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Die Erfindung betrifft eine Klemmverschraubung zum Verbinden eines ein Gewinde und eine Bohrung aufweisenden Anschlussstutzens einer Sanitärarmatur und eines in die Bohrung einführbaren Anschlussrohres, mit einer auf das Gewinde des Anschlussstutzens aufschraubbaren Klemmmutter. In der Klemmmutter ist eine Quetschdichtung zum Abdichten der Klemmverschraubung angeordnet. Die Klemmmutter weist an einer Seite eine zumindest abschnittsweise senkrecht zur Mittellängsachse des Anschlussstutzens verlaufende Innenstirnfläche auf und besitzt somit eine becherartige Gestalt, wobei der Boden der becherförmigen Gestalt eine Öffnung aufweist, die durch das Anschlussrohr durchdrungen wird. Zwischen der Quetschdichtung und der Innenstirnfläche ist dabei ein Klemmelement vorgesehen.
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Derartige Klemmverschraubungen sind aus dem Stand der Technik vorbekannt. Das in die Bohrung des Anschlussstutzens einführbare Anschlussrohr wird dabei von dem Klemmelement geklemmt. Die Klemmung erfolgt dabei dadurch, dass durch Aufschrauben der Klemmmutter auf das Gewinde des Anschlussstutzens die Klemmmutter axial in Richtung des Anschlussstutzens verlagert wird und durch diese axiale Verlagerung ein Klemmelement so verformt wird, dass sich sein Innendurchmesser mit dem es das Anschlussrohr aufnimmt, verringert.
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Im Stand der Technik ist das Klemmelement beispielsweise als geschlitzte Ringscheibe ausgebildet, wobei diese Ringscheibe an ihrem Außenumfang eine Schrägfläche aufweist, welche mit einer dazu korrespondierenden Schrägfläche der Klemmmutter zusammenwirkt. Bei der axialen Verlagerung der Klemmmutter beim Aufschrauben auf das Gewinde des Anschlussstutzens wird durch die Schrägfläche die Ringscheibe nicht nur axial verlagert, es erfolgt auch eine radial Verengung der Ringscheibe in Richtung des Anschlussrohres durch Schließen des Schlitzes der geschlitzten Ringscheibe. D. h. der äußere und innere Umfang der Ringscheibe verringern sich. Durch diese Verengung des Klemmrings wird das in die Bohrung des Anschlussstutzens eingeführte Anschlussrohr radial zusammengepresst. Dadurch kommt es zum Verklemmen des Anschlussrohrs in der Quetschverschraubung.
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Die
DE 91 03 916 U1 beispielsweise zeigt eine Anschlussverschraubung für Kunststoffrohre, wobei ein in einem Ringraum eines Verschraubungskörpers angeordneter hülsenförmiger Klemmring vorgesehen ist und wobei der Klemmring von einer auf den Verschraubungskörper aufschraubbaren Überwurfmutter beim Zusammenschrauben axial in den Ringraum gedrückt wird. Der Klemmring stützt sich dabei an einer Anschlagfläche einer Spannhülse derart ab, dass er radial eingeschnürt wird und ein Rohrende im Bereich des Klemmrings geklemmt wird.
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Beim Montieren solcher Klemmverschraubungen wird die Klemmmutter üblicherweise mit Hilfe eines Gabel- oder Ringschlüssels festgezogen. Dabei beruht das Montagedrehmoment in der Regel auf den Erfahrungswerten des Monteurs. Es ist jedoch auch denkbar, aber durchaus branchenunüblich, die Montage mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels und einem festgelegten Anzugsdrehmoment durchzuführen. Dabei sollte jedoch ein minimales Drehmoment von 15 Nm nicht unterschritten und ein maximales Drehmoment von 25 Nm nicht überschritten werden.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Klemmverschraubungen hat sich nun in Versuchen gezeigt, dass bei Anziehen der Klemmverschraubung mit dem maximalen Anzugsdrehmoment nur eine verhältnismäßig kleine Klemmkraft auf das Anschlussrohr erreicht werden kann. Dadurch kann es zum ungewollten Lösen des Anschlussrohres aus dem Anschlussstutzen kommen, wobei dies zu einer Leckage im Bereich der Klemmverschraubung und schlimmstenfalls zu einer Überschwemmung im Wohn- oder Sanitärbereich führen kann. Andererseits wäre für eine höhere Klemmkraft ein höheres maximales Anzugsdrehmoment notwendig, wobei dies zu einer Zerstörung der Klemmverschraubung führen könnte. Um dies mit einer Klemmverschraubung gemäß dem Stand der Technik zu vermeiden, müsste die Klemmverschraubung massiver ausgebildet sein, was zu einem höheren Materialeinsatz und somit höheren Kosten führen würde.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klemmverschraubung auf günstige, zuverlässige und einfache Art und Weise bereitzustellen, wobei eine sehr hohe Klemmkraft des Anschlussrohres im Anschlussstutzen schon mit relativ niedrigen Anzugsdrehmomenten der Klemmmutter ermöglicht werden soll.
