DE2629905B2

DE2629905B2 - Glattrohrverschraubung für Kunststoffrohre

Info

Publication number: DE2629905B2
Application number: DE2629905A
Authority: DE
Inventors: Ernesto Neuhausen Lehmann; Fritz Uhwiesen Reich
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1978-10-05
Also published as: SU691104A3; DE2629905A1; CH581801A5; BR7605626A; JPS5228719A; DE2660080C2; JPS5527997B2; DE2660080B1; AU1675076A; DE2629905C3; IT1067984B; US4043576A; DD125718A5; EG12988A; DE7621019U1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Glattrohrverschraubung für Kunststoffrohre, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 erwähnt und beispielsweise aus einem Prospekt der italienischen Firma F. I. P, S. p. A. bekannt ist. Bei jener bekannten Verschraubung erfolgt beim Festschrauben des Mutterteils gegen das Gehäuse zwecks Spannen der Rohrverschraubung von Anfang an eine axiale Verschiebung der inneren Konusfläche des Mutterteils über den Klemmteil. Dabei erfährt der — dort als lose, axial geschlitzte Konushülse gestaltete — Klemmteil sogleich eine Verengung, so daß das bis auf den Grund des Gehäuseteils eingeschobene Rohrende festgeklemmt wird. Der Elastomer-Dichtring muß dabei etwas enger sein als der Rohr-Außendurchmesser und beim Einschieben des Rohres durch dieses aufgeweitet werden, damit eine Abdichtung zustande kommt Dies hat den Nachteil, daß der Dichtring durch das oft scharfkantige Rohrende bzw. durch Riefen auf der Rohroberfläche leicht verletzt oder gar aus seinem Sitz im Gehäuseteil geschoben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einwandfrei dichtende und das Rohrende zugfest klemmende Glattrohrverschraubung zu schaffen, bei welcher der Elastomer-Dichtring gegen Beschädigung geschützt ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei wird zu Beginn des Spannvorganges, noch bevor die Spannring-Anordnung radial gegen das Rohr geklemmt wird, zwangsläufig über diese eine seitliche (axiale) Varformungskraft auf den Dichtring ausgeübt und dieser dadurch radial verformt und gegen die Rohroberfläche gepreßt. Dies erlaubt, den Dichtring mit seinem in unverspanntem Zustand gegenüber dem Rohr-Außendurchmesser größerem Innendurchmesser in einer hinter der Spannring-Anordnung geschützten Lage unterzubringen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 als Längsschnitt die obere Hälfte der Verschraubung unverspannt und die untere Hälfte der Verschraubung in verspanntem Zustand,

Fi g. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II in Fig. 1 in unverspannter Stellung.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Glattrohrverschraubung handelt es sich um die eine Hälfte einer Verbindung für zwei Rohre, wobei die andere, das zweite Rohrende aufnehmende Hälfte identisch ausgeführt ist Die Erfindung ist jedoch gleichermaßen z. B. für Abzweigverbindungen (T- oder Kreuzverbindungen) oder auf eine einseitige Verschraubung für den Anschluß eines Rohrendes an einem Behälter, eine Armatur usw. anwendbar.

Die Glattrohrverschraubung nach F i g. 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit einer Anschlag-Schulter 2 für das Rohrende 3, einer Überwurfmutter 4, einer einteiligen, aus Stützring 10 und Klemmteil 23 bestehenden Spannring-Anordnung 15 und einem hinter dem Stützring 10 im Gehäuse 1 eingelegten Elastomer-Runddichtring 6.

Die Überwurfmutter 4 ist über ein Gewinde 5 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Im gelösten Zustand der Verschraubung (F i g. 1 oben) sitzt der Dichtring 6 im zylindrischen Teil 7 einer Gehäusebohrung, an dem über eine Schulter Ta ein konischer, gegen den Grund des Gehäuses sich verengender Teil 8 anschließt. Axial kann der Ring 6 am konischen Teil 8 der Bohrung und am Rücken 9 des Stützringes 10 anliegen; er ist so bemessen, daß zwischen dem Außendurchmesser des Rohrendes 3 und dem Innendurchmesser des Dichtringes 6 ein Spiel 6 besteht. Dies ermöglicht ein leichtes Einschieben des Rohres 3 ohne einseitiges Verwinden

oder Verpressen des Dichtungsringes 6, selbst bei leicht ovalem Rohrende; auch schützt der Stützring den radial aufgeweiteten Ring 6 weitgehend vor Beschädigung durch das Rohr.

