DE19938399A1

DE19938399A1 - Vorrichtung zum Verbinden eines Rohres mit einem Anschlußteil

Info

Publication number: DE19938399A1
Application number: DE1999138399
Authority: DE
Inventors: Michael Reichenbach
Original assignee: PFLUGER THOMAS
Current assignee: PFLUGER THOMAS
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Eine Vorrichtung zum Verbinden eines Rohres 1 mit einem Anschlußteil 2 weist eine auf das Anschlußteil 2 aufschraubbare Überwurfmutter 5 auf. Zur Schaffung eines Formschlusses zwischen der Verbindungsvorrichtung und dem Rohr 1 ist ein Preßling 12 mit Preßfingern 13 vorgesehen, welche bei der Preßverschraubung der Überwurfmutter 5 unter Zwischenanordnung eines Druckringes 8 radial nach innen bewegt werden und dadurch das Rohr 1 für den Formschluß plastisch verformen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines Rohres mit einem Anschlußteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Erfindung geht es allgemein um eine Verbindungsvorrichtung zwischen einem Rohr und einem Aufschraubanschluß. Das besondere Anwendungsgebiet der Erfindung (jedoch nicht darauf beschränkt) ist das Verbinden eines Heizungsrohres mit einem Heizkörper. In der Regel ist das Heizungsrohr im Estrich verlegt. Das Problem besteht darin, daß das Hei zungsrohr aus dem Estrich heraus senkrecht nach oben geführt wird und anschließend an den Heizkörper angeschlossen ist. Aufgrund der Wärmeunterschiede bewegt sich das Hei zungsrohr im Estrich und daher auch im Bereich der Austrittsstelle aus dem Estrich sowie vor allem im Bereich des Anschlusses an den Heizkörper. Die Folge davon ist, daß durch die Hin- und Herbewegung die Verbindung zwischen dem Heizungsrohr und dem Heizkör per im Laufe der Zeit gelockert wird, so daß Undichtigkeiten entstehen können.

Aus diesem Grunde gibt es verschiedene Systeme, um eine dichte Verbindung zwischen dem Heizungsrohr und dem Heizkörper zu schaffen. Dabei wird immer von einer soge nannten Weichdichtung ausgegangen, bei der das Ende des Heizungsrohres von einem Gummi- oder Kunststoffring umschlossen wird. Die Grundidee im Stand der Technik besteht darin, mittels der aufschraubbaren Überwurfmutter und dem Dichtring einen Kraftschluß zu schaffen, und zwar durch eine Kraftkette über hintereinander angeordnete, verschiedene Glieder. Das Problem besteht aber darin, daß sich die Dichtung auch hier trotzdem im Laufe der Zeit trotz (und wegen) des Kraftschlusses lockert.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbinden eines Rohres mit einem Anschlußteil zu schaffen, welche sich nicht lockert und daher dauerhaft dicht bleibt.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Die Grundidee der erfindungsgemäßen Preßverschraubung zum Verbinden eines Rohres mit einem Anschlußteil besteht darin, nicht mehr wie bisher einen Kraftschluß, sondern vielmehr einen Formschluß zwischen der Verbindungsvorrichtung und dem Rohr zu schaf fen. Hierzu wird erfindungsgemäß ein Preßring durch Aufschrauben der Überwurfmutter derart radial nach innen verformt, daß sich gleichermaßen die Mantelfläche des Rohres nach innen verformt. Da der Preßring somit nunmehr innerhalb der Nachinnenverformung der Mantelfläche des Rohres liegt, ist dadurch ein Formschluß geschaffen, welcher verhin dert, daß sich das Rohr aus der Verbindungsvorrichtung lösen kann. Dadurch ist ein ein wandfreier und absolut sicherer Halt des Rohres gewährleistet. Bei dem Rohr kann es sich um ein hartes Kunststoffrohr handeln, aber auch um ein Metallrohr, vorzugsweise ein Edel stahl-, Weichstahl- oder Kupferrohr.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß mittels der Preßfinger eine wir kungsvolle Verformung des Rohres für den Formschluß geschaffen wird. Insbesondere wird durch die Preßfinger nicht der gesamte Umfang des Rohres nach innen verpreßt, sondern nur Teilbereiche des Rohrumfanges. Der Preßring ist demgemäß mit breiten Schlitzen zur Schaffung der Preßfinger versehen, wobei mindestens zwei, vorzugsweise jedoch drei oder vier Preßfinger vorgesehen sind. Die Schlitze zwischen den Preßfingern haben etwa eine Gesamtbreite von 50% des gesamten Umfanges des Rohres. Aufgrund dieser hohen Schlitzbreite wird die Flächenpressung auf die Rohroberfläche auch bei relativ geringen Montagekräften derart hoch, daß eine plastische Verformung des Rohres bewirkt wird. Die Gestaltung des Preßringes mit der Verteilung der Schlitze ist somit für eine einwandfreie Funktion der Verbindungsvorrichtung förderlich.