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Diese Aufgabe wird durch eine Klemmverschraubung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist vorgesehen, dass das Klemmelement als geschlitzte Tellerfeder ausgebildet ist, wobei die Tellerfeder im montierten Zustand von der Innenstirnfläche derart verformt wird, dass der Innendurchmesser der Tellerfeder reduziert wird und die Tellerfeder das Anschlussrohr verformt. Vorzugsweise erfolgt die Verformung der Tellerfeder dabei in Richtung der Innenstirnfläche. Dazu ist die Tellerfeder so eingebaut, dass im unverformten Zustand der äußere Umfang der Tellerfeder näher an der Innenstirnfläche der Klemmmutter liegt als der innere Umfang. D. h. der größere Durchmesser der kegelstumpfförmigen Tellerfeder liegt in Richtung der Innenstirnfläche.
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Beim Aufschrauben der Klemmmutter auf das Gewinde des Anschlussstutzens erfolgt wie beim Stand der Technik eine axiale Verlagerung der Klemmmutter aufgrund des Gewindes. Infolge der axialen Verlagerung der Klemmmutter wird die Tellerfeder von der Innenstirnfläche der Klemmmutter verformt. Dabei kommt es zu einer Verringerung des Innendurchmessers der Tellerfeder, wobei das Anschlussrohr durch die Tellerfeder verformt wird. Durch diese Verformung erfolgt dann die Verklemmung des Anschlussrohrs in der Klemmverschraubung.
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Dies ist insbesondere gegenüber dem Stand der Technik vorteilhaft, da bei einem vergleichsweise kleinen Anzugsdrehmoment eine vergleichsweise hohe Klemmkraft des Anschlussrohrs in der Klemmverschraubung erreicht werden kann. Versuche haben ergeben, dass schon mit einem minimalen Drehmoment von 15 Nm die drei- bis vierfache Klemmkraft, nämlich ca. 2000 N, einer handelsüblichen Klemmverschraubung erreicht wird. Die genannten Nachteile des Stands der Technik können somit vermieden werden. Aufgrund des geringen Anzugsdrehmoments ist es auch nicht erforderlich, die Klemmverschraubung massiver auszubilden. Auch eine Zerstörung der Klemmverschraubung aufgrund eines zu hohen Anzugsdrehmoments kann vermieden werden, da es nicht mehr erforderlich ist, die Klemmmutter aufgrund der hohen erreichbaren Klemmkraft mit einem hohen Anzugsdrehmoment festzuziehen.
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Vorteilhafterweise ist in der Klemmmutter eine im montierten Zustand von dem Anschlussrohr durchdrungene Hülse zur Verlängerung eines in die Klemmmutter eingeschobenen Bereichs des Anschlussrohres vorgesehen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Tellerfeder einen Außendurchmesser und die Klemmmutter eine Öffnung mit einem Durchmesser aufweist, wobei der Außendurchmesser der Tellerfeder im Auslieferungszustand vor der Montage kleiner als der Durchmesser der Öffnung ausgebildet ist und wobei im montierten Zustand der Außendurchmesser der Tellerfeder und der Durchmesser der Öffnung gleich oder nahezu gleich groß sind. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass im montierten Zustand selbst bei einem Bruch der Tellerfeder eine sichere Klemmung des Anschlussrohres erhalten bleibt.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Außendurchmesser der Tellerfeder im Auslieferungszustand vor der Montage 0,2–1 mm, insbesondere 0,3–0,6 mm und besonders bevorzugt 0,4 mm kleiner als der Durchmesser der Öffnung ausgebildet ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Klemmverschraubung sieht vor, dass zwischen der Tellerfeder und der Quetschdichtung eine Stützscheibe zum Abstützen der Quetschdichtung vorgesehen ist. Durch diese Stützscheibe kann verhindert werden, dass Material der Quetschdichtung in den Bereich der Tellerfeder gelangen kann. Dadurch kann verhindert werden, dass die Quetschdichtung in der Tellerfeder eingeklemmt wird, wodurch andernfalls die Dichtfläche der Quetschdichtung zerstört werden würde und die Verformung der Tellerfeder reduziert oder ganz verhindert würde, so dass es zu einer unzureichenden Klemmung käme.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Tellerfeder das Anschlussrohr in Form von mindestens einem linienförmigen Einkerbungsabdruck verformt. Der oder die linienförmigen Einkerbungsabdrücke können dabei von den Klauen der Tellerfeder, d. h. den Bereichen der geschlitzten Tellerfeder, die mit dem Anschlussrohr in Kontakt treten am Anschlussrohr gebildet werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Einschnürung des Anschlussrohres nicht wie beim Stand der Technik zylinderförmig also flächig erfolgt. Infolge der linienförmigen Einkerbungsabdrücke kann eine höhere Klemmkraft des Anschlussrohres in der Klemmverschraubung ermöglicht werden.
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Vorteilhafterweise weist die Klemmmutter einen zumindest abschnittsweise zylinderförmig verlaufenden Aufnahmeraum zur Aufnahme des Anschlussstutzens, der Quetschdichtung, der Stützscheibe, der Tellerfeder und insbesondere der Hülse auf. Dies erweist sich als vorteilhaft, da im montierten Zustand alle für die Klemmung des Anschlussrohres in der Klemmverschraubung notwendigen Bauteile von der Klemmmutter überfangen werden und somit ein kompakter und optisch ansprechender Eindruck entsteht.
