DE2303950B2

DE2303950B2 - Stopfenbuchsenartige kupplung fuer rohrstuecke

Info

Publication number: DE2303950B2
Application number: DE19732303950
Authority: DE
Inventors: Jaspal S. Elizabeth N.J. Bawa (V.St.A.)
Original assignee: Thomas & Betts Corp., Elizabeth, NJ. (V.St.A.)
Priority date: 1972-05-15
Filing date: 1973-01-27
Publication date: 1976-04-08
Also published as: JPS4926820A; AU463101B2; FR2184631A1; CA978226A; BE799252A; US3747960A; NL7301675A; AU5099673A; GB1375510A; FR2184631B1; DE2303950A1; IT980068B

Description

Die Erfindung betrifft eine stopfbuchsenartige Kupplung für Rohrstücke von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Mit solchen Kupplungen werden Rohrstücke, die als Schutzrohre für elektrische Leitungen dienen oder durch die Wasser oder andere Flüssigkeiten strömen, flüssigkeitsfest miteinander verbunden. Dabei erfüllt der Dichtring eine wichtige Aufgabe. Bei der Montage der Kupplung wird er zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten zusammengedrückt. Ein stärkeres Zusammendrücken durch stärkeres Anziehen der Überwurfmutter erhöht die Dichtheit. Das Anziehen und damit das Zusammendrücken des Dichtringes findet jedoch dort seine Grenze, wo der Dichtring bei zu starkem Zusammendrücken zerquetscht oder beschädigt wird. Bei einer bekannten stopfbuchsenartigen Kupplung wird der Dichtring bei Anziehen oder Andrehen der Überwurfmutter radial nach außen gedrückt. Damit gerät er mit der Innenwand der Überwurfmutter in Berührung. Diese versucht den Dichtrinj bei ihrer Drehung mitzunehmen. Damit wird an diesen gezogen, und er wird auf Abscheren beansprucht. So mit wird er bei zu starkem Andrehen der Überwurf mutter beschädigt Dies gilt insbesondere bei mehrmali gern öffnen und Schließen der Kupplung (US-Pi 19 36 552).

Bekannt ist weiter noch eine stopfbuchsenartigi Kupplung, bei der der zwischen den beiden Stirnseitei liegende Dichtring Kreisquerschnitt aufweist, wöbe ferner sich gegenüberliegende Flächen von Haupttei und anzuschließendem Teil einen eine Verschiebuni des Dichtrings radial nach innen zulassenden Freiraurr begrenzen und die radial außenliegende Stirnfläche dei Überwurfmutter als eine den Dichtring bei Drehung ra dial nach innen verschiebende Druckfläche ausgebilde

Bei dieser bekannten Ausführung ist der Freiraurr von der zylindrischen Oberfläche des Hauptteils unc einer radial inneren Stirnfläche des anzuschließender Teils begrenzt und liegt die entsprechend dem Dichtringquerschnitt gerundete Druckfläche der Überwurf mutter diametral gegenüber dem Freiraum. Andererseits liegen sich ebenfalls gerundete Druckflächen des Hauptteils radial innen und des anzuschließenden Teils radial außen diametral gegenüber. Bei dieser Kupplung stoßen bei ganz angezogener Überwurfmutter Metall auf Metall. Dies kann das Zusammenpressen des Dichtringes und damit die Dichtheit der Verbindung beeinträchtigen (DT-PS 3 83 217).

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung so auszubilden, daß sich der Dichtring zum Erzielen höchster Dichtheit maximal zusammendrücken läßt, ohne dabei an die sich drehende Überwurfmutter angedrückt zu werden. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich nach der Erfindung mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Der Kreisquerschnitt aufweisende Dichtring wird somit beim Anziehen der Überwurfmutter in einen für ihn vorgesehenen Freiraum radial nach innen verschoben und damit von der sich drehenden Überwurfmutter wegbewegt Damit wird die Gefahr seiner Beschädigung stark herabgesetzt Bei seiner Einwärtsbewegung schiebt sich der Dichtring zwischen den beiden gleiche Schrägstellung aufweisenden Stirnflächen des Hauptteils und der Überwurfmutter nach innen. Wegen der gleichen Schrägstellung dieser beiden Flächen wird er nur gleichmäßig auf Druck und nicht zusätzlich auf Biegung oder Abscheren beansprucht. Dies erhöht seine Lebensdauer und verstärkt ihn in seiner Dichtfunktion.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen stopfbuchsenartigen Kupplung bilden den Gegenstand von Unteransprüchen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 die perspektivische Darstellung eines Gehäuseteils, bei dem die Kupplung zur Einführung eines Rohrstückes dient,

