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Verschraubung für mit einem Anschlußstutzen zu verbindende starre
Rohre Die Erfindung bezieht sich auf eine- Verschraubung für mit einem Anschlußstutzen
zu verbindende starre Rohre, vorzugsweise Metallrohre, Es sind derartige Verschraubungen
bekannt,- die aus einer dem Durchmesser des Rohres und dem Gewinde des Anschlußstutzens
entsprechende Mutter und aus einem auf das Rohr aufschiebbaren, beim Anzug der Mutter
zur Wirkung gelangenden hülsenartigen Dichtungsorgan bestehen. Bei diesen bekannten
Rohrverschraubungen wird als Dichtungsorgan ein sogenannter Schneidring verwendet,
der einen dem Rohrdurchmesser-entsprechenden Innendurchmesser besitzt; auf das#
Rohr aufgeschoben wird und beim Anzug der-Mutter in
dem Anschlußstutzen
axial verschoben wird. Der Schneidring ist an seinem der Mutter abgekehrten Ende
mit einer schneidenförmigen Kante versehen. Die den Schneidring aufnehmende Bohrung
des Anschlußstutzens muß konisch sich verjüngend ausgebildet sein, damit beim Anzug
der Mutter und bei der damit erfolgenden axialen Verschiebung des Schneidringes
auf der konischen Fläche der Aufnahmebphrung der Schneidring mit spanabhebender
Wirkung in die Außenfläche des Rohres einschneidet und damit seine Wirkung als Dichtungsorgan
erfüllt. Ein wesentlicher Nachteil derartiger mit einem Schneidring auspstatteter
Rohrverschraubungen besteht darin, daß durch die in das Rohr eindringende Schneide
des Schneidringes die Wandstärke des Rohres geschwächt wird, so daß bei einem zu
starken Anzug der Mutter das Rohr, insbesondere, wenn es mit hohen Drücken beaufschlagt
widw an der Ein schnittstelle abreißen kann. Man hat schon versucht, diesem Nachteil
dadurch abzuhelfen, daß man mehrere hintereinander liegende Schneidkanten vorgesehen
hat, durch die der Anzug der Mutter begrenzt werden soll, wenn sich die zwischen
den beiden Schneidkanten bestehende Lücke mit dem von der zweiten Schneidkante abgehobenen
Rohrmaterial gefüllt hat. In jedem Falle bedingt jedoch die Verwendung eines Schneidringes
immer eine Schwäl chung des Rohres durch die Schneidkanten. Ein weiterer Nacl teil
der mit einem Schneidring ausgestatteten Rohrverschraubung besteht darin, daß sie
bei einem Anschlußstutzen
mit Innengewinde nur unter Verwendung
eines Zwischenstückes benutzbar sind. Dieses Zwischenstück ist beiderseitig mit
Gewinde ausgestattet; das auf der einen Seite befindliche Gewinde dient zum Einschrauben
des Zwischenstückes- in das Innengewinde d-es Anschlußstutzens, wobei in aller Regel
die zusätzliche Verwendung eines Dichtungsringes nötig ist. Die andere Seite des
Zwischenstückes besitzt eine konische, der Aufnahme des Schneidringes dienende Bohrung
und ein dem jeweiligen Rohrdurchmesser angepaßtes Außengewinde zur Aufnahme der
Uberwurfmutter, durch die der Schneidring beim Anziehen der Mutter in das Rohr einschneidet.
