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Die
Erfindung betrifft ein Fitting zur Pressverbindung von Rohrabschnitten
mit einer im Wesentlichen zylindrischen Innenkontur mit mindestens
einer radial nach außen
ausgebildeten Wulst, in der ein Dichtelement vorgesehen ist, wobei
das Fitting auf die Rohrabschnitte aufschiebbar ist.
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Fittinge
der eingangs genannten Art sind an sich bekannt. Solche Fittinge
umfassen einen Anschlussstutzen, an dem zur Aufnahme eines Dichtelementes
eine radial nach außen
im Querschnitt wulstartig ausgeformte Erhebung angebracht ist. Die Erhebung
dient zur Aufnahme eines Rohrendes. Zur Erstellung einer Pressverbindung
wird der Anschlussstutzen mit dem Rohr mittels eines Presswerkzeuges
kalt verformt. Bei der Verpressung werden sowohl die wulstförmige Erhebung
mit innen liegendem Dichtelement als auch die beidseitig dieser Erhebung
angrenzenden Bereiche nahezu gleichzeitig verformt, sodass eine
unlösbare,
dauerhaft dichte Verbindung entsteht.
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Im
Anschluss an die Installation eines Rohrleitungssystems wird dieses
vorschriftsmäßig unter Druck
gesetzt. Wurde eine Verbindungsstelle versehentlich nicht verpresst,
führt diese
Druckprobe normalerweise zu einer feststellbaren Leckage. Im Falle ungünstiger
Tolleranzpaarungen von Fitting, Dichtelement und Rohr kann es aber
vorkommen, dass das Dichtelement beim Einführen des Rohres in den Anschlussstutzen
derart zwischen Fitting und Rohr gepresst wird, dass keine ersichtliche
Leckage auftritt. Erst im späteren
Betrieb wird die nicht verpresste Verbindung auf Grund von Temperatur-
und Druckschwankungen zunehmend undicht, was – insbesondere bei Unterputz-Montagen – zu hohen
Bauschäden
führen
kann.
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In
der
DE 102 17 824
C1 ist eine Rohrverbindung offenbart, bestehend aus einem
Fitting, der mindestens mit einem Dichtelement versehen ist, und
einem Leitungsrohr, dessen Endbereich nach dem Einschub in oder
nach dem Aufschub auf den Fitting an einen Absatz des Fittings zur
Anlage kommt. Das Leitungsrohr weist mindestens einen sich in Längsrichtung
erstreckenden Bereich auf, der von der idealen Kreisform abweicht.
Nach dem Einstecken oder Aufschieben des Leitungsrohres in den oder
auf den Fitting ist mindestens eine Leckstelle zwischen dem Dichtelement
und dem Fitting oder zwischen Dichtelement und Leitungsrohr vorhanden, die
nach einem Verpressen gas- oder flüssigkeitsdicht verschlossen
ist. Das Leitungsrohr dieser Pressverbindung ist jedoch in seiner
Herstellung aufwendig. Darüber
hinaus verursacht es einen erheblichen Lagerungs- und Vorhaltungsaufwand.
Des Weiteren kann beim Einschieben bzw. Aufschieben des Leitungsrohrs
in bzw. auf den Fitting das Dichtelement in seiner Funktionsposition
verändert
werden, insbesondere kann beim Drehen bzw. Rollen des Dichtelements,
die Leckstelle in ihren Abmessungen vermindert werden, wodurch der
gewünschte
Effekt stark beeinträchtigt
wird.
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Aus
der
DE 197 22 935
C1 ist eine Pressverbindung bekannt, bei der ein Dichtelement
mit einem in Umlaufrichtung liegenden Querschnitt versehen ist,
der mit einem vom Ausgangsquerschnitt abweichenden Querschnitt in
Form eines Vorsprunges ausgestattet ist. Dadurch wird im unverpressten
Zustand eine Undichtig keit herbeigeführt, die nach dem Verpressen
beseitigt wird. Das Dichtelement dieser Pressverbindung ist jedoch
in seiner Herstellung aufwendig und kostenintensiv. Darüber hinaus
kann der gewünschte
Effekt stark beeinträchtigt
werden, wenn beim Einführen
des Rohres in den Anschlussstutzen das Dichtelement derart gedreht
bzw. gerollt wird, dass der Vorsprung des Dichtelements nicht mehr
in der vorgesehenen Funktionsposition liegt.