Die Weiterbildung der Preßfinger gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß nach erfolgter Verpressung die kompletten Preßfinger und dabei insbesondere die Nasen formschlüssig innerhalb der plastischen Verformung des Rohres liegen.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß durch die Schrägen eine effekti ve Führungsfläche gebildet ist, um im Zusammenwirken mit der Überwurfmutter sowie ge gebenenfalls mit einem weiteren Zwischenelement, nämlich einem Druckring (wie noch auszuführen sein wird) die Preßfinger radial nach innen zu verformen.

Die Weiterbildung des Preßringes nach Anspruch 5 hat den Vorteil, daß im Zusammenwir ken des Druckkonusses mit dem Dichtring beim Preßverschrauben der Abdichtvorrichtung eine effektive Abdichtung durch den Dichtring geschaffen wird. Zu diesem Zweck ist der Preßring im unteren konischen Bereich speziell mit einem ringförmig durchgehenden Druckkonus für die Formdichtung ausgebildet. Mit Hilfe dieser Formdichtung und dem Druckkonus des Preßringes wird der Dichtring radial auf die Rohroberfläche gepreßt. Die Formdichtung liegt somit direkt auf dem Druckkonus des Preßringes auf.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Verbindungsvorrichtung schlägt Anspruch 6 vor. Würde das durch den Druckring gebildete Lager fehlen, d. h. der Preßkonus wäre direkt in der Überwurfmutter integriert, würden durch den physikalischen Grundsatz Aktio = Reaktio die gleichen Kräfte auf die Überwurfmutter wie auf den Preßring und das Rohr wirken. Die Fol ge wäre ein unerwünschtes Mitdrehen des Rohres beim Aufschrauben und Anziehen der Überwurfmutter. Der Druckring hat hingegen die Aufgabe, mit Hilfe seines konischen Berei ches im Innendurchmesser den Preßring aufgrund axialer Kraftbeaufschlagung auf den planen oder leicht konischen, ringförmigen Außenbund durch die Überwurfmutter zu ver formen und somit Druck auf das Rohr auszuüben. Die Überwurfmutter weist dazu korre spondierend eine plane oder leicht konische Auflage/Druckfläche für den Druckring auf. Diese Druckfläche schafft somit ein Lager, mit dessen Hilfe bei der Montage entstehende Umfangskräfte während der Verschraubung nur geringfügig an den Preßring weitergegeben werden. Dadurch ist insgesamt ein Verdrehschutz geschaffen.

Die Weiterbildung des Druckringes gemäß Anspruch 7 hat den Vorteil, daß mit Hilfe des konischen Bereiches im Innendurchmesser der Preßring aufgrund axialer Kraftbeaufschla gung verformt und somit Druck auf das Rohr ausgeübt wird. Der Preßring wird für eine op timale plastische Verformung des Rohres mit sehr hohen Kräften über den Konus des Druckringes beaufschlagt. Deshalb ist der Innenkonus auch sehr steil gehalten. Dieser steile Konus bildet ein Kräftepaar, wobei die auf die Ringfläche eingeleiteten Kräfte über den Konus verstärkt werden.