Da es vielfach erforderlich ist, an einen Anschlußstutzen Rohre mit verschiedenen
Durchmessern entsprechend der jeweils gewünschten Durchflußmenge anzuscHießen, ist
bei den bekannten Rohrverschraubungen eine umfangreiche Lagerhaltung erforderlich,
da für jeden Rohrdurchmesser ein Zwischenstück, ein Schneidring und eine ent sprechende
Uberwurfmutter zur Verfügung gehalten werden müssen. Bei Anschlußstutzen, die mit
einem Außengewinde versehen sind, muß entweder die der Aufnahme des Schneidringes
dienende Bohrung des Anschlußstutzens von Hause aus konisch gestaltet sein,oder
es muß bei zylindrischer Aufnahmebohrung eine konische Einsatzhülse angewendet werden,
damit der Schneidring beim Anziehen der Überwurfmutter seine Wirkung tun kann.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverschraubung
ohne die mit dem Schneidring verbundenen Nachteile zu schaffen, bei der durch das
Dichtungsorgan keine Schwächung der Rohrwandstärke eintritt, die außerdem eine absolut
sicher wirkende Dichtung bildet, und bei der schließlich eine weniger umfangreiche
Lagerhaltung erforderlich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Dichtungsorgan
ein einen dem Rohrdurchmesser entsprechendenDurchmesser aufweisender Stauchring
ist, dessen dem Ahschlußstutzen zugewandte Stirnfläche nach innen verlaufend konisch
ausgebildet ist und einen dem Durchmesser der Bohrung des Anschlußstutzens entsprechenden
Außendurchmesser aufweist, und die in ihrem mittleren Bereich eine eine Stauchzone
bildende Eindrehung aufweist, und deren der Mutter zugewandte Stirnfläche am Außenrand
eine konisch sich verjüngende Andrehung besitzt, und daß die mit der Andrehung des
Stauchringes in Eingriff tretende Ringfläche der Mutter einen der Andrehung des
Stauchringes gleichgerichteten Konus bildet, dessen Neigungswinkel kleiner ist als
derjenige der Andrehung des Stauchringes. Der erfindungsgemäß ausgebildete Stauchring
wird beim Anziehen der erfindungsgemäß ausgebildeten Mutter axial auf dem Rohr verschoben,
wobei zunächst der Außenrand der dem Anschlußstutzen zugekehrten Stirnfläche des
Ringes auf dem Boden
der Aufnahmebohrung zur Auflage gelangt. Beim
weiteren Anzug der Mutter arbeitet sich zunächst der Außenrand der Stirnfläche in
den Boden der Aufnahmebohrung ein und stellt hier eine absolut sichere Abdichtung
her. Durch die erfindungsgemäß ausgebildeten Neigungen der konischen Andrehung des
Stauchringes einerseits und des Konusses der Mutter andererseits werden sowohl an
der Innenkante der konischen Andrehung des Stauchringes und an der auf dem Boden
der Aufnahmebohrung aufliegenden Außenkante der Stirnfläche des Stauchringes sch-räg
nach abwärts gerichtete Kraftkomponenten erzeugt, die den durch die Eindrehung geschwächten
Mittelteil des Stauchringes durch Stauchung so verformen, daß der Stauchring zwei
nach innen gerichtete ringförmige Sicken erhält, die sich auf das-Rohr übertragen
und hier als ringförmige Einschnürungen geringer Tiefe in Erscheinung treten und
durch die das Rohr unyerrückbar fest mit dem Stauchrvng Yer bunden wird. Durch diese
durch Stauchung erfolgende Verformung des Mittelteiles des Stauchringes und des
Rohres wird außerdem eine zusätzliche Dichtung erreicht, ohne daß die Wandstärke
des Rohres geschwächt wird. Die erfindungsgemäße Rohrverschraubung kann bei einer
zylindrischen Aufnahmebohrung des Anschlußstutzens verwendet werden, so daß bei
mit Innengewinde versehenen Anschlußstutzen kein Zwischenstück, sondern lediglich
ein dem jeweiligen Rohrdurchmesser entsprechender Stauchring erforderlich ist. Bei
mit Außengewinde versehenen Anschlußstutzen kann die Aufnahmebohrung Üb -licherweise
zylindrisch sein, ohne daß der Einsatz einer
konischen Hülse, wie
bei Rohrverschraubungen mit Schneidring, notwendig ist. Die erfindungsgemäße Rohrverschraubunc
macht somit gegenüber den mit Schneidring arbeitenden Rohr verschraubungen eine
einfachere Lagerhaltung möglich; es muß nämlich lediglich ein dem jeweiligen Rohrdurchmesser
entsprechender Stauchring zur Verfügung gehalten werden, da ein und dieselbe, auf
den größten Rohrdurchmesser ausge legte Mutter auch bei kleineren Rohrdurchmessern
verwendbar ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß
der Winkel der Andrehung des Stauchringes 600 und der Winkel des Konusses der Ringfläche
der Mutter 450 beträgt. Durch diese Winkelbemessung wird gewährleistet, daß der
von der Mutter auf den Stauchring ausgeübte Druck auf der vorderen Kante der konischen
Eindrehung des Stauch ringes zur Einwirkung kommt und eine schräg einwärts gerichtete,
in der Zone der Eindrehung zur Wirkung kommende Kraftkomponente erzeugt. Die gleiche
entgegengesetzt einwärts gerichtete Kraftkomponente kommt an dem Außenrand der auf
dem Boden der Aufnahmebohrung aufliegenden Stirnfläche des Stauchringes zur Wirkung.