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Aus
der
DE 101 64 568
C1 ist eine Rohrverbindung bekannt, bestehend aus einem
metallischen Pressfitting, der mindestens einen im Querschnitt wulstartig
ausgebildeten, ein Dichtelement aufnehmenden Abschnitt aufweist
und einem metallischen Leitungsrohr mit einem glatt ausgebildeten
Endbereich. Das Dichtelement weist in allen Querschnittsebenen einen
gleichen, vom idealen Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt
auf. Das Dichtelement ist so bemessen und nimmt in Bezug auf die
Ringwulst und das Leitungsrohr radial eine derartige Lage ein, dass
ein einen Durchtritt des zu fördernden
Mediums erlaubender Spalt sich bildet, der nach dem Verpressen abdichtend
geschlossen wird. Das Dichtelement dieser Pressverbindung ist ebenfalls
in seiner Herstellung sehr aufwendig und kostenintensiv. Auch ist eine
Verminderung des gewünschten
Effekts durch Drehen bzw. Rollen des Dichtelementes nicht ausgeschlossen.
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In
der
DE 100 07 914
C1 ist ein Fitting zur Herstellung einer Pressverbindung
mit einem eingesteckten Rohrende beschrieben, das einen Endabschnitt
aufweist, an dem eine ringförmige
Wulst angeordnet ist, in der ein Dichtungsring vorgesehen ist. An
der Wulst ist eine Ausbeulung vorgesehen, durch die ein Abstand
zwischen dem Dichtungsring und der Wand des Endabschnittes gebildet
wird. Erst durch das Verpressen dieser undichten Stelle wird eine
abgedichtete Verbindungsanordnung hergestellt. Die Herstellung der
Ausbeulung erfolgt durch einen Stempel, der beispielsweise einen
kugelförmigen
Abschnitt aufweist. Hierdurch wird der Übergang von Ringnut zur Ausbeulung
relativ scharfkantig, sodass je nach Toleranzpaarung ein erwünschtes
Einfließen
des Dichtelements in die Ausbeulung nicht gegeben ist und der Anwender
darauf zu achten hat, in welcher Position das Presswerkzeug an dem
Anschlussstutzen angesetzt wird.
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Aus
der
DE 101 18 955
A1 ist eine Rohrverbindung, bestehend aus einem metallischen
Pressfitting bekannt, der einen im Querschnitt wulstartig ausgebildeten
Abschnitt aufweist, in dem ein Dichtelement angeordnet ist. Im montierten,
aber nicht verpressten Zustand nimmt das Dichtelement auch unter
Berücksichtigung
der Fertigungstoleranzen für Dichtelement,
Pressfitting und Leitungsrohr in Bezug auf Ringwulst und Leitungsrohr
radial eine Lage ein, die derart bemessen ist, dass sich ein einen
Durchtritt des zu fördernden
Mediums erlaubender Spalt bildet, welcher nach dem Verpressen abdichtend
geschlossen wird. Nachteilig bei dieser Pressverbindung ist, dass
bei der Herstellung des Fittings, der Dichtelemente und der Rohre
ein nur sehr kleines Toleranzfeld zur Verfügung steht, wodurch die Herstellung sehr
aufwendig und kostenintensiv ist. Der Einsatz von Standardrohren
ist weitgehend ausgeschlossen. Des weiteren kommt das Leitungsrohr
mit relativ viel Spiel in dem Anschlussstutzen zu liegen, wodurch das
Rohr im Zuge der weiteren Montage vor dem Verpressen leicht aus
dem Anschlussstutzen rutschen kann. Hierdurch ist die Gefahr einer
Fehlpressung gegeben.
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Hier
will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, einen Fitting zur Pressverbindung von Rohrabschnitten
sowie eine Verbindungsanordnung zu schaffen, die eine Führung der
Rohrabschnitte zur Montage bereit stellt, eine Leckage im montierten
aber unverpressten Zustand gewährleistet
und die darüber
hinaus kostengünstig
herstellbar ist. Gemäß der Erfindung wird
diese Aufgabe dadurch gelöst,
dass die Innenkontur des Fittings zumindest an einem Ende einen Bereich
mit einem nicht kreisförmigen
Querschnitt aufweist.
