DE19836273C1 - Rohrverbindung mit Gewinde - Google Patents

Abstract

Mit einem Verbindungsglied zur Verbindung zweier mit Außengewinde versehener Rohrstutzen sollen übliche, zueinander koaxial angeordnete Rohrenden (oder Rohrstutzen von Armaturen) mit außenliegendem Rechtsgewinde problemlos miteinander verbindbar sein. DOLLAR A Zwei koaxial und längsstabil zueinander angeordnete, gegeneinander verdrehbare und jeweils mit Innengewinde versehene Überwurfmuttern (4a, 4b) überlappen sich teilweise zylindrisch. Dabei weist der sich außen befindliche Zylinderabschnitt (10a) der einen Mutter (4a) an seiner Innenseite eine konzentrische Rinne (12a) und der sich innen befindliche Zylinderabschnitt (10b) der anderen Mutter (4b) an seiner Außenseite derartig eine konzentrische Rinne (12b) auf, daß die beiden Rinnen (12a, 12b) gemeinsam einen koaxialen Ringkanal (12) zur Aufnahme eines Drahtes (14) bilden. DOLLAR A Schraubverbindung für die meisten Anwendungen im Heizungs- und Sanitärbereich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit Gewinde, eine sogenannte Gewindeverbindung, wobei zwei Rohre, bzw. zwei Rohrstutzen von Rohrleitungsaggregaten oder ein Rohr und ein Rohrleitungsaggregat, die endseitig jeweils Außengewinde aufweisen, mit Hilfe eines Verbindungsgliedes - gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 - miteinander verbindbar sind.

Will man zwei mit (Außen-)Gewinde versehene Rohrenden (oder Außengewinde-Armaturen) miteinander verbinden, so gibt es derzeit zwei Möglichkeiten:

1. Beide Rohrenden weisen identisches Gewinde (z. B. Rechtsgewinde) auf. Die hierauf passende Mutter hat ebenfalls an beiden Enden identisches Gewinde. Dabei wird zunächst die eine Hälfte der als Verbindungsglied dienenden Mutter auf eins der beiden Rohrenden geschraubt und anschließend wird das zweite Rohrende in die Mutter geschraubt.

Die DE 25 38 438 C2 beschreibt eine solche Gewindeverbindung, insbesondere zur gasdichten Verbindung von Bohrrohren für Tiefbohrungen. Dabei ist ein äußeres Glied ein Rohrstutzen mit beidends kegeligem Muttergewinde. Die inneren Glieder sind Rohrenden, die ein kegeliges Bolzen-Außengewinde aufweisen.

Die DE 34 31 635 C2 beschreibt ebenfalls einen Rohrverbinder. Dabei können bolzenförmige Rohrenden mit Außengewinde mit Hilfe von beidends mit Innengewinde versehenen Muffen miteinander verschraubt werden.

Die DE 39 27 436 C2 beschreibt eine spiegelbildlich bearbeitete Doppelmuffe mit Innengewinde zur Verbindung zweier Rohrenden mit jeweils entsprechendem Außengewinde. All diese Gewindeverbindungen weisen das gemeinsame Merkmal auf, daß das zweite Rohrende zwecks Befestigen oder Lösen der Verbindung um mehrere Umdrehungen auf- oder abgeschraubt werden muß.

Wenn das zweite Rohrende nicht beliebig um seine eigene Achse gedreht werden kann (z. B. wenn es der Rohrstutzen einer wasserführenden Armatur ist), kommt diese Art Schraubverbindung für die meisten Anwendungen im Heizungs- und Sanitärbereich nicht in Betracht.

2. Beide Rohrenden weisen unterschiedliche (Außen-)Gewinde auf (z. B. ein Rechtsgewinde und ein Linksgewinde). Verwendet man hierzu eine passende Mutter, deren eine Seite ein zum Rohrende entsprechendes Rechtsgewinde und deren andere Seite ein zum anderen Rohrende entsprechendes Linksgewinde aufweist, dann können die beiden Rohrenden "synchron" miteinander verschraubt werden, ohne daß eins der beiden Rohrenden gedreht werden müßte.

Z. B. beschreibt die DE 16 75 199 eine Links- und Rechtsgewinde aufweisende Muffe zur Verbindung zweier Rohrenden mit entsprechenden Links- und Rechtsgewinden. Die Abdichtung erfolgt durch eine Dichtungshülse, die mittig eine nach außen gedrückte Ringwulst trägt.