Der Klemmteil 23 der Spannring-Anorc'nung 15 weist an seinem Umfang mehrere Längssrhlitze 27 (F i g. 2) auf, wodurch radial federnde Teile 24 gebildet werden, die, wie bekannt, eine Verzahnung 12a mit Sägezahn-Profil aufweisen. Die federnden Teile 24 sind im vorliegenden Fall einteilig mit dem Stützring 10 verbunden Die Spannring-Anordnung könnte jedoch auch aus einem Stützring und einem von diesem getrennten Klemmteil ζ. B. in Form einer einfach geschlitzten, federnden Klemmhülse bestehen. Die freien Enden der Teile 24 wirken mit einem Innenkonus 14 der Überwurfmutter 4 zusammen. In dessen Bereich befindet sich ein umlaufender Absatz 13, der im unverspannten Zustand (Fi g. 1, oben) über die Endkant2 24a der Teile 24 greift und so eine formschlüssige axiale Mitnahme für die Spannring-Anordnung 15 bildet Eine solche axial wirkende, formschlüssige Mitnahme-Verbindung zwischen Überwurfmutter und Spannring-Anordnung kanu auch an anderer Stelle vorgesehen sein, z. B. in Form einer umlaufenden Nut oder Rippe weiter zurückliegend an den federnden Teilen 24.

Der Stützring 10 besitzt eine Anschlagfläche 11, welche im verspannten Zustand (unteren Hälfte von F i g. 1) an einer inneren Schulter 12 des Gehäuses 1 zum Anliegen kommt

Dank dieser Begrenzung des Hubes des Stützringes 10 werden die Verformung und die Anpreßkraft des Dichtringes 6 in Grenzen gehalten, welche im Rohrende 3 noch kein Kriechen erzeugen und sich keine Einschnürung im Rohrende ausbildet. Die dynamischselbstdichtende Wirkung des Dichtringes 6 (d. h. das Dichtungs-Prinzip des »O«-Ringes) bleibt jedoch aufrechterhalten, selbst bei relativ geringer Vorspannung.

In der in Fig. 1 im Schnitt dargestellten, montagebereiten Halbkupplung (obere Schnitthälfte) kann das eine der zu verbindenden Rohrenden 3 mühelos und ohne Gefahr einer Beschädigung in das Gehäuse bis zur Schulter 2 eingeschoben werden, denn die radialen lichten Weiten des Dichtringes 6, des Stützringes 10 und des Klemmteils 23 sind entsprechend bemessen.

Nach dem Einschieben des Rohrendes 3 bis zur Anschlagschulter 2 wird die Überwurfmutter gegen das Gehäuse 1 geschraubt. Durch diese Schraubbewegung werden zunächst vom Anschlag 13 die Teile 24 und der Ring 10 axial gegen den Ring 6 verschoben und der Ring 6 vom zylindrischen Teil 7 in den konischen Teil 8 gedrückt Durch diese axiale Bewegung wird der Ring 6 im Konus 8 radial gequetscht und legt sich dichtend um das Rohrende 3. Der Widerstand, den der Ring 6 einem weiteren Einschieben in den kegelförmigen Teil 8 entgegensetzt, steigt dabei an, und zwar so lange, bis durch elastische Deformation (Biegung oder Knickung) die Teile 24 aus dem Anschlag 13 springen und damit diese formschlüssige Mitnahme-Verbindung überwunden wird. Dies tritt spätestens ein, wenn der Stützring mit seinem Anschlag 11 gegen die Schulter 12 stößt. Dann befindet sich der Dichtring, wie vorgesehen belastet, in seiner Enddichtungslage (F i g. 1 unten). Durch weiteres Zuschrauben der Mutter 4 preßt nun deren Innenkonus 14 auf die konischen Außenflächen der Teile 24 und drückt bei fortschreitender Axialverschiebung zwischen den Teilen 4 und 24 deren gezahnte Enden radial gegen den Mantel des Rohrendes 3. Damit wird das Rohrende 3 auch noch durch diese Teile 24 wie in einem Spannfutter gehalten.

Durch die scharfe Trennung der Dichtungsfunktion durch den Ring 6 und der Haltefunktion durch die Teile 24 wird sichergestellt, daß keine Überlastung des Dichtungsringes 6 erfolgen kann und mit Hilfe einer Drehbewegung zuerst das Dichten und anschließend das Festhalten erreicht werden kann. Die konstruktive Ausbildung der Teile und deren Materialeigenschaften legen dabei die maximale Dichtkraft und das Überwinden der Mitnahme zum Einleiten des Festhaltevorganges fest.

Denkbar ist auch eine Ausführung, bei welcher das Gehäuse 1 hinter dem Dichtring 6 anstelle des Innenkonus 8 eine radiale Schulter aufweist (nicht dargestellt). Der Dichtring 6 kann auch in diesem Fall im entspannten Zustand ein Spiel zum Rohr 3 aufweisen. Er wird dann beim Festschrauben der Mutter 4 zuerst zwischen der erwähnten Schulter und dem Stützring 10 zunehmend seitlich gepreßt und unter Querschnitt-Verformung radial gegen das Rohr gedrückt. Dieser Vorgang findet ohne größere Axialbewegung des Stützringes 10 — aber bei freier Verschiebbarkeit desselben zum Rohr — statt, bis die Mitnahme zwischen Mutter und Klemmteil überwunden ist und anschließend, beim weiteren Festschrauben der Mutter, der Klemmteil verformt wird.

