DE2521930C2

DE2521930C2 - Rohrverbindungsstück

Info

Publication number: DE2521930C2
Application number: DE2521930A
Authority: DE
Inventors: Antonio Neapel/Napoli Romanelli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-20
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 1985-07-04
Also published as: ES212512Y; US4029345A; ES212512U; FR2272323A1; DE2521930A1; FR2272323B1; CH589816A5; GB1513551A

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrverbindungsstück für die dichte Verbindung eines glatten Rohrabschnittes aus weichem Material mit einem ein Außengewinde aufweisenden Rohrabschnitt bzw. Rohrstutzen mit einer Verschlußmutter zum Anziehen der miteinander zu verbindenden Rohrabschnitte mit Innengewinde, mit einem Dichtring, der einen an einem Ende angeordneten Flansch und einen Schuß aufweist, wobei der Flansch entgegengesetzt angeordnete, konische untere und obere Ringoberflächen aufweist und die Konizität der unteren Ringoberfläche gleich der Konizität eines inneren Ringabsatzes im Bereich der Verschlußmutter und die Konizität der oberen Ringoberfläche gleich der Konizitat einer unteren Ringoberfläche am Gewindeende des Stutzens ist, wobei weiterhin der Schuß mindestens einen Abschnitt aufweist, der leicht in das Ende des Rohrabschnittes einschiebbar ist wobei nach dem vollständigen Einschieben des Schusses des Dichtrings in d in anzuschließenden Rohrabschnitt durch Festziehen der Verschlußmutter auf dem Gewindeende des Rohrstutzens die aneinanderliegenden Flächen der Verschlußmutter, die entsprechend der konischen unteren Ringoberfläche des Flansches aufgeweitete Endkente des Rchrabschnittes und der den Flansch und den Schuß aufweisende Dichtring aneinanderliegen und wobei die Erdkante des Rohrabschnittes zunächst zylindrisch ist und im weiteren Verlauf des Einschiebens des Schusses allmählich bis zur völligen Anpassung an die konische untere Ringoberfläche des Flansches nach außen gespreizt wird, wenn das Eintreiben des Dichtrings in das Ende des Rohrabschnittes beendet ist, mit einem genau auf das Ende des zu verbindenden Rohrabschnittes passenden Hilfsdichtring, der eine vorzugsweise ebene und in einer Ebene senkrecht zur Achse des zu verbindenden Rohrabschnittes liegende untere Stirnfläche aufweist, und mit einem h -der Verschlußmutter ausgebildeten, diese untere Stirnfläche erfassenden ebenen inneren Ringabsatz, wobei die obere Stirnfläche des Hilfsdichtrings kegelstumpfförmig mit einer Konizität nach innen geneigt ist, die der Konizität der unteren Ringoberfläche des Flansches entspricht

Es sind Rohrverbindungsstücke bekannt, bei denen Dichtringe verwendet werden, die zwischen die zu verbindenden Rohrteile gelegt werden. Die bekannten Dichtringe werden an der Außenseite des anzuschließenden b/w. zu verbindenden Rohres angeordnet und die äußere und innere Gestalt eines solchen Dichtringes wird so gewählt, daß eine möglichst dichte Verbindung der Rohrabschnitte entsteht. Bei dieser bekannten Rohrverbindung findet eine Verformung an den Stellen der Verbindung der Rohrabschnitte statt Durch die Verwendung eines solchen Dichtringes an der Außenseite des zu verbindenden Rohres wird zwar eine ausreichende Dichtung gegenüber einer in dem Rohr geführten Flüssigkeit erreicht, der Zusammenbau der Rohrverbindungsstücke muß jedoch besonders sorgfältig vorgenommen werden, da eventuelle Spannungen an den Verbindungsstellen zu mechanischen Störungen der das Rohrverbindungsstück enthaltenen Verbindung führen. Eine unerwünschte Verformung der Kante des zu verbindenden Rohrabschnittes ist während der Montage nicht feststellbar.