Die Tatsache, daß die paarweise miteinander zu verbindenden Rohrenden jeweils entgegengesetzte Schraubgewinde aufweisen müssen, stellt eine beträchtliche Einschränkung bezüglich der Universalität der Schraubgewinde von Rohrenden und von Rohrstutzen an Armaturen dar.

Ein gattungsgemäßes Verbindungsglied zur Verbindung zweier mit Außengewinde versehener Rohrstutzen ist aus dem US- Patent 1,729,483 bekannt. Dieses weist zwei koaxial und längsstabil zueinander angeordnete, gegeneinander verdrehbare und jeweils mit Innengewinde versehene Überwurfmuttern auf. Diese Muttern haben jeweils Innengewinde und sind gegeneinander verdrehbar. Die Herstellung der in den Fig. 1 und 2 der US 1,729,483 gezeigten Ineingriffnahme der beiden Muttern bereitet beträchtliche Schwierigkeiten und ist allenfalls werksseitig zu realisieren. Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Rohrverbindung weist zwei voneinander lösbare Muttern auf, die aufeinandergeschraubt werden können. Sie sind wegen der an beiden Muttern vorgegebenen Hinterstiche auch gegeneinander verdrehbar. Bei der Befestigung des Mutternpaares auf Rohrenden ist aber unbedingt auf die Reihenfolge zu achten, d. h. erst muß die eine und dann die andere Mutter auf das jeweilige Rohrende geschraubt werden. Wird hingegen zuerst die "andere" Mutter auf das zugehörige Rohrende geschraubt und dann die "erste" Mutter, so verlassen die Muttern die Hinterstiche und schrauben sich voneinander los.

Die in dem DE-GM 71 15 019 beschriebene Rohrverbindung erfordert - abgesehen von zwei Muttern und zwei Sprengringen - ein zusätzliches Teil, nämlich das Zwischenstück (5). Hierdurch wird die Rohrverbindung nicht nur komplizierter sondern auch ca 50% teurer. Auch ergeben sich statt einer erfindungsgemäßen Dichtstelle deren zwei. Dadurch verdoppelt sich das Leckage-Risiko. Wie die Herstellung des Verbindungsgliedes erfolgen könnte (insbesondere die Einführung der Sprengringe), ist nicht klar erläutert. Auch scheint ein nachträgliches Entfernen der Sprengringe zwecks nachträglichen Lösens der Muttern voneinander nicht ersichtlich.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 87 06 891 U1 könnte zwar gewisse Anregungen für bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung geben. Die in Betracht gezogene Rohrverbindung erfüllt aber nicht die mit der vorliegenden Erfindung gestellten Aufgaben: Sie ist weder druckdicht noch mechanisch starr (stramm). Wie der Einbau "handelsüblicher Dichtungen" realisiert werden könnte, wird nicht näher ausgeführt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung aufzuzeigen, wonach koaxial zueinander angeordnete Rohrenden (oder Rohrstutzen von Armaturen) mit außenliegendem Rechtsgewinde problemlos - und bei Meidung der aufgezeigten Nachteile - druckdicht und starr miteinander verbindbar sind.

Mit Hilfe des im Anspruch 1 umrissenen Verbindungsgliedes lassen sich Rohrenden und Rohrstutzen von Aggregaten, die ein handelsübliches Rechtsgewinde aufweisen, einfach miteinander verbinden.

Zu diesem Zweck werden die beiden Muttern der erfindungsgemäßen Rohrverbindung einfach übereinandergesteckt und der Verriegelungsdraht eingeschoben. Dies kann problemlos und ohne Werkzeuge durchgeführt werden, was nicht nur werksseitig sondern auch an der jeweiligen Baustelle durchführbar ist. Auch kann durch einfaches Herausziehen des Verriegelungsdrahtes ein Trennen der Muttern voneinander vorgenommen werden.

Wie aus den in den Unteransprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen und Weiterbildungen zu entnehmen ist, verhindert ein in einen konzentrischen Kanal eingelegter Verriegelungsdraht zuverlässig ein Auseinanderfallen des aus zwei gegeneinander verdrehbar angeordneten Muttern bestehenden Verbindungsgliedes.

