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Die Erfindung betrifft einen Klemmverbinder zur Verbindung mit einem Rohr.
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Klemmverbinder, mit denen bei der Installation oder Reparatur von Rohrleitungen beispielsweise im Sanitär- oder Heizungsbereich die Verbindung von Rohren zu anderen Rohren oder zu Armaturen hergestellt werden kann, sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. So beschreibt die
DE 295 20 096 U1 beispielsweise einen Klemmverbinder, bei welchem mithilfe eines Schraubenschlüssels oder einer Rohrzange eine Überwurfmutter auf einen konischen Träger aufgeschraubt wird. Weiterhin sind Klemmverbinder bekannt, welche mithilfe einer hydraulischen Presszange mit einem Rohr verbunden werden. Bei vielen Installationsarbeiten und insbesondere bei der Reparatur von bereits installierten Rohrverbindungen ist jedoch nur sehr wenig Arbeitsraum vorhanden, sodass die Verwendung eines Schraubenschlüssels oder einer Presszange schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist.
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Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zur Herstellung einer Verbindung mit einem Rohr bereitzustellen, welche einfach, robust und insbesondere unter beengten Platzverhältnissen anwendbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch einen Klemmverbinder nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Der erfindungsgemäße Klemmverbinder ist für die Verbindung mit einem zylindrischen Körper eingerichtet und vorgesehen, wobei nachfolgend stellvertretend für einen solchen allgemeinen Körper von einem Rohr gesprochen wird, da dies den häufigsten Anwendungsfall darstellt. Zur Verbindung mit dem Rohr enthält der Klemmverbinder einen Klemmabschnitt mit:
- - Einem Gegenlager, welches das Rohr (im in den Klemmverbinder eingesetzten Zustand) auf einem ersten Teilumfang umgibt.
- - Einem Klemmbügel, welcher dem Gegenlager gegenüberliegt (bezüglich der Achse des Klemmverbinders bzw. eines eingesetzten Rohres) und welcher das Rohr (im eingesetzten Zustand) auf einem zweiten Teilumfang umgibt.
Der Klemmbügel und das Gegenlager sind weiterhin über mindestens eine Schraube so miteinander verbunden, dass das Rohr zwischen ihnen eingeklemmt werden kann.
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Der Klemmbügel kann insbesondere eine vom Gegenlager separate (stofflich unverbundene) Komponente sein, welche mit der Schraube und gegebenenfalls weiteren Kopplungen (z.B. einem Drehgelenk) mit dem Gegenlager verbunden werden kann. Durch Anziehen der Schraube kann beispielsweise der Abstand zwischen Klemmbügel und Gegenlager vermindert werden, sodass ein zwischen beiden Komponenten befindliches Rohr eingeklemmt wird.
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Der Schraubenschaft kann den Klemmbügel insbesondere lose durchgreifen und in ein Gewinde im Gegenlager und/oder in eine Mutter jenseits des Gegenlagers eingeschraubt werden.
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Zur Herstellung einer Rohrverbindung ist bei dem beschriebenen Klemmverbinder nur das Festziehen der Schraube erforderlich. Dies kann mit einem entsprechenden Gerät (Schraubendreher, Sechskantschlüssel oder dergleichen) von Hand oder maschinell erfolgen, ohne dass hierfür ein großer Platzbedarf erforderlich ist. Insbesondere muss ein Werkzeug nicht um den Klemmverbinder herumgeführt und/oder im Bereich des Klemmverbinders geschwenkt werden.
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In der Regel wird der Klemmbügel nicht mit einer einzelnen Schraube ausreichend stabil befestigbar sein. Daher ist vorzugsweise eine zweite Halterung für den Klemmbügel vorhanden, beispielsweise in Form eines am Gegenlager ausgebildeten Schwenkgelenkes. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Klemmbügel durch zwei an seinen Enden angreifende Schrauben mit dem Gegenlager verbunden ist. In diesem Falle kann durch Anziehen der beiden Schrauben eine gleichmäßige, symmetrische Befestigung eines Rohres erreicht werden.
