DE2725070A1

DE2725070A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE2725070A1
Application number: DE19772725070
Authority: DE
Inventors: Robert Emett Fields
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1977-12-15
Also published as: FR2353786A1; US4165893A; SE7706493L; GB1544457A; US4291903A; DE2725070C2; DE7717563U1; SE433256B; JPS5358816A

Description

Rohrverbindung

Die Erfindung bezieht sich auf Verbindungsstücke für Rohre und insbesondere auf Rohrverbindungen, welche fließmitteldicht mit Kunststoffrohren, wie sie zum Gebrauch im Laboratorium typisch sind, verbunden werden können.

Die britische Patentschrift 1 434 013 (welche der USA-Patentschrift 3 880 452 entspricht) beschreibt ein Verbindungsstück, welches verwendet werden kann, um Rohre unterschiedlicher Durchmesser miteinander zu verbinden, beispielsweise zum Gebrauch bei Laboratoriumsausrüstungen, wobei das Verbindungsstück einen inneren rohrförmigen Teil mit einem zentralen Durchgang und eine konkave, kegelstumpfförmige Mündung an einem oder beiden Enden aufweist. Eine oder mehrere Ringdichtungen umgeben das Rohr in der Mündung und eine becherförmige äußere Kappe besitzt eine zentrale öffnung zur Unterbringung des Rohres, sowie eine Seitenwandung, welche die Ringdichtung bzw. -dichtungen und den inneren Rohrteil umgibt. Die becherförmigen Teile sind mit Gewinde versehen und werden in Stellung gehalten durch den Eingriff des Gewindes auf einer komplementären Gewindeform auf dem inneren rohrförmigen Teil.

Bei einer Ausführungsform ist die Ringdichtung in Form eines konischen Teils gezeigt, welcher dazu ausgebildet ist, in der konkaven kegelstumpfförmigen Mündung befestigt zu werden, wobei der konische Teil mit einer zentralen Durcha ·Hung versehen ist, durch welche, hindurch das Ende eines Rohi.es eingeschraubt werden kann. Diese Einpassung ist für Niederdruckanwendungen gebaut, wobei vollständige chemische Indifferenz in der Einpassung erforderlich ist. Da der konische Teil am Ende seines Rohres nur durch eine Einpassung mit Übermaß gehalten wird, ist er nicht geeignet zur Verwendung bei Drucken, welche größer als

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2 etwa 7 kg/cm sind.

Es ist auch ein anderes Verbindungsstück zum Betrieb bei höheren Drucken bekannt, bestehend aus einem inneren rohrförmigen Teil mit einem Durchgang, der mit einem Innengewindeprofil an jeden! Ende versehen ist, in welches von entgegengesetzten Enden her zwei Endstöpsel eingeschraubt v/erden können, von denen ein jeder Durchgänge besitzt, die durch den inneren rohrförmigen Teil ausgerichtet sind. Die Rohre bzw. Leitungen erstrecken sich durch die Durchgänge innerhalb der Stöpsel hindurch und die gegenüberliegenden inneren Enden der beiden Rohre bzw. Leitungen sind mit radialen Bördelungen versehen und es bestellt eine Abdichtung zwischen den Bördelungen durch Dichten des ein<->n Stöpsels in bezug auf den anderen, so daß die gegenüberliegenden Stirnseiten der Bördelungen aneinander anliegen, und die iiördelungen unterliegen einem axialen Zusammendrücken infolge der Dichtungswirkunc der eingeschraubten Stöpsel. Es ist bekannt, Gegendruckunterlagscheiben zwischen den rückwärtigen Stirnseiten der Lördelungen und den inneren Enden der Stöpsel vorzusehen.

Damit mit dieser Form des Verbindungsstückes eine fließmitteldichte Abdichtung erzielt werden soll, ist es wesentlich, daß beide Enden der miteinander zu verbindenden Rohrleitung exakt nach außen und in rechten Winkeln zu den Achsen der Rohre erweitert sein müssen. In der Praxis wurde gefunden, daß in dem Fall, wo die Erweiterung des Rohres unvollständig oder nicht symmetrisch ist, der auf die Bördelungen ausgeübte Druck unzureichend ist, um mit der Zeit ein Ausrinnen zu verhindern. Dieses Problem wird durch die Tatsache verstärkt, daß ein hoher Anteil an Kunststoffrohrleitungen, bei welchen solche Verbindungsstücke verwendet werden sollen, aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) besteht und es ist bekannt, daß sich Polytetrafluoräthylen unter Druck deformiert. Daher geben die Bördelungen des Rohres, falls sie nicht gleiche Dicke besitzen, Spannungen in solcher Weise frei, daß ein neues Ausrinnen an einem Punkt eintritt, wo die Börde-

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lung geringe Dicke besitzt. Wenn die Bördelungen nicht symmetrisch sind, tritt eine weitere Schwierigkeit insofern auf, daß das zusammengedrückte PTFE in der N ei he des Bezirks, v/o die beiden zentralen Durchgänge zusammengepreßt v/erden, den Durchgang teilweise verschließt; mit dem weiteren Abdichten der Einpassung wird eine weitere Einschränkung im Durchgang an diesem Punkt herbeigeführt. Wegen der Schwierigkeit des Bildens einer symmetrischen, rechtwinkligen Bördelung am Ende des Stückes einer PTFE-Rohrleitung (selbst mit automatischen Werkzeugen) , besitzt ein Verbindungsstück mit solch einer Erweiterung nach außen eine begrenzte Anwendungsmöglichkeit, wenn das Fließmittel korrodierend oder gesundheitsschädlich ist oder sein Verlust zu einer Volumenänderung an Fließmittel in der Vorrichtung führt und so einen experimentellen Kennwert beeinträchtigt.