Der in den Kanal eingelegte Draht hat - ebenso wie der Kanal selbst - vorzugsweise einen vierkantigen Querschnitt, wodurch die Verdrehbarkeit der beiden Muttern des Verbindungsgliedes weitgehend spielfrei ist. Dadurch ergibt sich eine mechanisch stabile Verbindung. Eine Axialbewegung wird zuverlässig verhindert.

Die hydraulische Dichtigkeit wird vorzugsweise durch eine Flachdichtung erzielt, die zwischen den planen Rohrenden eingefügt wird.

Insbesondere in Fernheizungsanlagen, wo vornehmlich mit Außengewinde gearbeitet wird, ist vorgeschrieben, daß alle Verbindungsteile flachdichtend miteinander zu verschrauben sind.

Damit die Flachdichtung während der Montage nicht verrutschen kann, wird eine sogenannte "gefangene Flachdichtung" gewählt. Dabei wird die Flachdichtung in einer Art Käfig gehalten, der vorzugsweise aus einem Hinterstich zwischen den Gewindeabschnitten der beiden Muttern gebildet wird.

Auf diese Weise kann mit dem erfindungsgemäßen Verbindungsglied Armatur mit Armatur verbunden werden, indem eine unverlierbare Flachdichtung in einem extra dafür gestalteten Hinterstich beide Armaturen zueinander abdichtet.

Hierbei ist von besonderem Vorteil, daß die miteinander zu verbindenden Armaturen in eine bestimmte Stellung gebracht werden können, ohne damit die Verschließkraft der Verschraubung zu beeinflussen.

Von außen betrachtet, besteht das erfindungsgemäße Verbindungsglied aus einem schmalen Teil (das mit zwei Schlüsselflächen zu halten ist), und einem breiten Teil, das einer Überwurfmutter ähnlich sieht (Sechskant), und im zweiten Montageschritt auch wie eine Überwurfmutter zu behandeln ist.

Die Innengewinde der beiden Muttern des erfindungsgemäßen Verbindungsgliedes brauchen keinen identischen Innenradius aufzuweisen.

Da der erfindungsgemäße Verriegelungsdraht einfach herauszunehmen ist und somit ein leichtes Lösen und Zusammenfügen zweier, die Rohrverbindung bildender Muttern möglich ist, kann durch Kombination zweier geeignet dimensionierter Muttern auch problemlos der Übergang von unterschiedlich dimensionierten Rohrenden, bzw. Rohrstutzen von Aggregaten, realisiert werden.

Zum Anschluß eines Rohrstutzens mit Innengewinde an ein Rohrende mit Außengewinde kann ein mit Außengewinde versehenes Zwischenstück verwendet werden.

Das ergänzende Zwischenstück (Nippel) dient vornehmlich dazu, Innengewinde-Armaturen in Außengewinde-Armaturen zu verändern, indem eine (in Fernheizungen erlaubte) metallische Dichtung erzeugt wird.

Dabei weist dieses Zwischenstück zur Aufnahme eines Imbusschlüssels vorzugsweise einen Innenvielkant auf.

Verschiedene Abwandlungen eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1a bis 1d ein erfindungsgemäßes Verbindungsglied in verschiedenen Abwandlungen, teilweise aufgeschnitten;

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1a;

Fig. 3 die Ansicht B gemäß Fig. 1a;

Fig. 4 eine Flachdichtung zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verbindungsglied und

Fig. 5 ein Zwischenstück mit Außengewinde (teilweise auf geschnitten), zum Anschluß an eine Armatur mit Innengewinde.

Das in Fig. 1a bis 1d dargestellte Verbindungsglied 2 besteht aus zwei Muttern 4a, 4b, die jeweils Rechtsgewinde 6a, 6b aufweisen. Die Gewinde 6a, 6b haben vorzugsweise einen identischen Durchmesser 8a, 8b, können aber auch unterschiedliche Durchmesser 8a, 8b aufweisen.

An ihren einander zugewandten finden sind die beiden Muttern 4a, 4b glatt zylindrisch ausgebildet. Und zwar sind die Zylinderenden 10a, 10b so dimensioniert, daß sie koaxial gleitend übereinandergeschoben werden können, wobei der eine Zylinder 10a die Außenseite und der andere Zylinder 10b die Innenseite des erfindungsgemäßen Verbindungsgliedes 2 bildet.