Die Weiterbildung des Druckringes gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß dadurch eine optimale axiale Kraftübertragung der Überwurfmutter auf den Preßring geschaffen ist. Die axiale Kraftbeaufschlagung erfolgt dabei auf den planen oder leicht konischen, ringförmigen Außenbund durch die Überwurfmutter und übt somit den notwendigen Druck auf das Rohr aus. Diese Überwurfmutter mit planer oder leicht konischer Auflage/Druckfläche schafft ein Lager, mit dessen Hilfe - wie bereits ausgeführt - bei der Montage entstehende Umfangs kräfte durch die Verschraubung nur geringfügig an den Preßring weitergegeben werden.

Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 9 weist der Innendurchmesser der Überwurfmutter vorzugsweise innerhalb des Gewindebereiches eine zylindrische Ausdrehung auf. In diese Ausdrehung schnappt die Formdichtung bei der werksseitigen Vormontage ein. Dadurch ist eine erhöhte Sicherheit gegen Herausfallen des Dichtringes gegeben. Zu diesem Zweck weist die Formdichtung im Außenbereich einen wulstförmigen Rand auf, welcher in die In nenausdrehung der Überwurfmutter einschnappt.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 10 schließlich mit den Ausbuchtungen in Form von O- Ringen bewirkt eine bessere Abdichtung auch bei kleinsten Montage- und Restdrehmo menten sowie bei Oberflächenbeschädigungen des Rohres bzw. der Anschlußkonen. Diese auftragenden Ausbuchtungen optimieren somit die Abdichtwirkung.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden eines Roh res mit einem Anschlußteil wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In die sen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Preßverschraubung vor dem Verschrauben;

Fig. 2 einen entsprechenden Längsschnitt durch die Preßverschrau bung nach der Verschraubung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Überwurfmutter;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Druckringes;

Fig. 5a bis 5d verschiedene Ansichten des Preßringes;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Dichtringes.

Die Verbindungsvorrichtung für ein Rohr 1 (insbesondere ein Metallrohr aber auch ein har tes Kunststoffrohr) weist ein Anschlußteil 2 mit Außengewinde 3 sowie Innenkonus 4 auf. Im unteren Bereich weist das Anschlußteil 2 einen geringeren Innendurchmesser auf als der Außendurchmesser des Rohres 1, so daß das untere Ende des Rohres 1 gegen das An schlußteil 2 stößt.

Auf das Außengewinde 3 des Anschlußteils 2 ist eine Überwurfmutter 5 aufschraubbar. Diese Überwurfmutter 5 weist einen radial nach innen gerichteten Ringvorsprung 6 auf. Außerdem weist die Überwurfmutter 5 im Bereich ihres Gewindes eine zylinderförmige Aus nehmung 7 auf.

Im oberen Bereich der Überwurfmutter 5 befindet sich ein Druckring 8. Dieser weist eine mit dem Ringvorsprung 6 der Überwurfmutter 5 korrespondierende Ringausnehmung 9 auf sowie weiterhin im radialen Innenbereich einen steilen Innenkonus 10. Im Bereich dieses Innenkonusses 10 und dem Rohr 1 ist ein Zwischenraum 11 definiert.

Unterhalb des Druckringes 8 befindet sich ein Preßring 12. Dieser weist insgesamt vier nach oben gerichtete Preßfinger 13 auf, welche an ihrem oberen Ende radial nach innen gerichtete Nasen 14 aufweisen. Die radiale Außenseite dieser Preßfinger 13 weist Schrä gen 15 auf, welche mit dem Innenkonus 10 des Druckringes 8 korrespondieren. Im unteren Bereich weist der Preßring 12 schließlich noch im radialen Innenbereich einen Druckkonus 16 auf.

Schließlich besitzt die Verbindungsvorrichtung noch einen Dichtring 17. Dieser weist innen seitig zwei Dichtwülste 18 in Form von O-Ringen auf, welche auf der Oberfläche des Roh res 1 anliegen. Außerdem weist der Dichtring 17 einen radial außenseitigen Umfangswulst 19 auf, welcher in die Außnehmung 7 der Überwurfmutter 5 eingreift.