Erfindungsgemäß soll daher ein verbessertes Verbindungsstück zum Verbinden von Rohren geschaffen werden, bei welchem eine Erweiterung der Rohrenden nicht erforderlich ist und welches

2 verläßlich bei erhöhten Drucken bis zu mindestens etwa 14 kg/cm verwendet werden kann. Auch soll erfindungsgemäß ein vorstehendes Verbindungsstück geschaffen werden, welches auf eine bestehende Rohrleitung aufgesetzt und in bestehende aufnelimende Teile bekannter Verbindungsstücke eingepaßt werden kann. Auch soll erfindungsgemäß ein Verbindungsstück geschaffen werden, wobei das Rohr automatisch zentriert und ausgerichtet wird mit d«r Rohrleitung, an welche das Verbindungsstück angeschlossen werden soll. Auch soll erfindungsgemäß eine Verbindung für Rohrleitungen, insbesondere für Kunststoffrohrleitungen, geschaffen werden, welche leicht dazu ausgebildet ist, in eine mit Öffnung versehene Platte eingepaßt zu werden und sich durch diese hindurch zu erstrecken zur Schaffung einer dauernden oder halbdauernden Montage für die Verbindung. Ferner soll erfindungsgemäß ein Verbindungsstück für Plastikrohrleitungen geschaffen werden, bei welchem ein federnd deformierbares Element zumindest die eine der Dichtungsoberflächen ausmacht und die Deformierung des federnd deformierbaren Elements auf eine axiale Richtung beschränkt ist. Ferner soll erfindungsgemäß ein Verbindungsstück

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zum Verbinden von Kunststoffrohrleitungen und dergleichen geschaffen werden, wobei die Verbindung so hergestellt und wiederhergestellt werden kann, daß sich stets der gleiche Abd:chtungsgrad ergibt.

Die Erfindung beinhaltet eine Verbindung zum Zusammenschließen von Rohren, insbesondere von Kunststoffrohrleitungen, wie sie in Laboratorien und dergleichen verwendet werden.

Das Verbindungsstück weist einen ersten Teil mit einem widerhakenähnlichen Vorsprung auf, durch v/elchen das Rohr hindurchgestoßen werden kann, jedoch nicht in umgekehrter Richtung gezogen werden kann wegen der gegenseitigen Einwirkung zwischen dem widerhakenähnlichen Vorsprung und der Oberfläche des Rohrs. Das überstehende, festgehaltene Rohrende gellt durch eine federnd deformierbare Scheibe aus Kunststoffmateri?!, vorzugsweise Polytetrafluorethylen, hindurch und bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Scheibe teilweise in einer becherförmigen Erstreckung von dem ersten Teil untergebracht.

Die Anordnung aus erstem Teil unti Scheibe ist innerhalb einer Hülse befestigt und zwar mittels eines Schraubengewindeeingriffs zwischen dem ersten Teil oder einem weiteren Teil, welcher auf das rückwärtige Ende des ersten Teiles wirkt. Dieses weitere Teil steht in schraubengewindemäßigem Eingriff in bzw. auf der Hülse.

Ein Schraubenzieherschlitz befindet sich am Ende dieses weiteren Teils und ein Querschlitz überschneidet den Schraubenzieherschlitz, um es dem hierdurch sich erstreckenden Rohr zu erlauben, zur einen oder anderen Seite gestoßen zu werden, um das Einsetzen eines Schraubenzieherblattes oder eines ähnlichen Werkzeuges zu erleichtern.

Bei einer Ausführungsform ist die Endseite der Kunststoffscheibe eben, zum Gegensetzen einer entsprechenden ebenen Stirnseite einer ähnlichen Kunststoffscheibe oder zum Einsetzen in die

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Hülse. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Hülse an entgegengesetzten Enden mit zwei konischen Sitzen versehen, wobei die Enden durch eine Durchbohrung miteinander verbunden sind, und die Scheiben sind mit komplementär konischen, aufeinancierpassenden Oberflächen versehen.