Der innenliegende Zylinder 10b weist an seiner Außenseite eine ringförmige Rinne 12b auf, die vorzugsweise einen vierkantigen Querschnitt hat. Der außenliegende Zylinder 10a weist an seiner Innenseite ebenfalls eine ringförmige Rinne 12a auf, die ebenfalls vorzugsweise einen vierkantigen Querschnitt hat. Die Rinnen 12a, 12b können aber auch jeweils einen halbkreisförmigen oder mehrkantigen Querschnitt aufweisen.

Die Lage der beiden Rinnen 12a, 12b zueinander ist so gewählt, daß sie im zusammengesteckten Zustand der beiden Muttern 4a, 4b einen gemeinsamen Ringkanal 12 bilden. Da die beiden Rinnen 12a, 12b vorzugsweise vierkantig sind, ergibt sich somit auch, daß der Ringkanal 12 ebenfalls vorzugsweise einen vierkantigen Querschnitt aufweist. Der Ringkanal-Querschnitt kann aber auch kreisrund oder mehrkantig sein. Bei halbrundem Rinnen-Querschnitt ergibt sich ein kreisrunder Ringkanal-Querschnitt.

Die beiden Muttern 4a, 4b des erfindungsgemäßen Verbindungsgliedes 2 sind gegeneinander verdrehbar. Zur Verhinderung einer relativen Axialbewegung wird in den gemeinsamen Ringkanal 12 durch eine tangentiale Bohrung 15 ein vorzugsweise vierkantiger Draht 14 geschoben. Der Draht 14 kann aus Metall, insbesondere aus Federstahl (z. B. Edelstahl-Vierkantdraht), sein. Es kann aber auch ein anderes hartes Material gewählt werden.

Das erfindungsgemäße Verbindungsglied 2 weist zwischen den beiden mit Gewinde 6a, 6b versehenen Abschnitten einen Zwischenraum 16 mit vergrößertem Radius auf (sogenannter Hinterstich). Dieser Hinterstich 16 dient zur Aufnahme einer Flachdichtung 18 (Fig. 4). Der Außendurchmesser dieser Flachdichtung 18 entspricht dem Innendurchmesser des Hinterstichs 16. Der Innendurchmesser der Flachdichtung 18 ist in etwa so groß wie der Innendurchmesser der zu verbindenden (nicht dargestellten) Rohrstutzen. (Oder größer, wenn reduziert wird.)

Bei der Herstellung des Verbindungsgliedes 2 wird zunächst die innere der beiden Muttern 4b mit der Flachdichtung 18 versehen. Dann wird die zweite Mutter 4a aufgeschoben und schließlich wird der Edelstahldraht 14 durch die tangetiale Bohrung 15 in den Ringkanal 12 eingeführt. Auf diese Weise wird die Flachdichtung 18 zu einer gefangenen Dichtung.

Wie aus der Ansicht B (Fig. 1a und 3) zu entnehmen, weist die links in Fig. 1a dargestellte Mutter 4a an zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten jeweils eine Schlüsselfläche 20a, 20b zur Ineingriffnahme durch einen Schraubenschlüssel auf. Die andere Mutter 4b (in Fig. 1a rechts dargestellt) ist beidseitig abgeflacht. Auf diese Weise können die beiden Muttern 4a, 4b eindeutig voneinander unterschieden werden.

Bezüglich der äußeren Gestaltung der beiden Muttern 4a, 4b des erfindungsgemäßen Verbindungsgliedes 2 eröffnen sich zahlreiche Möglichkeiten:

Das in Fig. 1b dargestellte Verbindungsglied 2 besteht aus einem breiten Achtkant 4a und einer zweimal abgeflachten zweiten Mutter 4b.

Von den beiden Muttern 4a, 4b des in Fig. 1d dargestellten Verbindungsgliedes 2 stellt die eine 4a einen kurzen Achtkant dar, während die andere Mutter 4b zweimal abgeflacht ist.

Bei dem in Fig. 1c dargestellten Verbindungsglied 2 sind beide Muttern 4a, 4b rund und gerändelt.

Daraus ist ersichtlich, daß es durchaus nicht notwendig ist, daß sich beide Muttern 4a, 4b des Verbindungsgliedes 2 voneinander unterscheiden.

Bei der Montage wird zunächst die eine Mutter 4b auf einen von zwei miteinander zu verbindende Rohrstutzen lose so weit aufgeschraubt, bis der angeschraubte Rohrstutzen den Hinterstich 16 der Mutter 4b erreicht. Die Mutter 4b kann aber auch lose so weit aufgeschraubt werden, bis die Flachdichtung 18 an den gegenüberliegenden Anschlag gelangt ist. Dann wird diese Mutter 4b mit einem Schlüssel gehalten und die andere Mutter 4a wird auf den anderen Rohrstutzen aufgeschraubt und festgezogen.