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Besonders bevorzugt ist dabei, dass die Quetschdichtung, die Stützscheibe, die Tellerfeder und sofern vorgesehen die Hülse im Auslieferungszustand vor der Montage in der Klemmmutter angeordnet sind, wobei die Quetschdichtung, die Stützscheibe, die Tellerfeder und sofern vorgesehen die Hülse von einem Halteteil gehalten werden. Das Halteteil kann in einer der Innenstirnfläche gegenüberliegenden Öffnung der Klemmmutter angeordnet sein und wird bei der Montage von dem Anschlussrohr aus der Klemmmutter ausgestoßen. Somit kann ermöglicht werden, dass die für die Klemmverschraubung notwendigen Bauteile zu einer kompakten Verschraubungseinheit zusammengefügt werden. Das Halteteil kann dabei vorzugsweise als rundes Pappteil (Pappronde) ausgebildet sein. Dadurch kann die Montage der Klemmverschraubung wesentlich erleichtert werden, da dann das Anschlussrohr nur noch in die Klemmmutter eingeführt werden muss und dabei dann das Halteteil aus der Klemmmutter ausgestoßen wird. Die Quetschdichtung, die Stützscheibe, die Tellerfeder und sofern vorgesehen die Hülse sind zu diesem Zeitpunkt jedoch schon im Inneren der Klemmmutter vormontiert angeordnet. Somit ist ein separates Aufschieben der Bauteile auf das Anschlussrohr nicht notwendig. Anwendungs- und Zusammenbaufehler können dadurch vermieden werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Klemmverschraubung sieht vor, dass die Klemmmutter, die Tellerfeder, die Stützscheibe, die Quetschdichtung und sofern vorgesehen die Hülse koaxial zu einer Mittellängsachse der Klemmmutter angeordnet sind. Dadurch kann eine rotationssymmetrische Anordnung innerhalb der Klemmmutter gewährleistet werden. Die Verklemmung des Anschlussrohres kann dabei ebenfalls rotationssymmetrisch erfolgen, wodurch eine gleichmäßige Verklemmung des Anschlussrohres über den gesamten Außenumfang ermöglicht werden kann.
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Vorzugsweise liegt bei vorhandener Hülse diese zumindest abschnittsweise an der der Klemmmutter zugewandten Stirnseite des Anschlussstutzens an. Durch dieses zumindest abschnittsweise Anliegen der Hülse an der Stirnseite des Anschlussstutzens kann die Lage der Hülse axial festgelegt werden. Bevorzugt ist ein Anliegen über den gesamten Umfangsbereich. Die Hülse kann dabei konisch oder auch zylindrisch hinsichtlich ihrer äußeren Mantelfläche, bei zylindrischer innerer Mantelfläche ausgebildet sein, wobei sich bei konischer Außenfläche diese vorzugsweise ausgehend von der dem Anschlussstutzen zugewandten Seite verjüngt. Eine ungekehrte Einbauanordnung ist aber ebenso denkbar. Insbesondere kann die Konizität lediglich geringfügig ausgebildet sein und sich insbesondere aus der Herstellung der Hülse ergeben.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Quetschdichtung auf der dem Anschlussstutzen abgewandten Seite der Hülse angeordnet ist. Die Anordnung der Quetschdichtung kann dabei derart erfolgen, dass diese zwischen der Hülse und der Stützscheibe angeordnet ist. Somit kann verhindert werden, dass Material der Quetschdichtung beim axialen Verlagern der Klemmmutter zwischen dem Anschlussrohr und der Bohrung des Anschlussstutzens eingeklemmt wird, wodurch die Dichtwirkung der Quetschdichtung zerstört werden könnte.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn die Quetschdichtung im montierten Zustand derart axial zusammengepresst wird, dass eine Ausweitung der Quetschdichtung in radialer Richtung erfolgt. Die Quetschdichtung kann bei Ausweitung in radialer Richtung dann dichtend am Anschlussrohr anliegen. Eine Ausweitung der Quetschdichtung kann jedoch alternativ oder zusätzlich auch nach radial außen in Richtung der Klemmmutter erfolgen, so dass im montierten Zustand durch die radiale Ausweitung der Quetschdichtung das Anschlussrohr abgedichtet wird. Durch das Aufweiten der Quetschdichtung wird eine gute Abdichtung bei gleichzeitig einfacher Montierbarkeit erreicht.
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Vor der Montage kann dabei der Innendurchmesser der Quetschdichtung vorzugsweise gleich groß oder geringfügig kleiner sein als der Außendurchmesser des Anschlussrohres, nämlich bis zu ca. 0,5 mm kleiner als der Außendurchmesser des Anschlussrohres, und so ggf. bei der Montage geringfügig aufgeweitet werden. Hierdurch wird erreicht, dass die Quetschdichtung schon bei der Montage am Anschlussrohr anliegt. Alternativ kann der Innendurchmesser auch geringfügig größer als der Außendurchmesser des Anschlussrohres ausgebildet sein, so dass erst bei axialer Verformung der Quetschdichtung diese sich radial gegen das Anschlussrohr anlegt.