Aus der GB-PS 8 63 430 und der DEGBM 18 28 906 ist ein Rohrverbindungsstück für die Montage eines Rohrabschnittes und die Herstellung einer gegen durchströmende Medien dichte Rohrverbindung mit einem anderen ein Außengewinde aufweisenden Rohrabschnitt mit einer Überwurfmutter und einem Dichtring bekannt. Der Dichtring weist eine mittige Bohrung auf, deren Achse mit den Achsen der zu verbindenden Rohrabschnitte fluchtet. Weiterhin ist das bekannte Rohrverbindungsstück an einem Ende mit einem Flansch und einem Schuß ausgerüstet, wobei der Flansch längs seines Umfanges entgegengesetzt angeordnete konische untere und obere Ringoberflächen aufweist. Der Schuß weist gegen sein freies Ende hin einen kurzen äußeren zylindrischen Abschnitt auf, dessen Querschnitt so be-

messen ist daß der Schuß in das Ende des Rohrabschnittes einschiebbar ist Die Endkante des Rohrabschnittes ist zunächst zylindrisch und wird im weiteren Verlauf des Einschiebens des Schusses allmählich durch die konische untere Ringfläche nach außen gespreizt.

In der DE-GBM 18 28 906 ist die Konizität und die restliche Konstruktion de: Rohrverbindungsstückes so gewählt daß die Dichtwirkung im Bereich der konischen Flächen stattfindet und nicht im Bereich der zylindrischen FIä_!ien. Der Ring, der die konisch cufgeweitete Endkante des zu verbindenden Rohrabschnittes von außen gegen die untere konische Ringoberfläche des inneren Dichtringes bei der bekannten Konstruktion festhält hat eine rein konische Innenfläche.

Aus der ersten Zusatzanmeldung Nr. 64 381 zum FR-PS 10 69 523 ist ein Rohrverbindungsstück bekannt, bei dem die Abdichtung dadurch verbessert wird, daß der zylindrische Schuß Ringwülste an seinen Außenflächen trägt denen Kerben im Oberwurfstück entsprechen. Dieses Rohrverbindungsstück kann jedoch nur ganz geringe Zugkräfte aufnehmen und ist zudem schwer zu montieren, wobei auch die Abdichtung unzuverlässig ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohrverbindungsstück zu schaffen, das gleichzeitig die Funktion des Dichtringes und einer Versteifungshülse erfüllt, ΐ so daß der Schuß im Rohrende so gelagert ist, daß keine

Spannungen auftreten und eine bündige Verbindung zwischen den miteinander zu verbindendem Rohrabschnitten unter zuverlässiger Abdichtung an der Verbindungsstelle steht.

Die Aufgabe wird durch ein Rohrverbindungsstück der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schuß zu seinem Flansch hin einen leicht konisch ansteigenden Abschnitt aufweist, auf dessen Außenfläche ein vorspringender Ringwulst vorgesehen ist, und daß der Hilfsdichtring zylindrisch und mit seinem Innendurchmesser auf der äußeren Oberfläche des zu verbindenden Rohrabschnittes mit engem Sitz verschiebbar ist.

Durch die spezielle Ausbildung des Schusses wird eine besonders innige Verbindung des Rohres mit dem Rohrstutzen geschaffen.

Das erfindungsgemäße Rohrverbindungsstück ist auf vielen Anwendungsgebieten einsetzbar, beispielsweise bei sanitären Installationen oder bei Rohrleitungen pneumatischer oder hydraulischer Anlagen. Das erfindungsgemäße Rohrverbindungsstück ist auch für die Verbindung koaxialer Rohrabschnitte, von T-Stücken oder von Rohrbögen geeignet.

Zum besseren Verständnis des Gegenstandes der Anmeldung und der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden im folgenden einige Ausführungsformen des Rohrverbindungsstückes schematisch anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 einen Achs-Halbschnitt eines Dichtringes mit einem Flansch und einem Schuß entsprechend dem erfindungsgemäßen Rohrverbindungsstück, bevor der Dichtring in den Endabschnitt des mit Hilfe des Rohrverbindungsstückes anzuschließenden Rohres eingeführt ist;

F i g. 1 a Achs-Halbschnitte der verschiedenen Einzelteile beim Herstellen einer Rohrverbindung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Rohrverbindungsstückes in auseinandergezogener Darstellung;

Fig.2 einen Achs-Halbschnitt durch mit Hilfe des erfindungsgemäßen, einen zweiteiligen Dichtring gemäß F i g. 2 enthaltenc'en Rohrverbindungsstückes verbundener Rohrabschnitte;

F i g. 3 bis 6 Achsschnitte aufeinanderfolgender Stufen des Zusammenbaus der Einzelteile eines erfindungsgemäßen Rohrverbindungsstückes.