Erfindungsgemäß v/eist eine Rohrverbindung die folgenden Merkmale auf: einen ersten Teil mit einer zentralen öffnung, durch welche hindurch ein Rohr in der einen Richtung gestoßen werden kann, jedoch mit einem widerhakenähnlichen Vorsprung, welcher in die Rohrwandung sich eingräbt und die Rohrwandung daran hindert, in der entgegengesetzten Richtung gezogen zu werden; eine Scheibe aus federnd deformierbarem Plastikmaterial, durch welche hindurch das überstehende,festgehaltene Rohrende hindurchtreten kann, um fluchtgerecht mit der freien Endstirnseite der Scheibe zu enden: und Einrichtungen zum Befestigen der Anordnung aus Scheibe \sn4 erstem Teil innerhalb einer Hülse.

Eine Verbindung wird in der Praxis auf ein Rohr eingepaßt, um es diesem zu gestatten, an eine Hülse angeschlossen zu werden, wobei die Verbindung an dem einen Ende der Hülse befestigt wird. Zwei Rohre können verbunden werden durch Befestigung einer zweiten Einpassung in das andere Ende der Hülse.

Die Hülse kann einen ringförmigen Teil aufweisen, gegen welchen die gegenüberliegenden Scheiben anliegen. Es können aber auch die beiden Anordnungen in der Hülse so befestigt sein, daß die beiden Scheiben sich in dicht anliegender Beziehung befinden.

Die Einrichtung zum Befestigen einer Anordnung innerhalb der Hülse kann ein gewindemäßiger Eingriff zwischen dem ersten Teil und der Hülse oder zwischen einem weiteren Teil sein, welcher auf den ersten Teil wirkt und in schraubenmäßigem Eingriff mit einem Schraubenprofil auf oder in der Hülse steht. Der erste Teil kann eine mit öffnung versehene Platte oder ein becherförmiges Element aufweisen, welches mindestens einen Teil der federnd deformierbaren Scheibe enthält.

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Die Scheibe weist zweckmäßig eine ebene rückwärtige Oberfläche für das Anliegen des ersten Teiles auf, kann jedoch jede zweckmäßige Form einer Stirnendfläche für das Anliegen des ringförmigen Elements oder eines anderen Elements innerhalb der Hülse aufweisen. Bei einer Ausführungsform ist die Stirnendfläche der Scheibe kegelförmig. Vorzugsweise ist jedoch üie führende Endfläche der Scheibe eben wie die rückwärtige Fläche.

Es wird ersichtlich sein, daß durch Schaffen einer angemessenen Dicke der federnden, deformierbaren Scheibe, ein polsternder Sitz rings um das Ende des Rohres herbeigeführt werden kann, welcher eine gute Abdichtung gegen eine anliegende Fläche bietet, insbesondere wenn die letztere ebenso aus federndem, deformierbarem Material gebildet ist. Vorzugsweise besteht die Scheibe aus Polytetraf1uoräthylen (PTFE) und ein bevorzugtes Material ist Teflon.

Die Erfindung ist besonders anwendbar bei Rohrleitungen, welche ebenfalls aus PTFE bzw. Teflon bestehen, doch kann die Erfindung auch auf Rohre aus den meisten Kunststoffmaterialien angewandt werden.

Der erste Teil (welcher eine Gegendruckplatte bildet und als solche bezeichnet sei), kann aus Kunststoff oder Metall bestehen, ist jedoch vorzugsweise *<JS Metall hergestellt, so daß der wiüerhakenähnliche Vorsprung in der Öffnung in der Platte fest genug ist, um der umgekehrten Bewegung des Rohres durch diese hindurch zu widerstehen. Eine bevorzugte Form des widerhakenälinlichen Vorsprunges ist eine ringförmige Flosse dreikantigen Querschnitts, welche ein zusammenhängendes Ganzes mit der '.Jandungsoberfläche der Öffnung in der Platte bildet und sowohl radial nach einwärts als auch in die Richtung zeigt, in welcher das Rohr durch die Gegendruckplatte hindurch gestoßen v/ird, wobei die geneigte Oberfläche die längere Kante der Dreikantflosse definiert und zwar mit einem Winkel von 160 iη bezug

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auf die Wandung der Öffnung in der Gegendruckplatte auf der Eintrittsseite der Flosse. Bei einem typischen Beispiel, genormt zur Aufnahme einer Rohrleitung mit einem äußeren Durchmesser von 1,59 nun, besitzt die Hauptöffnung in der Platte einen Durchmesser von 1,6 mm und die ringförmige Flosse definiert eine scharfe Kante am Ende der leicht geneigten ringförmigen Fläche eines Durchmessers von 1,45 mm, wobei der Durchmesser der restlichen öffnung über die Flosse hinaus dem ursprünglichen Eintrittsdurchiuosser von 1,6 niri entspricht.

Vorzugsweise sind Einrichtungen (typischerweise, jedoch nicht notwenaigerweise in Form einer Sperrmutter) geschaffen zum Sperren oer Einrichtungen für das Befestigen der Gegendruckplatte an üer Hülse, um Gegendruckplatte und Hülse daran zu hindern, infolge Vibration und dergleichen unwirksam zu werden.