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Mit
der Erfindung ist ein Fitting zur Pressverbindung von Rohrabschnitten
geschaffen, das eine Führung
des Rohrabschnitts zur Montage bereit stellt und eine Leckage in
montiertem, unverpressten Zustand gewährleistet, und die darüber hinaus
kostengünstig
herstellbar ist.
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Bevorzugt
ist zumindest eine nach außen
gewölbte
Wulst in einem Bereich mit nicht kreisförmigem Querschnitt angeordnet.
Hierdurch wird die Durchgängigkeit
der Leckage auch im Bereich des Dichtungselements gewährleistet.
Vorteilhaft ist der nicht kreisförmige
Querschnitt im Wesentlichen oval oder mehreckig ausgebildet.
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In
Ausgestaltung der Erfindung weist der nicht kreisförmige Querschnitt
eine symmetrisch über den
Umfang angeordnete unrunde Form auf. Durch diese rotationsinvariante
Ausgestaltung des Querschnitts wird der Rohrabschnitt beim Einführen in
das Fitting zentriert geführt.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist an den Enden des Fittings jeweils
ein Kragen angeordnet. Hierdurch ist die Führung des Rohrabschnitts in
dem Fitting optimiert. Darüber
hinaus ist der Kraftschluss der Pressverbindung durch die hierdurch
erzielte vergrößerte Pressfläche maximiert.
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In
Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenkontur mindestens eine
Durchmesserverengung auf, an welche mindestens ein Rohrabschnitt
anschlagbar ist. Hierdurch wird ein Mindestabstand der beidseitig
in das Fitting einzubringenden Rohrabschnitte gewährleistet,
wodurch einer möglichen
Abdichtung der Verbindung im ungepressten Zustand durch passgenaues
Aneinanderlegen der zu verbindenden Rohrabschnitte entgegengewirkt
ist. Vorteilhaft ist die Durchmesserverengung umlaufend ausgeführt; auch
eine punktuelle Durchmesserverjüngung
ist möglich.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist außen in den Fitting eine Kerbe
eingebracht, wodurch in der Innenkontur des Fittings die Durchmesserverjüngung gebildet
ist. Hierdurch ist eine kostengünstige
Herstellung der Durchmesserverjüngung
ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird weiterhin durch eine Verbindungsanordnung, bestehend
aus mindestens einem Rohrabschnitt und einem Fitting sowie einem Dichtelement,
welches zwischen diesen in einer Wulst des Fittings angeordnet ist,
gelöst,
bei dem die Innenkontur des Fittings partiell unrund ausgeführt ist,
und im nicht verpressten Zustand zwischen dem Rohrabschnitt und
der Innenkontur des Fittings mindestens ein axialer Spalt ausgebildet
ist, der sich über
den gesamten Verbindungsbereich erstreckt.
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Mit
der Erfindung ist eine Verbindungsanordnung zur Pressverbindung
von Rohrabschnitten geschaffen, die eine Führung des Rohrabschnitts zur Montage
bereit stellt und eine Leckage im montierten, noch unverpressten
Zustand gewährleistet,
und die darüber
hinaus eine kostengünstige
Herstellung der Verbindung ermöglicht.
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Der
zwischen dem Rohrabschnitt und der Innenkontur des Fittings ausgebildete
Spalt weist dabei vorzugsweise ein radiales Maß von 0,1 bis 2 mm auf.
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Andere
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 den
Querschnitt eines Fittings mit eingeschobenem Rohrabschnitt;
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2 den
Querschnitt eines Fittings mit eingeschobenem Rohrabschnitt in anderer
Ausgestaltung;
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3 den
Querschnitt eines Fittings mit eingeschobenem Rohrabschnitt in einer
weiteren Ausgestaltung;
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4 die
Darstellung eines Schnittes durch ein Fitting entlang der Linie
A-A in 1;
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5 die
Darstellung eines Schnittes durch ein Fitting entlang der Linie
B-B in 3;
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6 eine
Darstellung des Fittings nach 5 mit reduziertem
Kragendurchmesser;
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7 eine
Darstellung des Fittings nach 5 mit reduziertem
Innenkonturdurchmesser bei unveränderter
Wulst;
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8 eine
Darstellung des Fittings nach 7 mit erweitertem
Krageninnendurchmesser und
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9 eine
Darstellung des Fittings nach 5 mit konisch
zulaufendem Kragen.