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Vorteilhafterweise weist die Hülse, sofern vorgesehen, nach der Montage zwei Dichtbereiche auf, wobei die Hülse einerseits am Anschlussstutzen und andererseits an der Quetschdichtung dichtend anliegt. Durch dieses dichte Anliegen der Hülse an den beiden Dichtbereichen kann auch eine Abdichtung der Klemmverschraubung im Bereich der Verschraubung zwischen Klemmmutter und dem Gewinde des Anschlussstutzens ermöglicht werden.
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Vorteilhafterweise ist die Klemmmutter aus Messing hergestellt, wobei das Anschlussrohr ein Kupferrohr ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Tellerfeder aus Edelstahl hergestellt ist.
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Es ist auch vorteilhaft, wenn die Stützscheibe aus Edelstahl hergestellt ist.
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Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn die Quetschdichtung aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, EPDM, hergestellt ist. Dieser Werkstoff hat sich zum Abdichten der Klemmverschraubung als besonders vorteilhaft herausgestellt.
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Vorteilhafterweise ist die Hülse ein Kunststoffspritzteil. Durch die Herstellung der Hülse mittels eines Kunst stoffspritzgussverfahrens kann eine kastengünstige Herstellung dieser Hülse gewährleistet werden.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
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1 eine Darstellung einer ersten Klemmmutter für eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung im Auslieferungszustand; und
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2 eine Explosionsdarstellung der ersten Klemmmutter im Auslieferungszustand mit den darin angeordneten Bauteilen; und
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3 eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung mit einer Klemmmutter nach 1 und 2 vor Verschraubung mit einem vorgegebenen Anzugsdrehmoment; und
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4 eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung mit einer Klemmmutter nach 3 nach Verschraubung mit dem Anzugsdrehmoment mit verklemmtem Anschlussrohr; und
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5 eine Darstellung einer zweiten Klemmmutter für eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung im Auslieferungszustand; und
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6 eine Explosionsdarstellung der zweiten Klemmmutter im Auslieferungszustand mit den darin angeordneten Bauteilen; und
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7 eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung mit einer Klemmmutter nach 5 und 6 vor Verschraubung mit einem vorgegebenen Anzugsdrehmoment; und
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8 eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung mit einer Klemmmutter nach 7 nach Verschraubung mit dem Anzugsdrehmoment mit verklemmtem Anschlussrohr.
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1 zeigt eine erste Klemmmutter 10 für eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung 12, wie sie in den 3 und 4 dargestellt ist. Die Klemmmutter 10 gemäß 1 ist dabei im Auslieferungszustand vor der Montage gezeigt. Im Auslieferungszustand sind in der Klemmmutter 10 dabei eine Tellerfeder 14, eine Stützscheibe 16, eine Quetschdichtung 18 sowie eine Längenausgleichshülse 20 angeordnet. Die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16, die Quetschdichtung 18 und die Hülse 20 sind dabei in einem zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildeten Aufnahmeraum 22 der Klemmmutter 10 angeordnet. Die Klemmmutter 10 weist an ihrem oberen Ende eine Öffnung 24 auf, welche einen Durchmesser 26 aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser 28 des in den 3 und 4 dargestellten Anschlussrohres 30 ausgebildet ist. Auf der der Öffnung 24 abgewandten Seite weist die Klemmmutter 10 eine weitere Öffnung 32 auf. Diese Öffnung 32 weist einen Durchmesser 34 auf, der dem Durchmesser des zylindrischen Aufnahmeraums 22 der Klemmmutter entspricht. Auf der der Öffnung 24 abgewandten Seite weist die Klemmmutter 10 einen Innengewindeabschnitt 36 auf. Dieser Innengewindeabschnitt 36 dient zur Verschraubung der Klemmmutter 10 mit einem in den 3 und 4 dargestellten (Außen-)Gewindeabschnitt 37 eines Anschlussstutzen 38 einer Sanitärarmatur 40. Der Aufnahmeraum 22 der Klemmmutter 10 wird an ihrer der Öffnung 24 zugewandten Seite durch eine Innenstirnfläche 42 begrenzt. Die Klemmmutter 10 weist an ihrer dem Anschlussstutzen 38 im montierten Zustand zugewandten Seite in der Öffnung 32 eine Fase 44 auf. Diese Fase verläuft mit einem Winkel von 45° zur Innenwand des Aufnahmeraums 22 bzw. der Öffnung 32 und erleichtert die Montage durch Aufweitung der Öffnung 32 in Richtung eines zu montierenden Anschlussstutzens. An ihrer Außenseite 48 ist die Klemmmutter 10 zumindest abschnittsweise kreiszylindrisch ausgebildet. An ihrer dem Anschlussstutzen 38 im montierten Zustand zugewandten Seite weist die Klemmmutter 10 eine als Sechskant 50 ausgebildete Schlüsselweite 52 auf. Dieser Sechskant 50 ist in 2 deutlich zu erkennen.
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Die Tellerfeder 14 ist als kegelige Ringscheibe ausgebildet. Sie weist wie auch in 2 zu erkennen ist, langlochige Schlitze 54 auf. Im Auslieferungszustand weist die Tellerfeder einen Außendurchmesser 56 auf, welcher um vorzugsweise ca. 0,4 mm kleiner ist als der Durchmesser 34 der Öffnung 32. Der Innendurchmesser 58 der Tellerfeder 14 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30 ausgebildet. Die Stützscheibe 16 weist einen Außendurchmesser 62 auf, welcher ebenfalls geringfügig kleiner ist als der Durchmesser 34 der Öffnung 32. Der Innendurchmesser 64 der Stützscheibe 16 ist geringfügig größer ausgebildet als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30. Die Tellerfeder 14 und die Stützscheibe 16 sind vorteilhafterweise aus Edelstahl hergestellt, wohingegen die Klemmmutter 10 aus Messing hergestellt ist.