Die Zeichnungen zeigen in F i g. 1 den Dichtring mit dem Flansch und dem Schuß in dem Zustand vor dem Einsetzen in den Endabschnitt des anzuschließenden Rohres. Der Dichtring 10 weist als einstückiger Körper einen Schaft oder Schuß 11 und einen als Flansch 12 ausgebildeten Kopf auf. Der Schuß 11 ist in etwa leicht konisch oder verjüngt, wobei zwischenliegend ein gebogener Vorsprung oder Ringwulst 17 von der Außenoberfläche des Schusses 11 vorspringt Andererseits weist der als Flansch 12 ausgebildete Kopf bei dieser Ausführungsform eine in der Mitte liegende, zylindrisch geformte Außenoberfläche zwischen einer unteren und einer oberen konischen Oberfläche 12' bzw. 12" auf, deren Zweck im folgenden erklärt werden wird.

In der Fig. la wird ein Dichtring 10 mit einem Flansch und einem Schuß für das Rohrverbindungsstück verwendet. Ein Rohrabschnitt 18 · · Ί an einen Rohrstutzen 19 angeschlossen werden, Es is; eine Mutter 22 vorgesehen, die auf das Außengewinde am Ende des Rohrstutzens 19 geschraubt wird Auf den ersten Blick könnte man meinen, daß das Außengewinde 21 am Ende des Pohrstutzens 19 und die Mutter 22 in der für Rohrverbindungsstücke bzw. Rohrverbindungen herkömmlichen Weise ausgebildet sind und zusammenwirken. Es weisen jedoch die Teile 19 und 22 in Wirklichkeit eine besondere Formgebung auf, um eine geeignete Verformung der Rohrkante 18a des Rohrabschnittes 18 durch den Dichtring 10 mit dem Flansch und dem Schuß zu erleichtern, damit die gewünschte Dichtheit der Rohrverbindung leichter und verläßlicher erreicht wird als mit Rohr/erbindungsstücken nach dem Stand der Technik.

Der Hilfsdichtring 110 ist ein Ring mit einer zylindrischen Außenfläche, einer ebenen, radialen, kreisringförmigen unteren Stirnfläche 124 und einer keg?lstumpfförmigen oberen Stirnfläche 123'. deren Neigung bzw. Kegelwinkel gleich der bzw. dem der unteren Stirnfläche 12' des Flansches 12 des den Flansch und den Schuß aufweisenden Dichtringes 10 ist. Die lichte Weite bzw. der Innendurchmesser der Bohrung diesej Hilfsdichtringes 110 entspricht dem Außendurcbmesser des zu verbindenden Rohrabschnittes 18. so daß der Hilfsdichtring 110 eng über die Außenfläche des Rohrabschnittes 18 geschoben werden kann, wenn zu diesem Zweck eine geringe Kraft aufgewendet wird, wie sie auftritt, wenn die Verschlußmutter 22 auf das Außengewinde 21 am Ende des Rohrstutzens 19 geschraubt wird.

Der Endabschniit des Dichtringes 10 verläuft an seiner Kante 15 zylindrisch (deutlich in Fig. 1 dargestellt) un'⁴ kann leicht in das Ende 18a des anzuschließenden Rohrabschnittes 18 eingeschoben werden. Wegen der abgeschrägten b:w. konischen Gestalt iG des Schusses 11 kann der Schuß 11 nur längs einer kurzen Strecke frei eingeschoben werden; für das weitere Einschieben des Schusses 11 in den Rohrabschnitt 18 am Ende 18a in gewünschter Weise muß der Flansch und Schuß aufweisende Dk-htring 10 tatsächlich in den Rohrabschnitt 18 gedrückt werden, indem zunächst von Hand auf seinen Flansch 12 gedrückt wird und dann gegebenenfalls ein Holzhammer benützt wird.

Der Rohrabschnitt 18 kann aus Weichkupfer, Aluminium oder dergleiuhen bestehen wie auch aus Kunststoff, so daß er verformbar ist derart, daß sich seine Kante 18a allmählich nach außen spreizt, w/;nn der

Schuß 11 des Dichtringes 10 eingeschoben wird, und zwar in aufeinanderfolgenden Stufen bis zum völligen Abspreizen, wie dies bei 18c/dargestellt ist (Fig. 2) und wie dies nachfolgend beschrieben wird. In diesem Endzustand liegt die untere Oberfläche der abgespreizten Kante 18t/ auf dem kegelstumpfförmigen Ringabsatz 123' im Hilfsdichtring 110 auf, welcher seinerseits eine Konizität hat, die entsprechend der Konizität der unteren konischen Ringoberfläche 12' des Flansches 12 ist, wie oben bereits ausgeführt wurde. In diesem Zustand, dt;r erreicht wird, wenn die Mutter 22 auf dem Gewindeende des Rohrstutzens 19 festgezogen wird, liegt ferner die untere Ringoberfiäche 20' des Rohrstutzens 19 auf der oberen konischen Ringoberfläche 12" des Flansches 12 auf. so daß die gewünschte Dichtheit für in den Rohrabschnitten 18 und 19 durch die Rohrverbindung strömendes fluides Medium in zufriedenstellender Weise erreicht wird, da gleichzeitig der in besonderer Weise geformte Schuß 11 seine beste Anpassung in dem Ende des anzuschließenden Rohrabschnittes 18 findet.

