur steckbaren Verbindung von Rohren oder Schläuchen mit Armaturen oder Fittings - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung von Rohren oder Schläuchen mit Armaturen oder Fittings gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Im Stand der Technik sind diverse Lösungen bekannt, um Rohre mit Kupplungen zu verbinden. Bei den bekannten Lösungen ist jeweils ein Spannring vorgesehen, der mittels einer Spannhülse gespannt werden kann und der mit ausgestellten Zähnen oder dergleichen Sperrelementen auf die Wandung des einzusteckenden Schlauches oder Rohres einwirkt, um eine sichere mechanische Verbindung zu bewirken. Eine derartige Verbindung ist häufig bei Rohren oder Schläuchen vor allem dann unzureichend, wenn solche Rohre oder dergleichen dünnwandig sind oder aus leicht verformbarem Material, wie Kunststoff, bestehen.

Aus der US 30 30 129 ist eine gattungsgemäße Anordnung bekannt. Hierbei ist ein äußerer und innerer Spannring mit Sperrmitteln vorgesehen. Die beiden Spannringe sind zu einer Einheit zusammengefaßt. Zur Montage ist dieser Spannring auf das Rohrende aufzustecken. Anschließend kann das mit dem Spannringelement versehene Rohrende in den Spalt zwischen dem inneren Abstützteil und dem übergreifenden Teil des Fittings um eine gewisse Weglänge eingeschoben werden. Anschließend kann das Teil manuell nicht in die Sollage überführt werden, sondern es muß durch Aufschrauben einer Überwurfmutter in die Sollposition verschoben werden.

Dies ist nicht nur montagetechnisch nachteilig, sondern für den Anwender ist auch nicht ersichtlich, ob der Sitz der Einzelelemente, insbesondere des Spannringelementes, in der gewünschten Position erreicht wird oder nicht.

Bei einer anderen Ausführungsform der genannten Druckschrift ist es zwar möglich, das Rohrende zunächst in das geöffnete Spannringelement einzuschieben, wobei aber dann keine innere Abstützung vorhanden ist. Das Zuklemmen des Spannelementes erfolgt durch ein zusätzliches Werkzeug, welches in das Fitting eingeschraubt werden muß, um den Schenkel des Spannringes gegen das Rohrende anzuspannen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung gattungsgemäßer Art zu schaffen, mit der einerseits eine sehr sichere mechanische Verbindung von Rohren oder dergleichen an Armaturen oder Fittings zu erreichen ist, wobei andererseits der Vorteil beibehalten wird, der an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, nämlich, daß das Rohr oder Schlauchende durch einfaches Einstecken mit der Armatur oder dem Fitting verbunden werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Dadurch, daß die mit den Sperrmitteln versehenen Spannringe am Stützkörper gehaltert sind, ist eine einfache Montage und ein richtiger Sitz der Spannringe mit Sperrmitteln relativ zum Stützkörper und damit relativ zur Armatur oder zum Fitting gewährleistet.