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Das Gegenlager und der Klemmbügel erfassen ein eingesetztes Rohr vorteilhafterweise an gegenüberliegenden Punkten, damit es sicher gehalten wird. Der erste Teilumfang, über den sich das Gegenlager erstreckt, und der zweite Teilumfang, über den sich der Klemmbügel erstreckt, müssen dabei nicht unbedingt zusammengenommen einen vollumfänglichen (360°) Kontakt zum Rohr haben. Auch muss im Bereich des ersten und/oder zweiten Teilumfangs nicht durchgehend Kontakt zwischen Rohr und Gegenlager bzw. Klemmbügel bestehen. Vorzugsweise ist es jedoch so, dass sich der erste Teilumfang und/oder der zweite Teilumfang über einen Winkelbereich von ca. 180° erstreckt. Das Gegenlager bzw. der Klemmbügel bilden somit eine Art Halbschale, in welche ein Rohr problemlos eingelegt werden kann.
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Das Gegenlager und/oder der Klemmbügel können optional Krallen zur Verankerung auf der Oberfläche des eingesetzten Rohres aufweisen, um die Klemmwirkung zu erhöhen und durch Eingraben in die Rohroberfläche zusätzlich eine formschlüssige Ankopplung zu erreichen. Beispielsweise können das Gegenlager und/oder der Klemmbügel an ihrer dem Rohr zugewandten Innenseite umlaufende Rillen mit scharfen Kanten aufweisen.
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Der Klemmverbinder enthält weiterhin vorzugsweise einen Dichtabschnitt, welcher das Rohr im eingesetzten Zustand vollumfänglich umgibt. Wie sein Name andeutet, kann der Dichtabschnitt eine gegen den Austritt des Rohrinhaltes dichte Ankopplung an die Oberfläche des Rohres herstellen. In axialer Richtung des Klemmverbinders (bzw. eines eingesetzten Rohres) gesehen liegen der Dichtabschnitt und der Klemmabschnitt vorzugsweise nebeneinander. Insbesondere kann der Dichtabschnitt dabei das Stirnende eines eingesetzten Rohres aufnehmen, während sich der Klemmabschnitt hiervon beabstandet anschließt.
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Der vorstehend beschriebene Dichtabschnitt des Klemmverbinders kann insbesondere mindestens ein Dichtelement (z.B. einen O-Ring) aus einem Dichtungsmaterial aufweisen, um eine elastische, dauerhafte Dichtung zwischen Klemmverbinder und Rohr zu gewährleisten.
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Der Anschluss des Klemmverbinders an ein Rohr dient in der Regel der Ankopplung des Rohres an andere Bauteile. Der Klemmverbinder enthält daher üblicherweise ein Anschlussstück, welches für den Anschluss an eine weitere Komponente wie insbesondere ein weiteres Rohr oder eine Armatur eingerichtet ist. Das Anschlussstück kann beispielsweise ein zylindrischer Stutzen sein, welcher ein Innengewinde und/oder ein Außengewinde zum Anschrauben der weiteren Komponente aufweist. Ebenso kann das Anschlussstück für die Klemmverbindung mit der weiteren Komponente eingerichtet sein, beispielsweise indem es spiegelbildlich zum Klemmabschnitt ausgestaltet ist.
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Bei der Verwendung des Klemmverbinders kann es - insbesondere unter beengten Platzverhältnissen - problematisch sein, das Rohr gerade und ohne Verkanten einzuführen. Ein gerader Sitz ist aber in der Regel wichtig für eine sichere und dichte Verbindung zwischen Rohr und Klemmverbinder. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Klemmverbinder daher eine Einschubhilfe, welche das Rohr beim Einstecken in den Klemmabschnitt und/oder in den Dichtabschnitt (falls vorhanden) führt. Diese Führung kann insbesondere darin bestehen, dass das Stirnende des Rohres gehalten und bei seiner Bewegung durch den Klemmverbinder zentriert wird.
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Bei der genannten Einschubhilfe kann es sich insbesondere um eine axial beweglich gelagerte Komponente handeln. Beim Einstecken eines Rohres folgt die Einschubhilfe dann der Bewegung des Rohres entlang der Achse des Klemmverbinders, wobei sie das Rohr auf diesem Weg führt und zentriert.
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Die Einschubhilfe kann insbesondere eine Aufnahme für das Stirnende eines Rohres aufweisen. Eine solche Aufnahme kann im einfachsten Falle in Form einer Vertiefung (Rinne oder Rille) vorlegen, in welche das Stirnende des Rohres eingreift. Bei fortgesetztem Druck des Rohres in Richtung der Rinne wird das Stirnende dann formschlüssig an seiner radialen Position gehalten und so sicher geführt.
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Die geometrische Ausgestaltung der Einschubhilfe kann im Prinzip beliebig sein. Insbesondere kann sie die Form eines Ringes haben.