Die Überwurfmutter 4 weist vorzugsweise, wie dargestellt, im Gewinde-Grund 26 einen Rückhalte-Ring 17 auf, welcher auch einteilig in der Überwurf mutler 4 eingegossen werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist der nach innen vorspringende Rückhalte-Ring 17 mit einem Gewinde 16 versehen, das mit dem Muttergewinde übereinstimmt.

Der eingeschraubte Rückhalte-Ring 17 kann auch mit einem Kleber in seiner Lage gesichert werden. Er könnte aber auch als Sprengring ausgebildet sein, welcher in einer Nute im Gewinde-Grund eingesetzt wird.

Gemäß Fig. 1 hintergreift der Rückhalte-Ring 17 mehrere Haken 18 am Gehäuse 1 welche über das Gehäuse-Ende 19 vorspringen. Beim Zurückschrauben der Überwurfmutter 4 kommt, sobald die Verzahnung 12a der Teile 24 und der Dichtring 6 frei liegen, der Bund 20 des Rückhalte-Ringes 17 an den Haken 18 zum Anliegen (siehe F i g. 1 oben). Ein Zerlegen der Verschraubung beim Lösen wird dadurch verhütet.

Durch diese Maßnahme soll erreicht werden, daß die ganze Verschraubung — auch die linke, nicht dargestellte Hälfte — bei Montage und Demontage, als geschlossene Einheit zusammen bleibt und keine Einzelteile verloren gehen oder mit dem Rohrende verschoben und herausgezogen werden. Ferner wird dadurch erreicht, daß die Einzelteile vor Schmutz, Verkrustung und Verschlammung besser geschützt bleiben, beispielsweise beim Verlegen über oder in den Boden.

Die komplette Verschraubung, auch als Kupplung bezeichnet, ist in dieser erzwungenen Demontagelage als Einheit sofort wieder montagebereit. Durch entsprechende Dimensionierung und Toleranzen der Führung des Dichtringes und der Anschläge an Stüizring, Überwurfmutter, Haken und Rückhalte-Ring, wird beim Zurückschrauben der Überwurfmutter und beim Herausziehen des Rohrendes automatisch wieder die Ausgangsposition und die Montage-Bereitschaft erstellt.

Durch die aufgeführten Maßnahmen ist es möglich geworden, eine zugfeste und zuverlässig dichtende, schnell zu bedienende Glattrohrverschraubung zu bauen, von der keine Teile verloren bzw. verwechselt oder falsch montiert werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Giattrohrverschraubung für Kunststoffrohre, mit einem ein Rohrende aufnehmenden Gehäuseteil, einem mit diesem verschraubbaren Mutterteil, einem im Gehäuseteil angeordneten Elastomer-Dichtring und einer axial neben dem Dichtring befindlichen, zur Ausübung einer seitlichen Verformungskraft auf diesen bestimmten Spannring-Anordnung, die einen elastisch radial verformbaren ι ο Klemmteil für das Rohrende aufweist, welcher gegen eine innere Konusfläche am Mutterteil anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen dem Mutterteil (4) und der Spannring-Anordnung (15) bei gelöster Verschraubung bestehende, axial gegen den Dichtring (6) gerichtete, formschlüssige Mitnahme (13) vorgesehen ist, die beim fortschreitenden Festschrauben des Mutterteils (4) nach einer Axialverschiebung der Spannring-Anordnung (15) mit vorbestimmter Axialkraft überwindbar ist, um erst anschließend eine radiale Verformung des Klemmteils (23) an der Konusfläche

(14) des Mutterteils (4) zuzulassen, und daß der Dichtring (6) im unverspannten Zustand zum Außendurchmesser des Rohres (3) ein Spiel (S) aufweist.

2. Glattrohrverschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme durch einen ringförmigen Absatz (13) im Bereich der Konusfläche (14) gebildet ist, der einer Kante (24a) an einer Anzahl radial federnder Lappen (24) gegenübersteht, welche durch Längsschlitze (27) getrennt sind und den Klemmteil (23) bilden.

3. Glattrohrverschraubung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS die Lappen (24) an ihrem der Kante (24a) abgewandten Ende mit einem am Dichtring (6) anliegenden Stützring (10) verbunden sind und mit diesem zusammen eine einstückige Spannring-Anordnung (15) bilden.

4. Glattrohrverschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannring-Anordnung aus einem Stützring und einem von diesem getrennten, axial anschließenden Klemmteil zusammengesetzt ist.

5. Glattrohrverschraubung nach Anspruch 1, « dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (1) eine innere Schulter (12) aufweist, die einer Anschlagfläche (11) der Spannring-Anordnung (15) gegenübersteht, um deren axiale Verschiebung durch die Mitnahme (13) zu begrenzen. so

6. Glattrohrverschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (1) einen inneren Führungskonus (8) für den Dichtring (6) aufweist, in welchem der letztere unter Wirkung der Mitnahme (13) über die Spannring-Anordnung

(15) zwischen einer aufgeweiteten und einer verengten Lage axial verschiebbar ist.