Wie bereits oben anhand der F i g. 1 und la ausgeführt wurde, weist der Schuß 11 tatsächlich eine sich verjüngende bzw. konisch zulaufende Form 16 auf, die jedoch mit einer zylindrischen Kante 15 und einem zwischenliegenden Ringwulst 17. der von deren Außenoberfläche vorspringt, versehen ist.

Der Schuß 11 hat in seiner neuen Gestalt gleichzeitig die Wirkung einer Versteifungshülse, die oft als getrenntes Teil vorgeschlagen und verwendet wurde; der Ringwulst des Schusses 11 wirkt selbstversteifend beim vollständigen Eintreiben η den Rohrabschnitt 18. Die so verbundenen Rohrabschnitte 18 und 19 sind dann dicht gegen ein darin strömendes Medium.

Es wurde oben ausgeführt, daß in dem Bereich der Verbindung durch den Monteur beim Zusammenbau eines Rohrverbindungsstückes nach dem Stand der Technik Beanspruchungen oder Spannungen unbeabsichtigt hervorgerufen werden könnten. Dieser Nachteil muß auch von den Herstellern vermieden werden, wenn der Dichtring an der Außenseite des anzuschließenden Rohres vorgesehen ist. Auch wenn ein weiterer, in bestimmter Weise ausgebildeter Versteifungsring, der als zweckmäßig angesehen wird, in den Rohrabschnitt eingeschoben wird, so bleibt dennoch die Möglichkeit eines Bruches oder einer nachteiligen Verformung im Bereich des Rohrverbindungsstückes als Folge der Beanspruchungen oder Spannungen, die in diesem Bereich dennoch auftreten können.

Für den Fachmann sei darauf hingewiesen, daß das Rohrverbindungsstück eine tatsächliche und verläßliche Verbesserung darstellt, nicht nur bezüglich der selbstdichtenden Eigenschaften, sondern auch bezüglich ihres Widerstandes gegen Beanspruchungen oder Spannungen, weiche während der Stufen des Zusammenbaus auftreten können.

Betrachtet man dieses Ausführungsbeispiel, so ergeben sich diese Eigenschaften für den Fachmann anhand der Beschreibung aus der F i g. 2. in welcher die völlig abgespreizte Kante 18c/des anzuschließenden Rohrabschnittes 18 fest zwischen der unteren konischen Ringoberfläche 12' des Flansches 12 und dem entsprechend ausgebildeten konischen Ringabsatz 123' des Hilfsdichtrings 110 eingebettet ist wenn die Mutter fest auf das Außengewinde des Rohrstutzens 19 aufgeschraubt ist. Durch das Festziehen wird der Schuß 11 vollständig in das Ende des Rohrabschnittes 18 eingeschoben.

Die aufeinanderfolgenden Stufen des Einschiebens des Schusses 11 in das Ende des anzuschließenden Rohrabschnittes 18 und das dabei auftretende allmähliche Abspreizen der Rohrkante ist in den F i g. 3 bis 6 dargestellt, von der anfänglichen Stellung 18a bis zur Endstellung 18d In Fig. 3 ist das zylindrische Ende 15 des Schusses 11 nur in das davorliegende Ende des Rohrabschnittes 18 eingefädelt. Das Einschieben wird dann allmählich verstärkt, bis zu der Stellung in Fig.6, in welcher die Verschlußmutter 22 auf das Gewinde des Rohrstutzens 19 (vergl. F i g. 2) aufgeschraubt und darauf festgezogen ist, um die endgültige Verbindung mit Hilfe des erfindungsjremäßen Rohrverbindungsstückes, wie oben angedeutet, herzustellen.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein ebener, innerer Ringabsatz 24 vorgesehen, der in einer Ebene senkrecht zur Achse der Mutter liegt und direkt auf die entsprechende, ebene, untere Stirnfläche 124 des Hilfsdichtringes HO wirkt. Auf diese Weise wird das Abspreizen der Kante des Rohrabschnittes aus ihrer Anfangsstellung 18a in ihre Endstellung ISd durch den Hilfsdichtring 110 bewirkt, nämlich durch seine kegelstumpfförmige obere Stirnfläche 123'. Wie deutlicher aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, berühren sich schließlich die gegenüberliegenden Flächen: 24 bzw. 124; 123 bzw. Unterfläche der abgespreizten Rohrkante 18c/; Deckfläche der abgespreizten Rohrkante i&dbzw. 12'. Hierbei wird auch der zylindrische Hilfsdichtring ί IG verwendet;die kegelstumpfförmige untere Ringoberfiäche 20' de" Rohrstutzens 19 steht immer in Kontakt mit der entsprechend kegelstumpfförmigen oberen Ringoberfläche 12" des Flansches 12.