ViO die Gegendruckplatte sich zwischen der Scheibe aus federndem deformierbarem Kunststoffmaterial einerseits befindet und andererseits ein weiteres Teil dazu ausgebildet ist, in die Hülse eingeschraubt zu werden, kann die Sperrmutter auf das mit Gewinde versehene Äußere dieses weiteren Teiles aufgeschraubt werden und die Sperrmutter kann gegen das Ende der Hülse festgezogen werden. V-O die Rohrverbindung auf einem Arm oder durch eine Platte hindurch befestigt werden soll, besteht die zweckmäßigste Art darin, ein Loch zu bilden, durch welches hindurch das mit Gewinde versehene weitere Teil so eingepaßt v/erden kann, daß die Sperrmutter an der einen Seite des Loches anliegt und das Ende der Hülse an der anderen Seitedes Loches anliegt, wenn dieses weitere Teil in die Hülse eingeschraubt ist. Durch Festziehen der Sperrmutter in bezug auf die Hülse, kann die Rohrverbindung am Arm bzw. der Platte befestigt werden.

Zur Erleichterung des Ergreifens und Festziehens der Hülse, kann die letztere über zumindest einen Teil ihrer Länge mit sechseckigem oder viereckigem Mutternprofil versehen sein. Es kann aber auch zumindest ein Teil der Oberfläche der Hülse mit

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Riffelungen oder Einkerbungen versehen sein oder in anderer Weise aufgerauht sein, um einen besseren Angriff für das Ergreifen der hülse zu schaffen.

Ein vorstehender Teil einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung besitzt eine federnd deformierbare Scheibe auf dem Ende eines Rohres; eine Gegendruckplatte mit einem inneren, widerhakenähnlichen, radialen Vorsprung, welcher an der äußeren Oberfläche des Rohres angreift; und ein weiteres Gegendruckelement hinter der Gegendruckplatte zum Einschrauben in die Hülse. Ein solcher vorstehender Teil kann verwendet werden anstelle der vorstehenden Teile bekannter Verbindungen mit einem Gegendruckelement, welches dazu ausgebildet ist, in eine Hülse eingeschraubt zu werden, sowie mit einer Unterlegscheibe aus Metall, welche zwischen das Fiihrungsende dieses Gegendruckelementes und einem trompetenförmig nach außen erweiterten Ende des Rohres, gebildet nach dem bereits erörterten Stand der Technik, zwischengeschichtet ist. In dieser Form ist der Erfindungsgegenstand mit bereits bestehenden Einpassungen verträglich bzw. kompatibel.

Wo ein weiteres Gegendruckelement auf das rückwärtige Ende der Gegendruckplatte wirkt und ferner dazu ausgebildet ist, mittels Schraubengewinde mit der Hülse verbunden zu werden, weist dieses weitere Gegendruckelement vorzugsweise eine Durchbohrung auf, die sich durchmessermäßig verjüngt gegen das Ende zu, welches an der Gegendruckplatte anliegt, bis an diesem Ende der Durchmesser nur gerade ausreichend ist, um es dem Rohr zu gestatten, hindurchgezogen zu werden. Auf diese Weise wird das Rohr radial ausgerichtet mit der Mittelachse dieses weiteren GegendruckeIements gehalten, welches infolge seiner schraubengewindemäßigen Verbindung auf bzw. in der Hülse, das Rohr genau auf der Mittelachse der Hülse festlegt. Durch die Anordnung, daß die Öffnung in der ringförmigen Schulter innerhalb der Hülse oder das entgegengesetzte Ende eines vorstehenden Teiles der Verbindung, welche auch innerhalb der Hülse festgehalten wird, besteht auch Ausrichtung auf der Achse der Hülse, so daß vollkommene axiale Ausrichtung der beiden Rohre innerhalb der Hülse ermöglicht ist.

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Wo sie gleichen Durchmesser besitzen, d.h., daß das Innere des Durchganges, welcher durch die beiden anliegenden Rohre gebildet wird, für alle Absichten und. Zwecke kontinuierlich ist und weder eine Stufe oder ein Rücken an der Verbindung, noch ein ringförmiger Hohlraum vorhanden ist, können Blockierung und Durchwirbelung und andere Probleme nicht auftreten.

Vorzugsweise weist das Ende dieses weiteren Gegendruckelementes, durch welches hindurch das Rohr geht und welches in oder auf der Hülse abgedichtet werden soll, einen Schraubenzieherschlitz und einen weiteren Schlitz in einem Winkel zu dem Schraubenzieherschlitz auf, in welchen das Rohr aus der zentralen Lage, welche normalerweise durch das Rohr eingenommen wird, verschoben v/erden kann, urn es einem Schraubenzieherblatt zu gestatten, in den Schraubenzieherschlitz eingesetzt zu v/erden.

Zusätzlich oder stattdessen weist dieses weitere Gegendruckelement ein sechseckiges oder viereckiges Mutternprofil auf, damit das Element durch einen Schraubenschlüssel zum Drehen und Abdichten bzw. Festziehen in bzw. auf der Hülse ergriffen werden kann.