Die Funktionsweise der Vorrichtung zum Verbinden des Rohres 1 mit dem Anschlußteil 2 ist wie folgt:

Indem der Druckring 2 sowie der Preßring 12 ins Innere der Überwurfmutter 5 eingeführt und mittels des in die Ausnehmung 7 der Überwurfmutter 5 eingerasteten Dichtringes 17 gesichert ist, ist dadurch eine Vormontageeinheit geschaffen. Diese Vormontageeinheit ist weiterhin derart vormontiert, daß die Überwurfmutter 5 zusammen mit dem Druckring 8, dem Preßring 12 sowie dem Dichtring 17 auf das Außengewinde 3 des Anschlußteils 2 loc ker aufgeschraubt ist, wie dies in Fig. 1 erkennbar ist.

Zum Verbinden des Rohres 1 mit dem Anschlußteil 2 wird das Rohr 1 in der Zeichnung von oben in die zylinderförmige Öffnung dieser Verschraubung so lange eingeführt, bis das un tere Ende des Rohres 1 am Anschlußteil 2 anstößt. Anschließend wird die Überwurfmutter 5 auf dem Außengewinde 3 des Anschlußteils 2 eingedreht, wobei der Druckring 8 als nicht- drehendes Gegenlager dient. Durch das Einschrauben der Überwurfmutter 5 wird der Druckring 8 axial nach unten bewegt und übt dabei eine Axialkraft aus. Der steile Innenko nus 10 des Druckringes 8 preßt dabei aufgrund der Wechselwirkung mit den Schrägen 15 die Preßfinger 13 mit ihren Nasen 14 radial nach innen. Dabei kommen die Preßfinger 13 in dem Zwischenraum 11 des Druckringes 8 zu liegen. Außerdem wird das Rohr 1 durch die erzeugte Radialkraft durch die Preßfinger 13 plastisch verformt, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist. Dadurch ist ein Formschluß zwischen dem Preßring 12 und dem Rohr 1 geschaffen. Außerdem preßt der Druckkonus 16 des Preßringes 12 den Dichtring 17 zwischen den In nenkonus 4 des Anschlußteils 2 und die Oberfläche des Rohres 1. Die beiden Dichtwülste 18 bilden dabei auch bei Unebenheiten des Rohres 1 eine effektive Abdichtung.

Bezugszeichenliste

1

Rohr

2

Anschlußteil

3

Außengewinde

4

Innenkonus

5

Überwurfmutter

6

Ringvorsprung

7

Ausnehmung

8

Druckring

9

Ringausnehmung

10

Innenkonus

11

Zwischenraum

12

Preßring

13

Preßfinger

14

Nase

15

Schräge

16

Druckkonus

17

Dichtring

18

Dichtwulst

19

Umfangswulst

Claims

1. Vorrichtung zum Verbinden eines Rohres (1) mit einem Anschlußteil (2) mit einer auf das Anschlußteil (2) aufschraubbaren Überwurfmutter (5) sowie mit einem zwischen dem Rohr (1) und dem Anschlußteil (2) angeordneten sowie mittels einer Überwurfmutter (5) verpreßbaren Dichtring (17), dadurch gekennzeichnet, daß ein Preßring (12) vorgesehen ist, welcher durch das Aufschrauben der Überwurf mutter (5) derart radial nach innen verformbar ist, daß das Rohr (1) durch den Preßring (12) entsprechend radial nach innen verformt und dadurch ein Formschluß zwischen dem Rohr (1) und dem Preßring (12) geschaffen wird.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (12) radial nach innen verformbare Preßfinger (13) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßfinger (13) radial nach innen gerichtete Nasen (14) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Preßfinger (13) radial außenseitig Schrägen (15) aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (12) zum Dichtring (17) hin gerichtet einen Druckkonus (16) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Preßring (12) und der Überwurfmutter (5) ein Druckring (8) ange ordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (8) im radialen Innenbereich einen an dem Preßring (12) angreifen den Innenkonus (10) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (5) einen radial nach innen gerichteten Ringvorsprung (6) auf weist, welcher in eine dazu korrespondierende Ringausnehmung (9) im Druckring (8) eingreift.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (5) innenseitig eine ringförmige Ausnehmung (7) aufweist, in welcher der Dichtring (17) mit seinem Außenumfang liegt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (17) im Innenbereich und/oder Außenbereich wenigstens einen ring förmigen Dichtwulst (18) aufweist.