Die Dichtheit des Rohrverbindungsstückes gegenüber hindurchströmendem fluidem Medium wird dann wirksam sichergestellt, wenn das Rohrverbindungsstück in dieser Ausführungsform verwendet wird. Gleichzeitig wird jedoch als wesentlich angesehen, daß jede Möglichkeit eines Fressens durch das Anziehen der Verschlußmutter 22 gegen das Außengewinde 21 am Ende des Rohrstutzens 19 vermieden wird, da ein sehr kleiner Ringbereich tatsächlich die relative Drehbewegung zwischen den sich gegenüberliegenden ebenen Flächen 24 und 124 mitmacht, wobei die Fläche 124 gegenüber der Außenfläche des Rohrabschnittes 18 gleitet oder verschoben wird, wenn die Verschlußmutter 22 auf den Hilfsdichtring 110 drückt, um die Kante des Rohrabschnittes 18 abzuspreizen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Rohrverbindungsstück für die dichte Verbindung eines glatten Rohrabschnittes aus weichem Material mit einem ein Außengewinde aufweisenden Rohrabschnitt bzw. Rohrstutzen, mit einer Verschlußmutter zum Anziehen der miteinander zu verbindenden Rohrabschnitte mit Innengewinde, mit einem Dichtring, der einen an einem Ende angeordneten Flansch und einen Schuß aufweist, wobei der Flansch entgegengesetzt angeordnete, konische untere und obere Ringoberflächen aufweist und die Konizität der unteren Ringoberfläche gleich der Konizität eines inneren Ringabsatzes im Bereich der Verschlußmutter und die Konizität der oberen Ringoberfläche gleich der Konizität einer unteren Ringoberfläche am Gewindeende des Stutzens ist, wobei weiterhin der Schuß mindestens einen Abschnitt aufweist, der leicht in das rnde des Rohrabschnittes einschiebbar ist, wobei nacn dem vollständigen Einschieben des Schusses des Dichtrings in den anzuschließenden Rohrabschnitt durch Festziehen der Verschlußmutter auf dem Gewindeende des Rohrstutzens die aneinanderliegenden Flächen der Verschlußmutter, die entsprechend der konischen unteren Ringoberfläche des Flansches aufgeweitete Endkante des Rohrabschnittes und der den Flansch und den Schuß aufweisende Dichtring aneinanderliegen und wobei die Endkante des Rohrabschnittes zunächst zylindrisch ist und im w^;tcren Verlauf des Einschiebens des Schusses allmählich bis zur völligen Anpassung an die konische untere Ririgoberiiäche des Flansches nach außen gespreizt wiro, v>enn das Eintreiben des Dichtrings in das Ende des Rohrajschnittes beendet ist, mit einem genau auf das Ende des zu verbindenden Rchrabschnittes passenden Hilfsdichtring, der eine vorzugsweise ebene und in einer Ebene senkrecht zur Achse des zu verbindenden Rohrabschnittes liegende untere Stirnfläche aufweist, und mit einem in der Verschlußmutter ausgebildeten, diese untere Stirnfläche erfassenden ebenen inneren Ringabsatz, wobei die obere Stirnfläche des Hilfsdichtrings kegelstumpfförmig mit einer Konizität nach innen geneigt ist, die der Konizität der unteren Ringoberfläche des Flansches entspricht, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schuß (11) zu seinem Flansch (12) hin einen leicht konisch ansteigenden Abschnitt aufweist, auf dessen Außenfläche ein vorspringender Ringwulst (17) vorgesehen ist, und

daß der Hilfsdichtring (UO) zylindrisch und mit seinem Innendurchmesser auf der äußeren Oberfläche des zu verbindenden Rohrabschnittes (18) mit engem Sitz verschiebbar ist.