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Bei mit einem Innengewinde ausgestatteten Anschlußstutzen kennzeichnet
sich die Erfindung weiter dadurch, daß bei diesen die Länge des Stauchrings kleiner
ist als die Gewinde länge des Anschlußstutzens und die ringförmige Stirn fläche
der Mutter als Konus ausgebildet ist.
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Bei mit einem Außengewinde ausgestatteten Anschlußstutzen besteht
ein anderes Merkmal der Erfindung darin daß bei diesen die# Länge des Stauchringes
größer ist als die Tiefe der Bohrung des Anschlußstutzens und der Konus an der ringförmigen
Bodenfläche der Mutter angeordnet ist.
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Schließlich ist noch wesentlich, da#ß bei Anschluß von Rohrenfinterschiedlicher
Durchmesser an den Anschlußstutzen die Tiefe der mittleren Eindrehung des Stauchringes
derart bemessen ist,- daß die Wandung der Eindrehung eine die Stauchung des Ringes
gestattende Stärke besitzt. Bei Stauchringen für unterschiedliche Rohrdurchmesser
haben die im mittleren Bereich angeordneten Eindrehungen unteschiedlichei Tiefen
derart, daß die Wandstärke in dem mittleren Bereich die Stauchung dieses Bereiches
ermöglicht.
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Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen
der Erfindung, und es bedeutet: Abb. 1 schematische-Darstellung im Schnitt einer
Rohrverschraubung für einen mit Innengewinde ausge-# statteten Anschlußstutzen,
Abb. 2 Darstellung gemäß Abb. 1 für einen mit Außengewinde ausgestatte#en Anschlußstutzen,
Abb.
3 Darstellung des Stauchringes im Schnitt für ein Rohr großen Durchmessers, Abb.
4 Darstellung gemäß Abb. 3 für ein Rohr kleinen Durchmessers.
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Die Abb. 1 zeigt ein Rohr #, das mit einem Anschlußstutzen 2 zu verbinden
ist, der eine zylindrische, mit Innengewinde ausgestattete Aufnahmebohrung 4 aufweist.
Die Bohrung 3 des Anschlußstutzens 2 führt zu der Quelle des zu befördern den Mediums.
In das Innengewinde der Bohrung 4 ist eine Mutter 5 einschraubbar, die eine Bohrung
besitzt, die dem Durchmesser des Rohres 1 entspricht. Die vordere ringförmige Stirnfläche
6 der Mutter 5 bildet einen nach innen gerichteten Konus mit einem Winkel c von
450. Der Stauchring besitzt ebenfalls eine dem Rohr 1 entsprechende Bohrung und
besteht aus einem dem Durchmesser der Aufnahmeboh- -rung 4 entsprechenden Teil 7,
dessen Stirnfläche 8 konisch nach innen verläuft. An den Teil 7 schließt sich eine
den Mittelteil 9 bildende Eindrehung an, die sich in den Teil 10 fortsetzt, der
an seinem Außenrand eine konische Andrehung 11 mit einer Neigung b von 600 besitzt.