Wenn eine Verbindung zwischen zwei Rohren gemäß der Erfindung gebildet wird, so neigen die zusammendrückenden Kräfte nicht dazu, den inneren Durchgang des Rohres zu verschließen, wie dies bei bisherigen Rohrverbindungen auftreten kann, bei welchen zwei Rohre durch Anliegen radialer Endbördelungen verbunden werden und bei welchen eine Deformierung der Endbördelungen in einer Weise auftreten kann, daß der innere Rohrdurchgang verschlossen wird. Die Wirkung des erfindungsgemäßen Widerhakens besteht darin, daß er in die Oberfläche des Rohres einschneidet und sich auf dieser festsetzt und durch Wahl eines leichten Winkels wie in oben gegebenem bevorzugten Beispiel, so daß für das Rohr die Neigung gegeben ist, auf den ringförmigen Widerhaken aufgezogen zu werden und der Durchmesser des Rohres wird eher beibehalten als die Umkehrung. Dies vermindert die Gefahr des Auftretens von Wirbelbildung.

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Vorzugsweise besteht das federnde deformierbare Element aus Teflon und ist innerhalb einer Metallkappe (vorzugsweise aus rostfreiem Stahl) enthalten, so daß nur ein sehr kleiner Abschnitt des federnd deformierbaren Gliedes in der Region der führenden Dichtungsfläche offenliegt. Auf diese Weise v/i rd dio KaItstromdeformierung des Materials auf ein Mindestmaß herabgesetzt und die Federung des Materials ist gesteigert, wenn es axial zwischen der Gegendruckplatte und der damit zusammenarbeitenden Oberfläche, mit welcher sie in Berührung gebracht wird, zusammengedrückt wird.

Die Erfindung beabsichtigt, die bisherigen Rohrverbindungen zu ersetzen, bei denen das Ende des Rohres, wie vorstehend beschrieben, nach außen erweitert ist. Die bisherigen Vorrichtungen leiden unter zwei überwiegenden Nachteilen, von denen keiner bei der erfindungsgemäßen Konstruktion vorhanden ist:

(1) Naturgemäß ist die Dicke der radialen Bördelung, welche sich am Ende eines Rohres befindet, sehr klein, und der dünne Abschnitt dieser Bördelung unterliegt dem Zusammenziehen zwischen Betriebstemperaturen und Raumtemperaturen und darunter mit dem Ergebnis, daß leicht ein Ausrinnen stattfinden kann, wenn die Ausrüstung bei hoher Temperatur betrieben wird und danach abgekühlt und bei einer niedrigeren Temperatur gefahren wird. Die Wirksamkeit des dünnen, nach außen erweiterten Endes als Dichtungsgegendruck ist mangelhaft unter Betrachtung der Teiriperaturvariation, doch dies ist nicht der Fall bei einem großen Teflonklumpen, welcher in einer Metallkappe eingeschlossen gehalten wird, wobei die Metallkappe die Gegendruckplatte bildet und welche unter Schaffung der Abdichtung axial zusammengedrückt wird.

(2) Ein nach außen erweitertes Rohrende, welches gemäß dem Stand der Technik gebildet wurde, ist kaum, wenn je, symmetrisch und wenn anfänglich eine Verbindung gemäß dem Stand der Technik hergestellt wurde und die beiden nach außen erweiterten Enden in anliegende Beziehung zueinander gebracht und zusammengedrückt v/erden, so deformieren sich die durch die Erweiterung nach außen

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gebildeten ringförmigen radialen Bördelungen, um sich der Asymmetrie in den beiden Bördelungen anzupassen. Wenn die Verbindung anschließend unterbrochen und dann wiederhergestellt wird, so ist es für die beiden Dördelungen nicht üblich, in genau der gleichen kreisförmigen Beziehung wieder angeordnet zu werden wie bei der ersten herstellung der Verbindung (um die Deformierungen in den beicen Bördelungen zu befähigen, zusammenzuarbeiten) . Stattdessen machen es die nicht ausgerichteten, deformierten Bördelungen nunmehr schwierig, eine gute Verbindung herzustellen und v/enn die Löruelungen zusammengedrückt v/erden, so tritt neue Deformierung auf, von der ein Teil radial nach einwärts gerichtet ist und den inneren Durchgang des Rohres verschließt bzw. zum Teil verschließt. Wiederholtes Herstellen und Wiederherstellen von Verbindungen bei Verbindungsstücken nach eiern Stand der Technik, macht die Bördelungen dünner oder blockiert den inneren Strom durch das Rohr, was ein erneutes bördeln des .Rohrendes erforderlich macht.

Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Schnitt durch eine teilv/eise zusammengestellte Rohrverbindung, welche gemäß dem Stand der Technik aufgebaut ist;

Fig. 2 ist eine Endansicht der teilweise zusammengestellten Rohrverbindung in Richtung des Pfeiles der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht einer teilweise zusammengestellten Rohrverbindung, welche gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gebaut ist;

Fig. 4 ist eine Endansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 3; Fig. 5 ist eine Endansicht in Richtung des Pfeiles B in Fig. 3;

Fig. 6 ist eine Seitenansicht (nicht im Schnitt) der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform, auf einer Platte montiert; und

Fig. 7 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer

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teilweise zusammengestellten Rohrverbindung, welche gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung gebaut ist.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine bekannte Rohrverbindung bzw. Kupplung zum Verbinden zweier Längen an Kunststoffrohrleitunge, welche gleiche oder unterschiedliche Durchmesser besitzen können. In den Fig. 1 und 2 ist nur die eine Rohrlänge und die eine Hälfte der Rohrverbindung gezeigt. Die andere Hälfte der Rohrverbindung ist ein Spiegelbild der ersten Hälfte.

Die bisherige Rohrverbindung weist eine zylindrische Hülse 10 auf, welche innen mit Schraubengewinde versehen ist, in das Stöpsel von entgegengesetzten Enden eingeschraubt werden können. Der eine Stöpsel 12 ist gezeigt. Das rückwärtige Ende jedes Stöpsels besitzt ein sechseckiges Mutternprofil 14, so daß der Stöpsel 12 in seiner Stellung abgedichtet werden kann und es existiert auch eine axiale Durchbohrung, durch welche hindurch ein Kunststoffrohr 16 gestoßen ist.

Am inneren Ende des Stöpsels 12 befindet sich eine Unterlegscheibe 18, gewöhnlich aus Metall oder cahr hartem Kunststoffmaterial und das Rohr wird in Stellung gehalten durch Bildung einer Dördelung 20 am inneren Ende des Rohres. Die Bördelung wird gebildet durch Ziehen des Rohrendes, welches über die Unterlegscheibe 18 hinaus vorspringt, sowie durch Bilden einer rechtwinkligen ringförmigen Bördelung aus dem gezogenen Rohr. Kunststoffe, welche für dieses Verfahren besonders geeignet sind, sind die Polytetrafluoräthylenkunststoffe, welche gewöhnlich unter dem Handelsnamen Teflon verkauft werden.

Zwischen der Rohrlänge 16 und einer anderen Rohrlänge wird eine Verbindung hergestellt durch Bilden eines zweiten Schraubeinsatzes in die Hülse 10 von einem zweiten Stöpsel mit Unterlegscheibe (nicht gezeigt), welcher über eine zweite (nicht gezeigte) Rohrlänge geschraubt ist, wobei das innere Ende dieser Rohrlänge

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in ähnlicher Weise derjenigen des Rohres 16 zu einer ringförmigen Bördelung geformt ist. Durch Einschrauben des zweiten Stöpsels in die Hülse 10 in solcher Weise, daß die ringförmige Bördelung am inneren Ende des zweiten (nicht gezeigten) Stöpsels in eng anliegende Beziehung mit der ersten Bördelung 20 gebracht wird, dichten die beiden Stöpsel, so daß ein Anliegen zwischen den beiden Rohren gebildet wird.

Die Nachteile dieser Verbindungsart sind weiter oben aufgezählt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die Verbindung lediglich auf den axialen Gegendruck über die beiden Bördelungsoberflachen stützt und dies wiederum stützt sich auf die beiden Stöpsel, welche dicht an ihren Platz eingeschraubt sind. Ein Vibrieren kann verursachen, daß sich die beiden Stöpsel lockern und sofort ist die Verbindung unterbrochen.

Fig. 2 ist eine Endansicht der Anordnung von Fig. 1 in Richtung des Pfeiles der Fig. 1. Diese zeigt die kreisförmige Endbördelung 20 des eingeschlossenen Rohres 16, wie sie konzentrisch in bezug auf die kreisförmige Gegendruckunterlegscheibe 18 liegt. Fig. 2 demonstriert, wie schmal die Bördelung 20 ist, auf welche sich die Abdichtungsverbindung stützt. Irgendeine Unregelmäßigkeit oder Deformierung einer Bördelung solcher Dimensionen führt offensichtlich zu einem Zusammenbruch der Abdichtung.

Die Fig. 3 bis 6 veranschaulichen eine erste Ausführungsform der Erfindung. Diese Rohrverbindung weist, wie eine bisherige Rohrverbindung, eine zylindrische Hülse 22 auf, in welche von entgegengesetzten Enden her, Stöpsel eingepaßt werden können, welche dem Stöpsel 12, 14 der Fig. 1 ähnlich sind. In Fig. 3 ist nur der eine solcher Stöpsel 24 gezeigt, welcher an seinem äußeren Ende 26 ein sechseckiges Mutternprofil trägt.

Um eine Kompatibilität zwischen einer Ausführungsform der Erfindung und bisherigen Rohrverbindungen zu ermöglichen, besitzt der Stöpsel 24 den gleichen Durchmesser und das gleiche Schrau-

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bengewindeprofil wie der Stöpsel 12. Das innere Schraubengewindeprofil der Hülse 22 ist das gleiche wie dasjenige der Hülse 10. Außen ist die Hülse 22 (wie gezeigt) rund, sie kann aber auch mit einem sechseckigen oder viereckigen Mutternprofil versehen sein.