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Als Material für die Einschubhilfe wird typischerweise ein geeigneter Werkstoff aus Metall (z.B. trinkwassergeeignetes Messing) oder Kunststoff eingesetzt.
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Sofern der Klemmverbinder ein oder mehrere Dichtelemente aufweist, in die das Rohr eingeschoben werden soll, ist die Einschubhilfe vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie axial an diesen Dichtelementen vorbeibewegt werden kann. Dabei kann der Außendurchmesser der Einschubhilfe auch größer als der Innendurchmesser des betreffenden Dichtelementes (z.B. O-Ringes) sein, wobei die Passage der Einschubhilfe dann durch eine Kompression des Dichtelementes ermöglicht wird.
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Da die beschriebene Einschubhilfe ein separat verkäufliches Produkt ist und auch in anderen Installationssituationen eingesetzt werden kann, betrifft die Erfindung auch eine solche Einschubhilfe als eigenständigen Gegenstand.
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Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe der Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Klemmverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 einen Schnitt entlang der Mittelachse durch den zusammengesetzten Klemmverbinder von 1;
- 3 den Klemmverbinder vor Einstecken eines Rohres;
- 4 den Klemmverbinder nach Einstecken eines Rohres in den Klemmabschnitt;
- 5 den Klemmverbinder nach vollständigem Einstecken in das Rohr.
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Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klemmverbinders 100 erläutert.
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Für die Reparatur von wasserführenden Rohrleitungen werden in erster Linie Klemmverbinder oder Pressverbinder genutzt. Klemmverbinder in Dimensionen bis DN 50 bestehen zumeist aus einem metallischen Verbindungskörper, der durch Aufschrauben einer Konusmutter eine Kraft auf ein innenliegendes Klemmelement aufbringt und somit eine Kraftschlüssigkeit gewährleistet. Für die Montage werden Rohrzangen oder großvolumige Maulschlüssel verwendet. Bei der Verarbeitung von Pressfittingen ist die Verwendung von Presszangen mit entsprechenden Pressbacken notwendig.
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Bei beiden Verbindungslösungen ist der Platzbedarf, der sich durch die zu verwendenden Werkzeuge ergibt, extrem hinderlich, insbesondere bei beengten Einbausituationen im Schacht oder bei eng aneinander liegenden Rohrleitungen.
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Diese Problematik wird durch den Klemmverbinder 100 gelöst. Der Klemmverbinder enthält einen Verbindungsabschnitt 110, in welchem das anzuschließende Rohr dichtend festgeklemmt werden kann, sowie ein Anschlussstück 101, an welches weitere Komponenten wie etwa ein anderes Rohr oder eine Armatur angeschlossen werden können. Im dargestellten Beispiel ist das Anschlussstück 101 einfach ein zylindrischer Stutzen. Typischerweise enthält es indes beispielsweise ein Innengewinde, ein Außengewinde oder weitere Klemmmittel.
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Der Verbindungsabschnitt 110 besteht im Beispiel seinerseits aus zwei in Richtung der Klemmverbinder-Achse A hintereinander liegenden Abschnitten, nämlich
- - einem Klemmabschnitt 111, in welchem eine kraftschlüssige Klemmverbindung mit einem eingesteckten Rohr erfolgt, sowie
- - einem Dichtabschnitt 112, in welchem eine Dichtung zwischen Rohr und Klemmverbinder erfolgt.
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Der Klemmabschnitt 111 enthält ein Gegenlager 113, das einstückig mit dem restlichen Klemmverbinder ausgebildet ist, sowie einen Klemmbügel 115, welcher eine separate Komponente darstellt.
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Das Gegenlager 113 und der Klemmbügel 115 bilden jeweils einen Halbbogen über einen Teilumfang von je 180°, sodass sie zusammen ein eingesetztes Rohr vollumfänglich (360°) umgeben. An ihrer Innenseite haben das Gegenlager 113 und der Klemmbügel 115 scharfkantige Rillen 114, mit denen sich auf der Oberfläche eines Rohres formschlüssig verkrallen können.
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Des Weiteren sind an den beiden Enden des Klemmbügels 115 Ausnehmungen und Durchgangslöcher L vorgesehen, durch die jeweils eine Schraube S (z.B. Innensechskantschraube) gesteckt werden kann. Fluchtend hiermit befinden sich auf der Seite des Gegenlagers 113 ebenfalls je ein Durchgangsloch L sowie eine Ausnehmung, in der eine Mutter M gelagert ist, in welche die Schraube S eingreift. Der Klemmbügel 115 wird somit über die beiden Schrauben S abstandsvariabel mit dem Gegenlager 113 verbunden. Durch Anziehen der Schrauben S kann der Abstand zwischen Klemmbügel 115 und Gegenlager 113 verringert und ein eingesetztes Rohr eingeklemmt werden.