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Die
als Ausführungsbeispiel
nach den 1 und 4 gewählte Verbindungsanordnung
zur Pressverbindung von Rohrabschnitten besteht aus einem Fitting 1,
in das beidseitig jeweils ein Rohrabschnitt 2 eingeschoben
ist. Das Fitting 1 weist im Wesentlichen die Form eines
Hohlzylinders auf. Es ist aus Kupfer hergestellt. Die Verwendung
anderer Werkstoffe, beispielsweise Edelstahl, Kupfer, Rotguss oder
dergleichen, ist ebenfalls möglich.
Zu beiden Enden des Fittings 1 ist jeweils eine Wulst 11 eingebracht,
welche jeweils in Richtung des freien Endes in einen Kragen 12 mündet. Die
Wulst 11 verläuft radial
um das Fitting 1 und weist einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Hohlquerschnitt
auf. Dabei ist die Wulst 11 gleichmäßig tief relativ zur Fittingwand
ausgebildet. In der Wulst 11 ist ein Dichtelement 14 in
Form eines O-Rings eingebracht. Zwischen den beiden Wulsten 11 ist
in der Mitte des Fittings 1 außen umlaufend eine Kerbe 13 eingebracht, welche
in der Innenkontur des Fittings 1 eine Durchmesserverjüngung bewirkt.
Die Kerbe 13 unterteilt das Fitting 1 in zwei
Anschlussstutzen 15 und dient als Anschlag für die beidseitig
in das Fitting 1 eingeschobenen Rohrabschnitte 2.
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Die
Innenkontur des Fittings 1 ist im Ausführungsbeispiel nach 1 oval
ausgeführt,
sodass zwischen den eingebrachten Rohrabschnitten 2 und der
Innenkontur des Fittings 1 mit in der Wulst 11 angeordnetem
Dichtelement 14 zwei diametral angeordnete Spalte 3 gebildet
sind. Alternativ sind andere nicht kreisförmige Querschnitte der Innenkontur möglich (vgl. 2 und 3).
Der Außendurchmesser
der eingebrachten Rohrabschnitte 2 ist dabei kleiner als
das kleinste Innenmaß des
Fittings 1. Das Dichtelement 14 liegt unter Vorspannung
in der Wulst 11 an und nimmt dabei dessen unrunde Form
an, sodass die Spalte 3 sich auch über den Bereich zwischen Dichtelement 14 und
Rohrabschnitt 2 erstrecken. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels
kann der unrunde Bereich des Fittings 1 bei unrunder Wulst 11 auch
lediglich auf einer Seite der Wulst 11 oder beiderseits
der Wulst 11 vorgesehen sein. Auch das Vorsehen eines unrunden
Bereichs beiderseits oder nur auf einer Seite der Wulst 11,
ohne dass die Wulst 11 selbst unrund ausgeführt ist,
ist möglich. Der
unrunde Bereich kann dabei eine sehr geringe axiale Erstreckung
oder aber eine weite axiale Erstreckung aufweisen. Vorteilhaft erstreckt
sich die Unrundheit axial über
den halben Pressbereich der zur Erstellung der Pressverbindung verwendeten
Pressbacke. Die unrunden Bereiche verlaufen jeweils parallel zur
Wulst 11, sodass der radiale Abstand der der Wulst 11 zu-
und abgewandten Enden der unrunden Bereiche einen gleichbleibenden
Abstand zur Wulst 11 aufweisen (sog. Äquidistanz).
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Die
durch die Unrundheit zwischen dem nicht kreisförmigen Bereich der Innenkontur
des Fittings 1 und der kreisförmigen Außenkontur des Rohrabschnitts 2 erzielten
axial sich erstreckenden Spalte bilden die Leckage, durch die bei
nicht erfolgter Verpressung dieser Verbindungsstelle das Medium
bei der Druckprobe austritt. Erst durch die Umfangsverringerung
im Zuge der Verpressung mittels eines Presswerkzeuges wird der Querschnitt
der Innenkontur des Fittings 1 an die Außenkontur
der Rohrabschnitte 2 gepresst, wodurch die Spalte 3 geschlossen
werden. Dabei werden die Dichtelemente 14 in ihrem gesamten
Umfang unter einer hohen elastischen Verformung mit dem Anschlussstutzen 15 sowie
dem Kragen 11 an die Rohrabschnitte 2 angepresst,
wodurch eine dichte Verbindung erzielt wird. Auf Grund der Irreversibilität des Pressvorgangs
ist die hergestellte Pressverbindung auch für hohe Drücke geeignet.