F i g. 3 und 4 je ein Schnitt durch die wesentlichen Teile weiterer Ausführungsformen,

F i g. 5 und 6 je ein Schnitt durch die wesentlichen Teile noch anderer Ausführungsformen,

F i g. 7 ein Schnitt durch die wesentlichen Teile der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform vor dem Anziehen

der Überwurfmutter,

F i g. 8 ein Schnitt durch eine noch andere Ausführungsform und

F i g. 9 ein Schnitt durch eine let? te Ausführungsform.

Die Kupplung 20 besteht aus einem Hautteil 22 mit einem mit Außengewinde versehenen Teil 24. welches in einer Stirnseite 26 ausläuft. Am inneren Ende 30 ist die schräggestellte Stirnfläche 28 vorgesehen. Rund um den Haupiteil 22 läuft ein Bund 32 um. Im Abstand vom Bund 32 liegen Schlüsselflächen 34. Diese begrenzen auch die Einschraubtiefe des Außengewindes 24. Am Hauptteil 22 ist eine Überwurfmutter 36 drehbar befestigt. Sie weist einen Innengewinde aufweisenden Abschnitt 38 an ihrer Stirnseite 40 und einen nach innen gebogenen Flansch 42 an ihrem anderen Ende 44 auf. Die Innenseite der Überwurfmutter 36 ist mit einer schräggestellen Stirnfläche 46 verseilen, welche von dem mit Innengewinde versehenen Abschnitt 38 gegen das zweite Ende 44 geneigt ist. Zwischen der Stirnseite 28 des Hauptteils 22 und der Stirnfläche 46 der Überwurfmutter 36 ist ein Dichtring 48 angeordnet. Der Hauptteil 22 und die Überwurfmutter 36 können entweder aus metallischem Material geformt werden, wie z. B. in F i g. 1 gezeigt ist, oder aus einem entsprechenden Kunststoffmaterial, wie z. B. bei 50 bzw. 52 in F i g. 8 gezeigt ist.

Der Hauptteil 22 kann auch in der in F i g. 9 gezeigten Weise eine innere Metallhülse 58 aufweisen, die aus Stahl oder irgendeinem der üblicherweise verwendeten leitenden Materialien besteht, wie z. B. Kupfer, Aluminium, Messing, Bronze od. dgl., und im Inneren eines Hautteils 58 aus Kunststoff angeordnet ist, um einen Metall auf Metall Kontakt und eine Erdung zwischen dem Teil 58 und dem anzuschließenden Teil 54 zu bilden.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Anwendung wird ein anzuschließendes Teil 54 durch Einschrauben mit einem Gehäuse 62 verbunden, das in einer Wand befestigt ist. Die Handhabung des Teiles 54 ist durch ein in seiner unmittelbaren Nähe vorstehendes Teil 64 behindert oder eingeschränkt. Wie in F i g. 1 genauer gezeigt ist, steht das mit Gewinde versehene Ende 60 des anzuschließenden Teils 54 mit dem mit Innengewinde versehenen Abschnitt 38 der Überwurfmutter 36 in Eingriff, welche gedreht wird, um die Stirnfläche 66 des Teils 54 gegen den Dichtring 48 und die schräggestellte Stirnfläche 28 des Hauptteils 22 vorzuschieben. Die Überwurfmutter 36 wird gedreht, bis die Stirnfläche 66 des Teils 54 bei 68 sowohl mit der Stirnfläche 28 des so Hauptteils 22 als auch mit dem Dichtring 48 in Berührung kommt. Dieser wird in den Freiraum 86 zwischen den Stirnflächen 28 und 46 des Hauptteils 22 bzw. der Überwurfmutter 36 verformt. Der Dichtring 48 wird daher in innige Berührung mit den umgebenden oder SS begrenzenden Oberflächen der Überwurfmutter 36 und des Hauptteils 22 sowie mit den angrenzenden Oberflächen des anzuschließenden Teils 54 gebracht, so daß dort eine Abdichtung bewirkt wird. Die Schrägstellung der Stirnfläche 28 kann wahlweise bestimmt werden, um das Ausmaß des Vorschiebens des mit Gewinde versehenen anzuschließenden Teils 54 in die Kupplung 20 zu regeln, sowie gleichzeitig das Ausmaß der Verformung, welcher der Dichtring 48 unterworfen wird. Auch kann die Stirnfläche 46 der Überwurfmutter 36 ⁶S wahlweise schräggestellt werden, um mit der Stirnfläche 28 des Hauptteils 22 zusammenzuwirken.