Dabei ist zunächst, wenn also die Überwurfmutter noch nicht aufgebracht ist, eine einfache steckbare Verbindung des Rohrendes möglich, indem das Rohrende auf den Stützkörper und zwischen die Spannringe eingeschoben wird. Anschließend wird zur Überführung in die Montagesollage die Überwurfmutter auf den Anschlußgewindestutzen der Armatur oder des Fittings aufgeschraubt, wobei hierdurch die als Spannmittel wirkende Überwurfmutter die Spannringe mit den Sperrmitteln gegen den Mantel des Endes des Rohres angespannt hält. Die Überwurfmutter wirkt dabei unmittelbar auf den äußeren Spannring mit den Sperrmitteln und nur mittelbar über die Reaktionskräfte auf den inneren Spannring und dessen Sperrmittel. Der innere Spannring stützt sich an dem Stützkörper ab, so daß beim Aufschrauben der Überwurfmutter eine Reaktionskraft entsteht, die dazu führt, daß das eingeschobene Rohrende sowohl innenseitig als auch außenseitig am Mantel durch die Sperrmittel der Spannringe eingespannt ist. Es erfolgt also in der Montagesollage eine innere und äußere Abstützung des eingesteckten Bereiches.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist jeweils das Rohr oder der Schlauch mit seinem Ende bis zu einem Endanschlag eingesteckt werden kann. Der Endanschlag wird dabei durch eine Schulter oder Nut in der Stirnfläche des Stützkörpers gebildet. Durch den Stützkörper wird insbesondere in Verbindung mit dem aufzubringenden Spannmittel, beispielsweise einer Überwurfmutter, eine innere Abstützung und eine äußere Abstützung des eingesteckten Bereiches des Rohres oder dergleichen gebildet. Die Stützfläche ist dabei einerseits durch die Umfangsfläche des Stützkörpers und andererseits durch eine entsprechende Gegenfläche des Spannmittels beziehungsweise der Überwurfmutter gebildet. Vorzugsweise an dem Stützkörper ist ein äußerer und ein innerer Spannring mit entsprechenden Sperrmitteln gehaltert, wobei diese widerhakenähnlichen Elemente das Einschieben des Endes des Rohres ermöglichen, dessen Wiederherausziehen aber verhindern. Durch die zusätzlich am Verbinder angeordneten Dichtelemente wird eine Dichtfunktion erreicht. Durch die Kombination eines äußeren und eines inneren Spannringes, die auf die Rohraußenwandung und auf die Rohrinnenwandung wirken, wird insbesondere bei Mehrschichtverbundrohren oder auch bei Rohren aus Kunststoff oder dergleichen dünnwandigen Materialien eine äußerst stabile Verbindung erreicht, wobei bei Verbundrohren sowohl der innere als auch der äußere Mantel des Rohres Zugkräfte auf den Spannring mit den Sperrmitteln ausübt. Bei einer nur einseitigen Sperrung könnte eine Belastung auftreten, die zu Scherspannungen zwischen den Schichten führt und auch dazu führt, daß diese sich voneinander lösen könnten.

Eine weitere Steigerung der mechanischen Fixierung ist durch eine Tandemanordnung von Spannringen zu erzielen, wobei die Positionierung beispielsweise eines zweiten Spannringes auf dem Außenmantel im Bereich der Dichtmittel vorteilhaft ist. Bei auftretenden Zugkräften, die auf das eingesteckte Rohr einwirken, drücken sich nämlich die sich dann aufrichtenden Widerhaken oder dergleichen Sperrmittel gegen das Rohr und pressen dieses zusätzlich gegen die Dichtelemente, so daß die Dichtwirkung noch verbessert ist.

Auch wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Spannringe eine axial versetzte Anordnung von Widerhaken oder dergleichen Sperrmittel über den Umfangsverlauf aufweisen. Hierdurch werden die Manteloberflächen des eingesteckten Rohres bei auftretenden Zugkräften geringer beansprucht und weniger beschädigt.

Die beidseitige Haltefunktion des eingesteckten Rohres ist nicht nur durch zwei getrennte Spannringe erreichbar, sondern auch durch ein einstückiges Element zu realisieren, welches ein Basiselement aufweist, das die auf die Rohrinnen- und Außenwandung wirkenden Spannringe verbindet. Im Prinzip entsteht ein ringförmiges Element mit U- förmigen Querschnitt, wobei die Schenkel dieses Elementes die Spannringe mit den widerhakenartigen Elementen bilden.

Bei dieser Ausbildung greift das im Querschnitt U-förmige Element über die Stirnseite des eingesteckten Rohrendes, wobei zum Beispiel bei Mehrschichtverbundrohren mit Aluminiumkern gleichzeitig eine galvanische Trennung zum Messinggehäuse der Armatur oder des Fittings erreicht wird.

Bevorzugt können auch Spannringe eingesetzt werden, die in der Weise einfach hergestellt sind, daß sie aus einer Hülse geformt sind, wobei in Axialrichtung auch mehrere Widerhaken in Reihe angeordnet sein können.

Sowohl die einstückige als auch die zweistückige Ausbildung von Spannringen ist auf dem Stützkörper montiert. Der Stützkörper ist zum Beispiel mit einer Überwurfmutter am Fitting oder an der Armatur angeschraubt. In diesen so geschaffenen fertigen Verbinder an der Armatur oder Fitting kann das Rohr oder ähnliches direkt eingesteckt werden.