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Die Quetschdichtung 18 ist aus einem Kunststoff, einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz EPDM, hergestellt. Sie weist einen Außendurchmesser 66 auf, welcher kleiner als der Durchmesser 34 der Öffnung 32 ist. Die Quetschdichtung 18 weist ferner einen Innendurchmesser 68 auf, der gleich groß oder geringfügig kleiner als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30 ist. Die Hülse 20, welche als Kunststoffspritzteil ausgebildet ist, weist ebenfalls einen Außendurchmesser 70 und einen Innendurchmesser 72 auf. Der Außendurchmesser 70 ist auf der dem Anschlussstutzen 38 zugewandten Seite größer als auf der der Öffnung 24 zugewandten Seite der Hülse 20. Die Hülse 20 ist folglich leicht konisch ausgebildet. Diese Konizität der Hülse 20 beruht auf dem Kunststoffspritzgussprozess bei der Herstellung der Hülse 20 und dient lediglich einer erleichterten Entformbarkeit aus einem Spritzgusswerkzeug. Es ist daher auch denkbar, dass der Außendurchmesser 70 der Hülse 20 auf der dem Anschlussstutzen 38 zugewandten Seite kleiner ist als auf der der Öffnung 24 zugewandten Seite der Hülse 20. Der Innendurchmesser 72 der Hülse 20 ist geringfügig größer ausgebildet als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30.
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Im Auslieferungszustand vor der Montage sind die Bauteile der Klemmverschraubung 12, nämlich die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16, die Quetschdichtung 18 und die Hülse 20 wie in 1 und 2 dargestellt im Aufnahmeraum 22 der Klemmmutter 10 angeordnet. Die Bauteile sind dabei koaxial zur Mittellängsachse 74 der Klemmmutter angeordnet. Die Tellerfeder 14, welche als kegelige Ringscheibe ausgebildet ist, ist derart auf der Innenstirnfläche 42 der Klemmmutter 10 angeordnet, dass sich der Kegel 76 der Tellerfeder 14 in Richtung der Öffnung 32 erstreckt. Auf der Tellerfeder 14 ist dann die Stützscheibe 16 angeordnet. Die Stützscheibe 16 verhindert, dass die Quetschdichtung 18, welche auf der der Tellerfeder 14 abgewandten Seite der Stützscheibe 16 angeordnet ist, bei der Montage in den langlochigen Schlitzen 54 der Tellerfeder 14 verklemmt wird, wodurch die Quetschdichtung 18 zerstört werden könnte. Auf der der Stützscheibe 16 abgewandten Seite der Quetschdichtung 18 ist die Hülse 20 angeordnet. Die Bauteile werden im Auslieferungszustand von einem als Pappronde ausgebildeten Halteteil 78 zusammengehalten.
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In 2 ist die Klemmmutter 10 sowie die darin im Auslieferungszustand angeordneten Bauteile der Klemmverschraubung 12, nämlich die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16, die Quetschdichtung 18, die Hülse 20 sowie das Halteteil 78 in einer Explosionsdarstellung dargestellt. Der zumindest abschnittsweise zylinderförmige Verlauf der Außenseite 48 der Klemmmutter 10 ist deutlich zu erkennen. Auch die Schlüsselweite 52 in Form des Sechskants 50 ist gut zu erkennen. Bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 4 weist die Tellerfeder 14 ausgehend von ihrer zentralen Ausnehmung bzw. Öffnung sechs langlochige Schlitze 54 auf. Die zentrale Ausnehmung 57 der Tellerfeder 14 ist wie in 1 gezeigt ebenso wie die zentrale Ausnehmung 63 der Stützscheibe 16, die zentrale Ausnehmung 67 der Quetschdichtung 18 und die zentrale Ausnehmung 71 der Hülse 20 deutlich zu erkennen. Das Halteteil 78 in Form der Pappronde weist einen Durchmesser 80 auf, welcher zumindest geringfügig größer ist als der Durchmesser 34 der Öffnung 32. Dadurch kann das Halteteil im Auslieferungszustand so in der Öffnung 32 verklemmt werden, dass die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16, die Quetschdichtung 18 und die Hülse 20 vom Halteteil 78 gehalten werden.
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Zur Montage der Klemmverschraubung wird wie in 3 dargestellt ein Anschlussrohr 30 in Form eines Kupferrohres von der Seite der Öffnung 24 in die Klemmmutter 10 eingeschoben. Das Anschlussrohr 30 wird dabei entlang der Mittellängsachse 74 der Klemmmutter 10 in die Klemmmutter 10 eingeschoben und schiebt dabei beim Auftreffen auf das Halteteil 78 in Pfeilrichtung 79 dieses Halteteil 78 aus der Öffnung 32 heraus und durchdringt dabei die zentralen Ausnehmungen 57, 63, 67 und 71 der Tellerfeder 14, der Stützscheibe 16, der Quetschdichtung 18 und der Hülse 20.