Ein Rohr 28 erstreckt sich durch eine zentrale Durchbohrung im Stöpsel 24, durch einen Festhaltebecher 30, und durch eine ähnliche axiale Durchbohrung in einem zylindrischen Block 3 2 aus federnd deformierbarem Kunststoff wie Polytetrafluorathylen, hindurch. Dieser zylindrische Block 32 ist innerhalb des Festhaltebechers 30 eingeschlossen und besitzt eine ebene Endfläche 34. Das Ende des Rohres 28, welches anfangs über die ebene Endfläche 34 vorspringt, ist fluchtgerecht mit dieser Endfläche 34 abgeschnitten.

Der Festhaltebecher 30 weist einen Gegendruckplattenabschnitt 36 auf, welcher eine zentrale kreisförmige öffnung trägt, durch welche hindurch sich das Rohr 28 erstreckt. Die Innenwandung der Öffnung in der Platte 36 ist mit einer ringförmigen, winkligen Flosse 38 versehen, deren scharfe Kante in die Richtung zeigt, in welche das Rohr 28 durch die Öffnung hindurch gestoßen wird. Die Abmessungen der ringförmigen Flosse sind dergestalt, daß beim Ziehen des Rohres in Rückwärtsrichtung (in Fig. 3 nach links), die ringförmige Flosse in die äußere Oberfläche des Rohres 28 sich eingräbt und das Rohr daran hindert, bewegt zu werden. Die ringförmige Flosse 38 bildet also gewissermaßen einen widerhakenähnlichen Vorsprung, welcher die gleichen Eigenschaften besitzt wie ein Fischhaken und welcher es dem Rohr 28 gestattet, in der einen Richtung in die Einpassung hinein gestoßen zu werden, es jedoch verhindert, daß das Rohr fortgezogen wird.

Um sicherzustellen, daß die scharfe Kante der Flosse 38 in das Rohr 28 einschneidet, ist der Durchmesser der Kante der Flosse etwas geringer als der Außendurchmesser des Plastikrohres 28.

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Es ist erwähnenswert, daß das Einsetzen des Rohres 28 in die Einpassung mit dem Stöpsel 24 sov/ie das Aufsetzen der Endkappe bzw. des Festhaltebechers 30 und des zylindrischen Blockes 32 erleichtert ist, wenn man das Rohr nach dem Stoßen durch diese Teile hindurch bis zum Vorspringen über die ebene Endfläche 34 hinaus, dann scharf in Rückwärtsrichtung zieht, so daß sich die Ivandung des Rohres 28 auf der scharfen Kante der Flosse 38 festsetzt, bevor das Rohrende, welches über die ebene Endseite 34 hinaus vorspringt, abgeglichen wird.

Die Fig. 4 und 5 sind Endansichten der in Fig. 3 gezeigten Anordnung vom linken bzw. rechten Ende. Fig. 4 veranschaulicht die verschiedenen Merkmale der sechseckigen Mutternform 26. Das Rohr 28 erstreckt sich durch ein zentrales Loch hindurch und ein Schraubenzieherschlitz 39 erstreckt sich diametral über das Ende der Mutter 26. Ein dreikantiger, keilförmiger Schlitz 40 liegt im rechten Winkel zum Schraubenzieherschlitz 39 und beide Schlitze überschneiden sich in der Mitte der Mutter. Der keilförmige Schlitz dient dazu, das Rohr 28 auf der einen oder anderen Seite des Schraubenzieherschlitzes aufzunehmen, so daß das blatt eines Schraubenziehers oder eines anderen Werkzeuges in den Schlitz 39 eingesetzt werden kann. Nach dem Entfernen des Schraubenziehers kann das Rohr 28 in seine normale axiale Stellung, wie sie gezeigt ist, zurückkehren.

Am entgegengesetzten Ende des Stöpsels 24 ist das Ende des Rohres 28 in der Mitte der ebenen, kreisförmigen Endfläche 34 des zylindrischen Blockes 32 aus federnd deformierbarem Plastikmaterial zu sehen. Wie bereits erwähnt, ist dieses Material zweckmäßig Polytetrafluoräthylen, wie es unter der Bezeichnung Teflon im Handel erhältlich ist. Die Endkappe bzw. der Festhaltebecher 30, welcher typischerweise aus rostfreiem Stahl besteht, ist ebenfalls rings um den Block 32 in Fig. 5 zu sehen.

In Fig. 3 ist eine Sperrmutter 42 in gewindemäßigem Eingriff auf dem Äußeren des Stöpsels 24 zu sehen. Die Sperrmutter kann

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gegen das Ende der Hülse 22 festgezogen werden und versperrt so das Gegendruckelement 24 in seiner Stellung.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Teils der zusammengesetzten Rohrverbindung von Fig. 3 und zeigt, wie die Einheit durch ein Loch in einer Platte 44 hindurch montiert werden kann. Die Rohrverbindung kann mit der Platte zusammengestellt werden, indem man den Stöpsel 24 durch ein (nicht gezeigtes) Loch in der Platte 44 einführt und dann die Hülse 22 auf das vorspringende Ende des Stöpsels 24 aufschraubt, bis die Platte 44 zwischen der Sperrmutter 42 auf der einen Seite und dem ringförmigen Ende der Hülse 22 auf der anderen Seite eingeschlossen ist.