Es ist auch vorstellbar, den Stützkörper mit den Spannringen und Dichtelementen sowie der Überwurfmutter als eigenständige vormontierte Einheit auszubilden. In diese ist das Rohr oder ähnliches ebenfalls direkt einsteckbar, wobei diese vormontierte Einheit mit Rohr dann in die entsprechende Ausnehmung einer Armatur oder eines Fitting eingesteckt und zum Beispiel mit der Überwurfmutter verschraubt werden kann.

Die Ausbildung eines separaten, nicht einstückig mit der Armatur oder dem Fitting ausgebildeten Stützteiles hat den Vorteil, daß nach dem Einstecken des Rohres, das Element von der Armatur oder den Fitting wieder gelöst werden kann, um beispielsweise die Verbindung oder auch die Dichtungen zu überprüfen.

Es ist natürlich auch unter Umständen vorteilhaft, wenn nämlich die Anzahl der Einzelteile gering gehalten werden sollen, daß der Stützkörper mit dem Fitting oder der Armatur einstückig ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsart der Anordnung im Schnitt gesehen;

Fig. 2 eine Variante der Fig. 1 in gleicher Ansicht;

Fig. 3 eine weitere Variante in gleicher Ansicht;

Fig. 4 eine Einzelheit der Fig. 3 in gleicher Ansicht;

Fig. 5 und 6 einen inneren Spannring in Draufsicht und im Schnitt gesehen;

Fig. 7 eine weitere Variante in der Ansicht gemäß Fig. 1; jedoch Stützkörper einstückig mit Fitting;

Fig. 8 die Variante ohne gesteckte Rohre;

Fig. 9 eine weitere Variante in gleicher Ansicht; (Tandemanordnung)

Fig. 10 ein Detail der Fig. 9 in gleicher Ansicht gesehen.

Fig. 11 einen äußeren Spannring in Abwicklung;

Fig. 12 desgleichen in Querschnitt gesehen.

In den Zeichnungen ist ganz allgemein die Anordnung zur steckbaren Verbindung von Rohren 1 oder dergleichen rohrförmigen Elementen mit Armaturen oder Fittings 2 gezeigt. Das Fitting 2 oder dergleichen weist am Anschlußbereich des Rohres 1 einen Stützkörper 4 mit axialer Durchflußöffnung 3 auf, auf den das Ende des Rohres 1 aufsteckbar ist. Die Einsteckbegrenzung wird dabei durch eine Schulter oder stirnseitigen Nut des Stützkörpers 4 gebildet. Am Stützkörper 4 ist mindestens ein mit radial nach innen gerichteten Widerhaken oder dergleichen Sperrmitteln 5 versehener äußerer Spannring 6 und ein mit radial nach außen gerichteten Widerhaken 7 oder dergleichen Sperrmitteln versehener Spannring 8 gehalten, wobei die beiden Spannringe 6, 7 zwischen sich den Einschubspalt für das Ende des Rohres 1 bilden.

Desweiteren ist ein Spannmittel 9 vorgesehen, mittels dessen die Spannringe anspannbar sind. In den Ausführungsbeispielen ist das Spannmittel 9 eine Überwurfmutter, die auf einen Anschlußgewindestutzen der Armatur oder des Fittings 2 aufschraubbar ist und mittels derer mindestens die äußeren Spannringe anspannbar sind. Die Überwurfmutter oder dergleichen besitzt dabei eine radial innenliegende Stützfläche 10, die sich an der Außenfläche des eingesteckten Rohres 1 abstützt, wohingegen der Stützkörper 4 mit seinem außenliegenden Mantel die entsprechende Gegenstützfläche für das Ende des eingesteckten Rohres in radialer Richtung bildet. Das Spannmittel 9 weist radial innen eine Schulter 11 auf, die an dem äußeren Spannring 6 stirnseitig axial anliegt und sich an diesem abstützt. Beispielsweise bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der innere Spannring 8 und der äußere Spannring 6 samt Sperrmitteln 5 beziehungsweise 7 als einstückiges Element ausgebildet, wobei die Stirnkante des einzusteckenden Rohres 1 von dem so gebildeten hülsenartigen Ringelement abgedeckt ist. Dies ist beispielsweise besonders in Fig. 1 deutlich ersichtlich.