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Über die
symmetrisch unrunde Form der Innenkontur des Fittings 1 erhalten
die Rohrabschnitte 2 beim Einführen in den Anschlussstutzen 15 des
Fittings 1 eine zentrierte Führung, ohne dass die gebildeten
Spalte 3 funktionsmäßig eingeschränkt werden.
Weiterhin kann das Rohr 2 vor dem Verpressen nicht ungewollt
aus dem Anschlussstutzen 15 des Fittings 1 herausrutschen.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 6 ist
der Innendurchmesser des Kragens 12 des Fittings 1 reduziert
ausgeführt.
Weitere Ausführungsformen
sind in den 7 bis 9 dargestellt.
Durch die unterschiedlichen Gestaltungen von Anschlussstutzen 15 und
Kragen 12 ist eine optimale Anpassung des Fittings an das
zu leitende Medium ermöglicht,
wobei gleichzeitig eine maximale Führung der Rohrab schnitte 2 innerhalb
des Fittings 1 erzielbar ist. Beispielsweise wird im Ausführungsbeispiel
nach 9 durch einen konisch zulaufenden Kragen 12 eine
maximale Fixierung des Rohrabschnitts 2 innerhalb des Fittings 1 erzielt.
Gleichzeitig ist das Rohr 2 innerhalb des Anschlussstutzens 15 durch
den großzügig ausgebildeten
Spalt 3 flexibel an die äußeren Bedingungen anpassbar.
In einer anderen Ausgestaltung kann der Kragen 12 auch
fehlen.
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Die
vorgeschlagene Anordnung ist eine einfache Lösung, um in montiertem Zustand
gezielt eine Leckagestelle zu erzeugen, sodass bei Nichtverpressung
dieser Rohrverbindungsstelle die Druckprobe negativ ausfällt und
der Anwender diese nicht verpresste Verbindung nachverpressen und
die Druckprobe wiederholen kann. Dadurch, dass Teilbereiche der
Innenkontur des Fittings 1, insbesondere des in der Wulst 11 angeordneten
Dichtelements 14 an dem eingeführten Rohrabschnitt 2 anliegen,
wird verhindert, dass das Rohr 2 ungewollt vor dem Verpressen aus
der Verbindungsanordnung herausrutscht. Weiterhin wird das Rohr 2 beim
Einführen
in das Fitting 1 geführt,
sodass ein Verletzen oder Herausdrücken des Dichtelements 14 aus
der Wulst 11 vermieden wird.
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Die
vorgeschlagene Verbindungsanordnung ist für alle gängigen Pressfittingtypen anwendbar. Dies
bringt den Vorteil, dass die in großer Vielzahl im Markt befindlichen
Presswerkzeuge unverändert
einsetzbar sind.
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Unter
dem Begriff „Fitting" sind im Sinne der vorliegenden
Erfindung alle Verbindungselemente zu verstehen, welche über eine
Pressverbindung mit mindestens einem Rohrende verbindbar sind, insbesondere
auch Armaturen. Ein Fitting kann ein verhältnismäßig komplizierter Gegenstand
sein, dessen Anschlussbereich entsprechend auf einen Rohrabschnitt
aufgeschoben wird.
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Zur
Herstellung des Fittings ist es vorteilhaft, zunächst den gewünschten
unrunden axialen Rohreinschubbereich nahezu zylindrisch kreisrund
zu formen, jedoch mit einem Durchmesser der ca. 1% bis 10% größer ist
als der Durchmesser der bekannten Pressfittings und anschließend durch
Umformen in die gewünschte
unrunde Form zu bringen. Auch ist vorstellbar, dass die unrunde
Form mittels Hinterdrehen polygonartig spanend angebracht wird.