Andere Ausführungsformen der schräggestellten Stirnflächen von Hauptteil und Überwurfmutter sind in den F i g. 5 und 6 dargestellt In F i g. 5 ist beispielsweise eine Schrägfläche 70 am Bund 72 des Haupteils ausgebildet und zu einer weiteren Schrägfläche 74 entgegengesetzt geneigt, die mit der Innenwand 76 des Hauptteils in Verbindung steht, so daß eine V-förmige Ausnehmung gebildet wird. Ein Dichtring 78, der zwischen den Schrägflächen 70 und 74 des Hauptteils und der gegenüberliegenden Schrägfläche 46 der Überwurfmutter angeordnet ist, ist daher auf den Raum zwischen der Überwurfmutter und dem Hauptteil beschränkt und seine maximale Verformung erfolgt an der Berührungsstelle zwischen der Stirnfläche 66 des anzuschließenden Teils 54 und dem Dichtring 78, während sein restlicher Teil einem Mindestmaß an Verformung unterworfen ist

Die schräggestellte Stirnfläche 46 der Überwurfmutter kann abgeändert werden, wie beispielsweise F i g. 6 zeigt, um eine schräggesteJlte Stirnfläche 79 zu erhalten, die sich nur teilweise gegen den mit Innengewinde versehenen Abschnitt 80 der Überwurfmutter 82 erstreckt. Die Verbindung zwischen der Stirnfläche 79 und dem mit Innengewinde versehenen Abschnitt 80 wird durch eine Fläche 84 hergestellt, die sich senkrecht zur Längsachse der Überwurfmutter 82 erstreckt. Die Winkelbeziehung zwischen der schräggestellten Stirnseite 28 des Hauptteils und der schräggestellten Stirnseite 79 der Überwurfmutter ist so ausgebildet, daß sie den Dichtring 78 Kräften unterwirft, welche ihn stärker in den Freiraum 86 zwischen der Stirnfläche 66 des anzuschließenden Teils 54 und der Stirnfläche 28 des Hauptteils 22 zu drücken trachten.

In den F i g. 3 und 4 sind zusätzliche Ausführungsformen dargestellt, welche für die drehbare Verbindung der Überwurfmutter mit dem Hauptteil nützlich sind. In F i g. 3 ist beispielsweise ein Hauptteil 88 dargestellt, der eine Ringnut 90 aufweist, welche in dem Bund 91 ausgebildet ist. Der nach innen gebogene Flansch 92 einer Überwurfmutter 94 ist mit einem Vorsprung % versehen, welcher verschiebbar in die Ringnut 90 paßt, um einen drehbaren Eingriff zwischen diesen zu erhalten, wodurch di« Überwurfmutter 94 am Hauptteil 88 befestigt und gleichzeitig das Ausmaß der radialen Verschiebung zwischen der Überwurfmutter 94 und dem Hauptteil 88 begrenzt wird. Selbstverständlich können die relativen Stellungen der Ringnut 90 und des Vorsprunges % umgekehrt werden.

Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform wird der drehbare Eingriff zwischen einer Überwurfmutter 98 und einem Hauptteil 100 erzielt, indem die Stirnseite 102 der Überwurfmutter 98 im allgemeinen angrenzend an den Bund 104 des Hauptteils 100 mindestens teilweise nach innen gedrückt ist Die in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen können selbstverständlich bei irgendeiner der vorerwähnten anderen Ausfuhrungsformen leicht verwendet werden, um die drehbare Verbindung zwischen der Überwurfmutter und dem Hauptteil zu bewirken.

Der Dichtring 48 hat einen kreisförmigen Querschnitt, wie in F i g. 7 gezeigt ist. Bei der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform erstreckt sich ein Teil des Dichtrings 48 etwas über das zweite Ende des Hauptteils 22 hinaus oder nach rechts von diesem vor seiner Berührung mit der Stirnfläche 66 des anzuschließenden Teils 54, so daß diese» den Dichtring 48 berührt, bevor sein Vorschub durch die Berührung mit der Stirnfläche 28 dei Hauptteils 22 beschränkt wird. Dadurch wird bewirkt, daß der Dichtring 48 einer genügend großen

Verformungskraft unterworfen wird, welche ihn gegen die angrenzenden Stirnflächen von Hauptteil 22, Überwurfmutter 36 und anzuschließendem Teil 54 drückt, um die gewünschte Abdichtung zu bewirken. Die Verformung des Dichtrings 48 ist wirksam geregelt durch den Abstand und die relative winklige Anordnung zwischen den schräggestellten Stirnflächen 28, 46 und die Größe des in der Kupplung verwendeten Dichtrings. Er kann aus irgendeinem einer Anzahl üblicherweise verwendeter, elastisch verformbarer Materialien geformt werden, wie z. B. Gummi, Neopren u. dgl, oder anderen natürlichen oder synthetischen Materialien. Die Überwurfmutter 36 kann mit wahlweise abgeflachten Teilen versehen werden, wie z. B. bei 106 in F i g. 3 gezeigt ist, um zu ermöglichen, daß sie entweder manuell oder durch die Verwendung eines entsprechend geformten Werkzeuges angezogen oder gelöst werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stopfbuchsenartige Kupplung für Rohrstücke, bestehend aus einem rohrförmigen Haupttei! mit einem Bund an einem Ende, mit einer mit dem Hauptteil verbundenen und mit einem Flansch über den Bund des Hauptteils greifenden Überwurfmutter, mit einem Gewinde an der Überwurfmutter zur Befestigung mit dem anzuschließenden Teil, mit sich dabei gegenüberliegenden Stirnseiten von Hauptteil und anzuschließenden Teil, mit einem den Spalt zwischen diesen beiden Stirnseiten überdeckenden Innenwandabschnitt der Überwurfmutter und mit einem in diesen Spalt eingelegten Dichtring, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (48) Kreisquerschnitt aufweist, daß die sich gegenüberliegenden Stirnflächen (28, 66) von Hauptteil (22) und anzuschließendem Teil einen eine Verschiebung des Dichtringes (48) radial nach innen zulassenden Freiraum (86) begrenzen, wobei die radial außenliegende Stirnfläche (46) der Überwurfmutter (36) als eine den Dichtring (48) bei Drehung radial nach innen verschiebende, schräg gestellte Druckfläche ausgebildet ist, der die radial innenliegende, die eine Freiraum- Begrenzungs wand bildende Stirnfläche (28) des Hauptteils (22) mit einer der Schrägstellung der Stirnfläche (46) der Überwurfmutter (36) entsprechenden Schrägstellung diametral gegenüberliegt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg gestellte Stirnfläche (28) des Hauptteils (22) an dessen innerem Ende (30) mit dessen Innenseite in Verbindung steht

3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schräggestellte Stirnfläche (28) des Hauptteils (22) bemessen 15t für den Eingriff mit der inneren Kante der radialen Stirnfläche (66) des anzuschließenden Teils (54).

4. Kupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Abstand zwischen der schräggestellten Stirnfläche (28) des Hauptteils (22) und der schräggestellten Stirnfläche (46) der überwurfmutter (36) im allgemeinen gleich der Querschnittsabmessung des Dichtringes (48) ist.