An der Überwurfmutter (Spannmittel 9) ist ein Anschlag 16 ausgebildet, der gegen eine Stirnkante oder -fläche des Fittings 2 in Sollage angelegt ist. Hierdurch wird ein definierter Einbauraum und es werden definierte Spannverhältnisse geschaffen.

Das einstückige Element kann dabei im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet sein, wobei die Schenkel den äußeren Spannring 6 und den inneren Spannring 8 bilden und aus den Schenkeln die entsprechenden Sperrmittel 5 beziehungsweise 7 ausgestellt sind.

Wie beispielsweise aus Fig. 1 ersichtlich, kann der äußere und innere Spannring 6, 8 radial einander gegenüberliegend angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Spannringe gegeneinander axial zu versetzen. Zudem ist es auch möglich, mehrere Spannringe axial hintereinander außenliegend und/oder innenliegend anzuordnen.

Im Ausführungsbeispiel ist der Stützkörper 4 als hohlzylindrischer Körper ausgebildet. Dabei weist der Stützkörper 4 in dem Bereich, in welchem er in das Rohr 1 eingreift, radial außen umlaufende Dichtringe 12 auf, die in radial umlaufenden Nuten des Stützkörpers 4 eingesetzt sind.

Beispielsweise bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist ein äußerer Spannring 6' mit Sperrmitteln 5' im Bereich der Anordnung der Dichtmittel (Dichtringe 12) angeordnet, wobei dann, wenn Zugkräfte auf das Rohr 1 einwirken, mittels der Sperrmittel 5 die Rohrwandung an den Dichtbereich gedrückt wird und somit die Dichtwirkung noch verbessert wird.

Wie insbesondere aus Fig. 11 und 12 ersichtlich, können die Sperrmittel 5 des Spannringes 6 und ebenso auch die Sperrrmittel des Spannringes 8 durch in Axialrichtung zueinander versetzte ausgestellte angeformte beziehungsweise ausgeschnittene und ausgebogene Elemente gebildet sein. Dabei können die Sperrmittel 5 in mehreren zueinander parallelen Reihen auf Versatz zueinander angeordnet sein.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 und Fig. 8 ist der Stützkörper 4 einstückig mit dem Fitting 2 ausgebildet. Bei den anderen Ausführungsbeispielen ist der Stützkörper 4 als separates Teil ausgebildet, welches mit einem Sockel 13 in die Armatur oder das Fitting 2 gedichtet einsteckbar ist und mittels des Spannmittels 9 an der Armatur oder dem Fitting 2 befestigbar ist. Dabei ist die Anordnung eines zusätzlichen Dichtringes 14 zwischen dem Sockel 13 und der umgebenden Wandung des Fittings oder dergleichen vorzusehen.

Das Rohr 1 ist vorzugsweise ein Mehrschichtverbundrohr, welches einen Außenmantel und einen Innenmantel aus Kunststoff und dazwischen einen Kern aus einem Aluminiumrohr aufweist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind der äußere und innere Stützring 6, 8 zu einer Einheit vereinigt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind zwei separate Stützringe 6 beziehungsweise 8 vorgesehen, die in geeigneter Weise an dem Stützkörper 4 gehaltert sind, beispielsweise in einer radialen Außennut des Stützkörpers 4 beziehungsweise an einer Verhakungskante des Stützkörpers 4, was den äußeren Spannring 6 betrifft. Bei dieser Ausführungsform ist an der Stirnkante des eingesteckten Rohres 1 noch ein Dichtmittel 15 vorgesehen, welches den unmittelbaren Kontakt zwischen dem Aluminiuminnenrohr des Rohres 1 und dem Stützkörper 4 unterbindet, der üblicherweise aus Messing oder dergleichen besteht. In Fig. 3 ist eine im wesentlichen ähnliche Darstellung gezeigt.

Bei Fig. 4 ist der Stützkörper 4 samt Spannmittel 9 ohne eingestecktes Rohr 1 gezeigt. In Fig. 5 ist ein innerer Spannring 8 mit entsprechenden Sperrmitteln 7 in Draufsicht und im Schnitt gezeigt.