Das Verbindungsglied 2 stellt eine zuverlässige mechanische Verbindung dar. Die Dichtung ist dauerhaft druckdicht. Die Demontage der Rohrverbindung ist ebenso einfach durchzuführen wie die Montage.

Weist einer der beiden Rohrstutzen (oder beide) ein Innengewinde auf, so kann mit Hilfe eines metallisch dichtenden Zwischenstücks 22 (Fig. 5) mit Außengewinde 24 ein für das erfindungsgemäße Verbindungsglied 2 erforderliches Außengewinde bereitgestellt werden.

Das mit Außengewinde 24 versehene Zwischenstück 22 weist einen Innenvielkant 26 auf. Mit Hilfe eines Imbusschlüssels kann das Zwischenstück 22 in einen Rohrstutzen (mit endseitigem Innengewinde) geschraubt werden. Dabei ist ein finde des Zwischenstücks 22 so ausgebildet, daß sich beim Festdrehen eine metallisch dichte Verbindung zwischen den Rohrstuzen und dem Zwischenstück 22 ergibt.

Rohrverbindung mit Gewinde Bezugszeichenliste

2

Verbindungsglied

4

a,

4

b Muttern (Überwurfmuttern)

6

a,

6

b Gewinde, Gewindeabschnitt

8

a,

8

b Durchmesser der Gewinde

10

a außenliegender Zylinder (Zylinderabschnitt)

10

b innenliegender Zylinder (Zylinderabschnitt)

12

a,

12

b Rinnen

12

Ringkanal

14

Draht

15

tangentiale Bohrung, verschließbare Öffnung

16

Zwischenraum (Hinterstich)

18

Flachdichtung

20

a,

20

b Schlüsselfläche

22

Rohrstück, Zwischenstück

24

Außengewinde

26

Innenvielkant

Claims (8)

1. Verbindungsglied zur Verbindung zweier mit Außengewinde versehener Rohrstutzen, mit zwei koaxial und längsstabil zueinander angeordneten, gegeneinander verdrehbaren und jeweils teilweise mit Innengewinde (6a, 6b) versehenen Überwurfmuttern (4a, 4b), die sich teilweise zylindrisch überlappen, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der sich außen befindende Zylinderabschnitt (10a) der einen Mutter (4a) an seiner Innenseite eine konzentrische Rinne (12a) aufweist, und
• 2. daß der sich innen befindende Zylinderabschnitt (10b) der anderen Mutter (4b) an seiner Außenseite eine konzentrische Rinne (12b) aufweist,
• 3. daß die beiden Rinnen (12a, 12b) gemeinsam einen konzentrischen Ringkanal (12) zur Aufnahme eines Drahtes (14) bilden, und
• 4. daß der außenliegende Zylinderabschnitt (10a) der Mutter (4a) eine verschließbare Öffnung (15) zur Einführung des Drahtes (14) in den Ringkanal (12) aufweist.

2. Verbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der konzentrische Ringkanal (12) als auch der Draht (14) einen runden oder vielkantigen Querschnitt aufweisen.

3. Verbindungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der konzentrische Ringkanal (12) als auch der Draht (14) einen vierkantigen Querschnitt aufweisen.

4. Verbindungsglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (14) aus Edelstahl, Federstahl oder einem anderen harten Material besteht.

5. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Zwischenraum (Hinterstich 16) zwischen den Gewindeabschnitten (6a, 6b) der beiden Muttern (4a, 4b)

• 1. zur Aufnahme einer gefangenen Flachdichtung (18).

6. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine (4a) der beiden Überwurfmuttern (4a, 4b) einen Sechs- oder Achtkant und die andere Überwurfmutter (4b) Schlüsselflächen (20a, 20b) zur Ineingriffnahme durch Schraubenschlüssel aufweist.

9. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Muttern (4a, 4b) zueinander unterschiedliche Innendurchmesser (Gewindedurchmesser 8a, 8b) aufweisen.

8. Verbindungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Rohrstück (Zwischenstück 22), das ein Außengewinde (24) aufweist,

• 1. zum Anschluß einer Armatur mit Innengewinde an ein Rohrende mit Außengewinde.