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In 3 ist die Klemmverschraubung vor dem Festziehen mit dem vorgesehenen Anzugdrehmoment dargestellt. Die Klemmmutter 10 ist auf den Anschlussstutzen 38 der Sanitärarmatur 40 über den Innengewindeabschnitt 36 aufgeschraubt. Die Hülse 20 liegt dabei mit ihrer der Quetschdichtung 18 abgewandten Stirnseite 84 an der Stirnseite 86 des Anschlussstutzens an. Vor dem Verschrauben der Klemmmutter 10 mit dem Anzugsdrehmoment ist die Tellerfeder 14 immer noch als kegelige Ringscheibe ausgebildet und weist eine Höhe 88 auf. Zu diesem Zeitpunkt wird das Anschlussrohr 30 noch nicht in der Klemmverschraubung verklemmt. Das Anschlussrohr 30 ist wie in 3 dargestellt in eine zentrale Bohrung 75 des Anschlussstutzens 38 eingeführt.
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In 4 ist die Klemmverschraubung 12 nach Festziehen der Klemmmutter 10 mit dem vorgesehenen Anzugsdrehmoment dargestellt. Die Klemmmutter 10 wird dabei entweder mit einem Gabel- oder Ringschlüssel nach Erfahrungswerten oder mit einem Drehmomentschlüssel auf den Anschlussstutzen 38 aufgeschraubt. Beim Aufschrauben der Klemmmutter 10 auf den Anschlussstutzen 38 über den Innengewindeabschnitt 36 verlagert sich die Klemmmutter entlang der Mittellängsachse 74 in axialer Richtung. Dabei beaufschlagt die Innenstirnfläche 42 die Tellerfeder 14 in Richtung der Stützscheibe 16 bzw. in Richtung (Pfeil 81) des Anschlussstutzens 38. Die Tellerfeder 14 wird folglich verformt. Bei der Verformung verengt sich die zentrale Ausnehmung 57 der Tellerfeder 14. Nach der Verformung weist die Tellerfeder eine Höhe 90 auf, welcher der Dicke des Materials der Tellerfeder entspricht, also geringer als die Höhe 88 ist. Der Innendurchmesser 92 der Tellerfeder 14 verändert sich bei der Verformung derart, dass dieser kleiner als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30 wird. Die Tellerfeder 14 verformt daher mittels ihrer in der 2 dargestellten Klauen 94 das Anschlussrohr 30. Durch die Tellerfeder 14 werden in den Bereichen, in denen die Klauen 94 gegen das Anschlussrohr 30 anliegen, linienförmige Einkerbungsabdrücke 96 eingeprägt. Durch diese linienförmigen Einkerbungsabdrücke 96 wird das Anschlussrohr 30 von der Tellerfeder 14 in der Klemmverschraubung 12 verklemmt. Nach Anziehen der Klemmmutter 10 mit dem vorgesehenen Anzugsdrehmoment sind der Außendurchmesser 56 der Tellerfeder 14 und der Durchmesser 34 der Öffnung 32 gleich oder nahezu gleich groß. Dadurch kann gewährleistet werden, dass bei mit dem Anzugsdrehmoment verschraubter Klemmverschraubung 12 selbst bei einem Materialbruch der Tellerfeder 14 die Klemmwirkung auf das zu klemmende Anschlussrohr 30 erhalten bleibt. Bei festgezogener Klemmmutter 10 liegt die auf die Höhe 90 reduzierte Tellerfeder 14 zumindest abschnittsweise bündig an der Stützscheibe 16 an. Die Quetschdichtung 18 wird im montierten Zustand ebenfalls axial zusammengepresst und weitet sich radial derart nach außen und nach innen aus, dass die Quetschdichtung dichtend an der Innenwand 46 der Klemmmutter 10 sowie an dem Anschlussrohr 30 anliegt. Im montierten Zustand weist die Hülse 20, welche zur Verlängerung des Einschubbereichs 98 des Anschlussrohres 30 in die Klemmverschraubung 12 dient, zwei Dichtbereiche auf. Der erste Dichtbereich 100 befindet sich an der Berührfläche der Stirnseiten 84 der Hülse 20 mit der Stirnseite 86 des Anschlussstutzens 38. Der zweite Dichtbereich 102 entsteht an der Berührfläche 104 der Quetschdichtung 18 mit der Hülse 20.