Der vordere Rand der Eindrehung 11 tritt mit dem Konus 6 der Mutter in Eingriff,
wenn diese angezogen wird. Hierbei dringt der Außenrand der konischen Grundfläche
8 in den Boden 12 der
Bohrung 4 ein; beim weiteren Anzug der Mutter
bilden sich zufolge der von der Mutte#r 5 auf die Vorderkante der konischen Andrehung
11 und die Außenkante der konischen Grundfläche 8 einwirkenden, nach einwärts und
abwärts gerichteten Druckkräfte durch Stauchung des Mittelteiles 9 die sickenförmigen,
aus der inneren Oberfläche des Rohres 1 vorstehenden Ringe 13. Die Dicht stellen
des Stauchringes sind einmal der Außenrand der konischen Grundfläche 8 und zum anderen
die beiden sickenförmig vorstehenden Ringe 13, -die durch die Anstauchung des Mittelteiles
9 entstanden sind.
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Die Abb. 2 zeigt die erfindungsgemäße Rohrverschraubung, bei mit Außengewinde
ausgestatteten Anschlußstutzen 15, de eine der Aufnahme des Stauchringes dienende
zylindrische Bohrung 16 besitzt, deren Länge geringer ist als die Länge des Stauchringes
7 bis 10. Auf dem Außengewinde des Anschlußstutzens 15 ist eine Überwurfmutter 14
angeordnet, die eine dem Durchmesser des Rohres 1 entsprechende Bohrung aufweist.
Der Stauchring 7 bis 10 ist in gleicher Weise wie bei Abb. 1 ausgebildet, und die
Mutter 14 besitzt an ihrer inneren Bodenfläche einen Konus 17, der dem Konus 6 gemäß
Abb. 1 in seiner Wirkung entspricht.
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Beim Anziehen der Mutter 14 erfolgt eine Stauchung des Stauchringes
7 bis 10 in gleicher Weise, wie sie bei Abb.
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1 beschrieben ist.
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Die Abbildungen 3 und 4zeigen zwei Stauchringe für einen großen Rohrdurchmesser
(Abb. 3) und einen kleinen Rohrdurchmesser (ABb. 4). Der Stauchring gemäß Abb. 3
besteht aus einem Teil 19, das dem Teil 7 der Abbildungen 1 und 2 2 entspricht,
und dessen Grundfläche ebenfalls einen nach innen gerichteten Konus 8 aufweist.
Der lviittelteil 20 entspricht in seiner Wandstärke aem Mittelteil 9 der Abbildungen
1 und 2. Am Vorderende des Mittelteiles 20 des Stauchringes 18 ist am Außenrand
eine konische Andrehung 21 angebracht, die der Andrehung 11 der Abbildungen 1 und
2 entspricht und in gleicher Weise wie dort mit einer Mutter 5 bzw. einer Mutter
14 zusammen arbeitet. Die Abb. 4 zeigt einen Stauchring 22 für einen kleinen Rohrdurchmesser.
Auch hier ist ein Teil23 mit einer konischen Grundfläche 8 entsprechend dem Teil
7 bzw. 19 der Abbildungen 1 bis 3 und ein durch eine Eindrehung erzielter Mittelteil
24 vorgesehen, der dem Mittelteil 9 der Abbildungen 1 und 2 entspricht. Da der Stauchring
22 für einen kleineren Rohrdurchmesser als die Stauchringe gemäß Abbildungen 1 und
2 verwendet wird, ist hier die Eindrehung am mittleren Teil 24 so tief, daß sich
die gleiche Wandstärke im Mittel teil 24 wie bei den Mittelteilen 9 und 20 der Abbildungen
1 bis 3 ergibt. Am Vorderteil 25, der dem Vorderteil 10 der Abbildungen 1 und 2
entspricht, ist am Außenrand die
konische Andrehung 21 vorgesehen,
die der konischen Andrehung 11 der Abbildungen 1 und 2 entspricht und auch hier
in gleicher Weise mit einer Mutter 5 bzw. 14 zusammen arbeitet.