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Die vollständige Montage eines Rohres R und dessen endgültige Lage ist in den 3 bis 5 dargestellt.
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3 zeigt das Rohr R vor dessen Einsetzen in einen Klemmverbinder 100.
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In 4 ist der erste Schritt der Montage erkennbar, in welchem das Rohr R in den (noch gelockerten) Klemmabschnitt 111 eingeführt worden ist. Das Stirnende des Rohres R liegt somit am Eingang des Dichtabschnittes 112. Dort befindet sich eine Einschubhilfe 120. Hierbei handelt es sich um einen Ring aus einem metallischen oder organischem Werkstoff, welcher auf der dem Rohr R zugewandten Seite eine umlaufende Vertiefung als Gegenpassform zur Rohrstirnseite aufweist. In diese Vertiefung kann das Stirnende des Rohres passend eingreifen, um so beim weiteren Vorschub in radialer Richtung sicher gehalten und geführt zu werden.
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Wie aus 5 erkennbar ist, bewegt sich die Einschubhilfe 120 beim Vorschub des Rohres R in axialer Richtung mit und führt so das Rohr R in den Dichtabschnitt 112 ein. Dabei werden auch zwei Dichtelemente in Form von O-Ringen O1 und O2 passiert, die im Dichtabschnitt vorgesehen sind. Die O-Ringe werden dabei durch die Einschubhilfe 120 vorübergehend komprimiert, was jeweils zu einem vorübergehenden Vorschubwiderstand führt. Das daraus resultierende zweifache Rucken gibt dem Monteur eine haptische Rückkopplung über den ordnungsgemäßen Verlauf der Montage.
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In dem in 5 dargestellten Endzustand sitzt das Rohr R sicher zentriert im Dichtabschnitt 112, wo es von den zwei O-Ringen abgedichtet wird. Die Einschubhilfe 120 liegt zwischen dem Stirnende des Rohres und einer radialen Stufe des Klemmverbinders, wo sie verbleibt. Ferner ist das Rohr durch Anziehen der Schrauben S im Klemmabschnitt 111 eingeklemmt und so dauerhaft mit dem Klemmverbinder verbunden.
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Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der neu entwickelte Klemmverbinder 100 klein und schlank ist und die Dichtfunktion durch zwei innenliegende O-Ringe gewährleistet. Die Herstellung der Kraftschlüssigkeit wird durch das Festziehen zweier Innensechskantschrauben S erreicht, die einen Klemmbügel 115 auf den Verschraubungskörper 113 ziehen. Als Werkzeug kann ein Innensechskantschlüssel oder ein Akkuschrauber mit Biteinsatz verwendet werden. Die Verschraubung ist somit für den Einsatz in beengten Einbausituationen bestens geeignet.
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Die Montagefreundlichkeit ist immer gewährleistet, da der Klemmverbinder 100 vor dem Festziehen so gedreht werden kann, dass sich die Schrauben S im sichtbaren Bereich befinden.
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Die integrierte Einschubhilfe 120 liegt im inneren Bereich der Verbindung und ist vor dem ersten O-Ring Sitz fest eingeklipst. Die Einschubhilfe schützt die Dichtelemente gegen Verschmutzung und vor Beschädigungen (vor und während des Einbaus). Ferner gewährleistet die Positionierung der Einschubhilfe 120 eine bessere Zentrierung des zu verbindenden Rohres. Die Einschubhilfe ist fest in den Klemmverbinder 100 integriert und somit gegen Verlust (auch in ungünstigen Einbausituationen) gesichert.
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Der Klemmverbinder 100 kann beispielsweise in mindestens einer der folgenden Ausführungsformen hergestellt werden:
- - mit Außengewindeanschluss (nach DIN EN 10226-1)
- - mit Innengewindeanschluss (nach DIN EN 10226-1)
- - mit beidseitigem Klemmverbinder mit Längenausgleich
- - mit einseitigem Klemmverbinder mit Längenausgleich und Gewindeanschluss
- - aus Messing für trinkwasserführende Stahlrohrleitungen oder einem anderen trinkwassergeeigneten Rohrwerkstoff aus Metall oder Kunststoff
- - aus Messing vernickelt für Heizkörperanbindungen
- - z.B. in den Größen DN 10 bis DN 50.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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