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5 zeigt eine zweite Klemmmutter 10 für eine erfindungsgemäße Klemmverschraubung 12, wie sie in den 7 und 8 dargestellt ist. Die sich entsprechenden Bauteile sind in den 5 bis 8 mit den entsprechenden Bezugszeichen aus den 1 bis 4 versehen. Die Klemmmutter 10 gemäß 5 ist dabei im Auslieferungszustand vor der Montage gezeigt jedoch ohne die Hülse 20 der Klemmmutter gemäß der 1 bis 4. Im Auslieferungszustand sind in der Klemmmutter 10 eine Tellerfeder 14, eine Stützscheibe 16, sowie eine Quetschdichtung 18 angeordnet. Die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16 und die Quetschdichtung 18 sind dabei in einem zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildeten Aufnahmeraum 22 der Klemmmutter 10 angeordnet. Die Klemmmutter 10 weist an ihrem oberen Ende eine Öffnung 24 auf, welche einen Durchmesser 26 aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser 28 des in den 7 und 8 dargestellten Anschlussrohres 30 ausgebildet ist. Auf der der Öffnung 24 abgewandten Seite weist die Klemmmutter 10 eine weitere Öffnung 32 auf. Diese Öffnung 32 weist einen Durchmesser 34 auf, der dem Durchmesser des zylindrischen Aufnahmeraums 22 der Klemmmutter entspricht. Auf der der Öffnung 24 abgewandten Seite weist die Klemmmutter 10 einen Innengewindeabschnitt 36 auf. Dieser Innengewindeabschnitt 36 dient zur Verschraubung der Klemmmutter 10 mit einem in den 3 und 4 dargestellten (Außen-)Gewindeabschnitt 37 eines Anschlussstutzen 38 einer Sanitärarmatur 40. Der Aufnahmeraum 22 der Klemmmutter 10 wird an ihrer der Öffnung 24 zugewandten Seite durch eine Innenstirnfläche 42 begrenzt. Die Klemmmutter 10 weist an ihrer dem Anschlussstutzen 38 im montierten Zustand zugewandten Seite in der Öffnung 32 eine Fase 44 auf. Diese Fase verläuft mit einem Winkel von 45° zur Innenwand des Aufnahmeraums 22 bzw. der Öffnung 32 und erleichtert die Montage durch Aufweitung der Öffnung 32 in Richtung eines zu montierenden Anschlussstutzens. An ihrer Außenseite 48 ist die Klemmmutter 10 zumindest abschnittsweise kreiszylindrisch ausgebildet. An ihrer dem Anschlussstutzen 38 im montierten Zustand zugewandten Seite weist die Klemmmutter 10 eine als Sechskant 50 ausgebildete Schlüsselweite 52 auf. Dieser Sechskant 50 ist in 2 deutlich zu erkennen.
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Die Tellerfeder 14 ist als kegelige Ringscheibe ausgebildet. Sie weist wie auch in 6 zu erkennen ist, langlochige Schlitze 54 auf. Im Auslieferungszustand weist die Tellerfeder einen Außendurchmesser 56 auf, welcher um ca. 0,4 mm kleiner ist als der Durchmesser 34 der Öffnung 32. Der Innendurchmesser 58 der Tellerfeder 14 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30 ausgebildet. Die Stützscheibe 16 weist einen Außendurchmesser 62 auf, welcher ebenfalls geringfügig kleiner ist als der Durchmesser 34 der Öffnung 32. Der Innendurchmesser 64 der Stützscheibe 16 ist geringfügig größer ausgebildet als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30. Die Tellerfeder 14 und die Stützscheibe 16 sind vorteilhafterweise aus Edelstahl hergestellt, wohingegen die Klemmmutter 10 aus Messing hergestellt ist.
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Die Quetschdichtung 18 ist aus einem Kunststoff, einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz EPDM, hergestellt. Sie weist einen Außendurchmesser 66 auf, welcher kleiner als der Durchmesser 34 der Öffnung 32 ist. Die Quetschdichtung 18 weist ferner einen Innendurchmesser 68 auf, welcher geringfügig kleiner oder gleich groß wie der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30 ist.
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Im Auslieferungszustand vor der Montage sind die Bauteile der Klemmverschraubung 12, nämlich die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16 und die Quetschdichtung 18 wie in 5 und 6 dargestellt im Aufnahmeraum 22 der Klemmmutter 10 angeordnet. Die Bauteile sind dabei koaxial zur Mittellängsachse 74 der Klemmmutter angeordnet. Die Tellerfeder 14, welche als kegelige Ringscheibe ausgebildet ist, ist derart auf der Innenstirnfläche 42 der Klemmmutter 10 angeordnet, dass sich der Kegel 76 der Tellerfeder 14 in Richtung der Öffnung 32 erstreckt. Auf der Tellerfeder 14 ist dann die Stützscheibe 16 angeordnet. Die Stützscheibe 16 verhindert, dass die Quetschdichtung 18, welche auf der der Tellerfeder 14 abgewandten Seite der Stützscheibe 16 angeordnet ist, bei der Montage in den langlochigen Schlitzen 54 der Tellerfeder 14 verklemmt wird, wodurch die Quetschdichtung 18 zerstört werden könnte. Die Bauteile werden im Auslieferungszustand von einem als Pappronde ausgebildeten Halteteil 78 zusammengehalten.
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In 6 ist die Klemmmutter 10 sowie die darin im Auslieferungszustand angeordneten Bauteile der Klemmverschraubung 12, nämlich die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16, die Quetschdichtung 18, sowie das Halteteil 78 in einer Explosionsdarstellung dargestellt. Der zumindest abschnittsweise zylinderförmige Verlauf der Außenseite 48 der Klemmmutter 10 ist deutlich zu erkennen. Auch die Schlüsselweite 52 in Form des Sechskants 50 ist gut zu erkennen. Bei der Ausführungsform gemäß den 5 bis 8 weist die Tellerfeder 14 ausgehend von ihrer zentralen Ausnehmung bzw. Öffnung sechs langlochige Schlitze 54 auf. Die zentrale Ausnehmung 57 der Tellerfeder 14 ist wie in 1 gezeigt ebenso wie die zentrale Ausnehmung 63 der Stützscheibe 16 und die zentrale Ausnehmung 67 der Quetschdichtung 18 deutlich zu erkennen. Das Halteteil 78 in Form der Pappronde weist einen Durchmesser 80 auf, welcher zumindest geringfügig größer ist als der Durchmesser 34 der Öffnung 32. Dadurch kann das Halteteil im Auslieferungszustand so in der Öffnung 32 verklemmt werden, dass die Tellerfeder 14, die Stützscheibe 16 und die Quetschdichtung 18 vom Halteteil 78 gehalten werden.