In Fig. 7 und 8 ist ein Fitting 2 gezeigt, welches beidseitig angeformte Stützkörper 4 aufweist, so daß von beiden Seiten Rohre 1 eingeschoben werden können, also quasi eine Rohrkupplung gebildet ist. Bei der Ausführung gemäß Fig. 9 ist die zusätzliche Anordnung eines weiteren äußeren Spannringes 6' mit Sperrelementen 5' gezeigt. In Fig. 10 ist der Stützkörper 4 samt Spannmitteln 9 in Einzeldarstellung gezeigt, und zwar ohne eingestecktes Rohr. In Fig. 11 ist ein äußerer Spannring 6 mit Sperrmitteln 5 gezeigt, wobei die Sperrmittel 5 in drei Reihen mit Versatz zueinander ausgerichtet sind.

Claims (15)

1. Anordnung zur Verbindung von Rohren (1) oder Schläuchen mit Armaturen oder Fittings (2), wobei die Armatur oder das Fitting (2) im Anschlußbereich des Rohres (1) einen Stützkörper (4) mit axialer Durchflußöffnung aufweist, auf dem in Montagesollage das Ende des Rohres (1) angeordnet, ferner ein innerer Spannring (8) mit Widerhaken oder dergleichen Sperrmitteln (7) und ein äußerer Spannring (6) mit Widerhaken oder dergleichen Sperrmitteln (5) vorgesehen ist, wobei die Sperrmittel (5, 7) zwischen sich einen Einschubspalt für das Rohrende bilden und in der Montagesollage gegen den Mantel des Rohrendes angespannt und durch eine Überwurfmutter lagegesichert gehalten sind, die auf einen Anschlußgewindestutzen der Armatur oder des Fittings (2) aufgeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Sperrmitteln (5, 7) versehenen Spannringe (6, 8) am Stützkörper (4) gehaltert sind, wobei zur steckbaren Verbindung die Sperrmittel (5, 7) das Einschieben des Endes des Rohres (1) ermöglichen, dessen Wiederherausziehen aber verhindern, und daß die Spannringe (6, 8) mit den Sperrmitteln (5, 7) mittels des durch die Überwurfmutter gebildeten Spannmittels (9) gegen den Mantel des Endes des Rohres (1) in Montagesollage angespannt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Überwurfmutter mindestens die äußeren Spannringe (6, 8) anspannbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Überwurfmutter gebildete Spannmittel (9) radial innen eine Schulter aufweist, die an dem äußeren Spannring (6) abstützbar ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere und äußere Spannring (6, 8) samt Sperrmitteln (5, 7) als einstückiges Element ausgebildet sind, wobei die Stirnkante des einzusteckenden Rohres (1) von dem so gebildeten hülsenartigen Ringelement abdeckbar ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das einstückige Element im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist, die Schenkel den inneren und äußeren Spannring (8, 6) bilden und aus den Schenkeln die Sperrmittel (7, 5) ausgestellt sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere und die der äußere Spannring (8, 6) radial einander gegenüberliegend angeordnet sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Spannring (6) gegenüber dem inneren Spannring (8) axial (bezogen auf das einzusteckende Rohrende) versetzt zueinander angeordnet sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (4) hohlzylindrisch ausgebildet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (4) in dem Bereich, in welchem er in das Rohr (1) eingreift, radial außen umlaufende Dichtringe oder dergleichen Dichtmittel (12) aufweist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein äußerer Spannring (6) im Bereich der Dichtmittel (12) oder Dichtringe angeordnet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmittel (5, 7) des Spannringes (6, 8) durch in Axialrichtung zueinander versetzte, ausgestellte angeformte beziehungsweise angeschnittene und ausgebogene Elemente gebildet sind.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (6, 8) mehrere Reihen von Sperrmitteln (5, 7) aufweist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (4) einstückig mit der Armatur oder dem Fitting (2) ausgebildet ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (4) als separates Teil ausgebildet ist, welches mit einem Sockel (13) in die Armatur oder das Fitting (2) gedichtet einsteckbar und mittels des Spannmittels (9), nämlich mittels der Überwurfmutter, an der Armatur oder dem Fitting (2) befestigbar ist.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) ein Mehrschicht-Verbund-Rohr ist, welches vorzugsweise einen Außenmantel und einen Innenmantel aus Kunststoff und dazwischen einen Kern aus einem Metallrohr, insbesondere Aluminiumrohr, aufweist.