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Zur Montage der Klemmverschraubung wird wie in 7 dargestellt ein Anschlussrohr 30 in Form eines Kupferrohres von der Seite der Öffnung 24 in die Klemmmutter 10 eingeschoben. Das Anschlussrohr 30 wird dabei entlang der Mittellängsachse 74 der Klemmmutter 10 in die Klemmmutter 10 eingeschoben und schiebt dabei beim Auftreffen auf das Halteteil 78 in Pfeilrichtung 79 dieses Halteteil 78 aus der Öffnung 32 heraus und durchdringt dabei die zentralen Ausnehmungen 57, 63, 67 und 71 der Tellerfeder 14, der Stützscheibe 16 und der Quetschdichtung 18.
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In 7 ist die Klemmverschraubung vor dem Festziehen mit dem vorgesehenen Anzugdrehmoment dargestellt. Die Klemmmutter 10 ist auf den Anschlussstutzen 38 der Sanitärarmatur 40 über den Innengewindeabschnitt 36 aufgeschraubt. Die Quetschdichtung 18 liegt dabei mit ihrer der Stützscheibe abgewandten Seite an der Stirnseite 86 des Anschlussstutzens an. Vor dem Verschrauben der Klemmmutter 10 mit dem Anzugsdrehmoment ist die Tellerfeder 14 immer noch als kegelige Ringscheibe ausgebildet und weist eine Höhe 88 auf. Zu diesem Zeitpunkt wird das Anschlussrohr 30 noch nicht in der Klemmverschraubung verklemmt. Das Anschlussrohr 30 ist wie in 7 dargestellt in eine zentrale Bohrung 75 des Anschlussstutzens 38 eingeführt.
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In 8 ist die Klemmverschraubung 12 nach Festziehen der Klemmmutter 10 mit dem vorgesehenen Anzugsdrehmoment dargestellt. Die Klemmmutter 10 wird dabei entweder mit einem Gabel- oder Ringschlüssel nach Erfahrungswerten oder mit einem Drehmomentschlüssel auf den Anschlussstutzen 38 aufgeschraubt. Beim Aufschrauben der Klemmmutter 10 auf den Anschlussstutzen 38 über den Innengewindeabschnitt 36 verlagert sich die Klemmmutter entlang der Mittellängsachse 74 in axialer Richtung. Dabei beaufschlagt die Innenstirnfläche 42 die Tellerfeder 14 in Richtung der Stützscheibe 16 bzw. in Richtung (Pfeil 81) des Anschlussstutzens 38. Die Tellerfeder 14 wird folglich verformt. Bei der Verformung verengt sich die zentrale Ausnehmung 57 der Tellerfeder 14. Nach der Verformung weist die Tellerfeder eine Höhe 90 auf, welcher der Dicke des Materials der Tellerfeder entspricht, also geringer als die Höhe 88 ist. Der Innendurchmesser 92 der Tellerfeder 14 verändert sich bei der Verformung derart, dass dieser kleiner als der Außendurchmesser 28 des Anschlussrohres 30 wird. Die Tellerfeder 14 verformt daher mittels ihrer in der 6 dargestellten Klauen 94 das Anschlussrohr 30. Durch die Tellerfeder 14 werden in den Bereichen, in denen die Klauen 94 gegen das Anschlussrohr 30 anliegen, linienförmige Einkerbungsabdrücke 96 eingeprägt. Durch diese linienförmigen Einkerbungsabdrücke 96 wird das Anschlussrohr 30 von der Tellerfeder 14 in der Klemmverschraubung 12 verklemmt. Nach Anziehen der Klemmmutter 10 mit dem vorgesehenen Anzugsdrehmoment sind der Außendurchmesser 56 der Tellerfeder 14 und der Durchmesser 34 der Öffnung 32 gleich oder nahezu gleich groß. Dadurch soll gewährleistet werden, dass bei mit dem Anzugsdrehmoment verschraubter Klemmverschraubung 12 selbst bei einem Materialbruch der Tellerfeder 14 die Klemmwirkung auf das zu klemmende Anschlussrohr 30 erhalten bleibt. Bei festgezogener Klemmmutter 10 liegt die auf die Höhe 90 reduzierte Tellerfeder 14 zumindest abschnittsweise bündig an der Stützscheibe 16 an. Die Quetschdichtung 18 wird im montierten Zustand ebenfalls axial zusammengepresst und weitet sich radial derart nach außen und nach innen aus, dass die Quetschdichtung dichtend an der Innenwand 46 der Klemmmutter 10 sowie an dem Anschlussrohr 30 anliegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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