Die Fig. 7 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der zylindrische Block 32 aus federnd deforiuierbarem Kunststoffmaterial durch einen kegelstumpf förmigen Block 46 aus dem gleichen Material ersetzt ist. Das schmalere Ende des Blockes 4 6 steht fluchtgerecht mit dem Ende des Rohres 16', und eine Gegendruckplatte 48 mit einer widerhakenähnlichen ringförmigen Flosse 50 ähnlich derjenigen, wie sie unter Bezugnahme auf die Ausführungsform der Fig. 3 beschrieben ist, ist hinter der größeren Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Blockes 46 eingepaßt.

Die Gegendruckplatte 48, welche mit einer Gegendruckunterlagscheibe verglichen werden kann, besteht vorzugsweise aus Metall wie rostfreiem Stahl und wird mittels einer Endkappe 5 2 eingeschlossen gehalten, welche gewinüemäßig auf einer Hülse 5 4 im Eingriff steht. Das Ende der Hülse ist mit einer kegelstumpfförmigen Aussparung 56 versehen, welche mit dem kegelstumpfförmlgen Block 46 unter Bildung einer Abdichtung zusammenwirkt. Durch Festziehen der Endkappe 5 2 auf der Hülse 54 wird so der kegelstumpfförmige Block 46 zwischen der Gegendruckplatte 48 und dem konischen Sitz 56 festgehalten und es ergibt sich eine gute Abdichtung.

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Das entgegengesetzte Ende der Hülse 54, welches allgemein mit 58 bezeichnet ist, ist in der gleichen Weise wie das linke Ende mit einer konischen Aussparung versehen und eine konzentrische Durchbohrung 60 verbindet die beiden Enden der Hülse miteinander, Ein sechseckiges Mutternprofil 62 befindet sich in der Mitte der Hülse 54, so daß die Hülse zum Festziehen mit einem Schraubenschlüssel oder dergleichen ergriffen werden kann.

Das Ende der Endkappe 52 ist mit einem Schraubenzieherschlitz 64 und einem querverlaufenden, keilförmigen Schlitz 66 in der gleichen Weise versehen, wie dies für die sechseckige Mutternform in Fig. 4 gezeigt ist. Auf diese Weise kann das Rohr 16' zu der einen oder der anderen Seite im Schlitz 66 bewegt werden, um das Einsetzen eines Schraubenzieherblattes oder eines ähnlichen Werkzeuges in den Schlitz 64 zu erleichtern. Wenn auch nicht gezeigt, so können doch Sperrmuttern vorgesehen sein, welche gewindemäßig auf der Hülse 54 im Eingriff stehen, um die Endkappen 52 fest in Stellung zu halten. Zweckmäßig bestehen die Hülse 54 und die Endkappen 52 ebenfalls aus Polytetrafluoräthylen wie das Rohr 16'.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Rohrverbindung, gekennzeichnet durch einen ersten Teil (36, 48) mit einer zentralen Öffnung, durch welche hindurch ein Rohr (28, 16') in der einen Richtung gestoßen werden kann, wobei dieser erste Teil einen widerhakenähnlichen Vorsprung (38, 5O) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, sich in die Wandung eines Rohres einzugraben und das Rohr daran hindert, in der entgegengesetzten Richtung durchgezogen zu werden; eine Scheibe (32, 46) aus federnd deforniierbarem Plastikmaterial, durch welche hindurch das eingeschlossene, vorspringende Ende eines Rohres (28, 16') verlaufen kann, um fluchtgerecht mit der freien Endseite der Scheibe (32, 46) abzuschließen; und eine Hülse (22, 54) zur Aufnahme der Anordnung aus Scheibe und erstem Teil.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein«.··· weiteren Teil (24, 52), welcher auf den ersten Teil (36, 48) wirkt und auf oder in die Hülse (22, 54) geschraubt ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil einen Becher (30) aufweist, welcher zumindest teilweise die federnd deformierbare Scheibe (32) enthält.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (32, 46) und das Rohr (28, 16') aus Polytetrafluorethylen bestehen und der erste Teil (36, 48) aus Metall, typischerweise aus rostfreiem Stahl, besteht.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der widerhakenähnliche Vorsprung (38, 50) eine ringförmige Flosse dreikantigen Querschnitts aufweist, welche mit dem ersten Teil (36, 48) ein zusammenhängendes Ganzes bildet, wobei eine geneigte Oberfläche der Flosse einen VJinkel von

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160° in bezug auf die Öffnungswandung auf der Eintrittsseite der Flosse bildet.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine Sperrmutter (42) zum Sperren des weiteren Teiles (24) in einer Stellung in bezug auf die Hülse (22).

7. Rohrverbindung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine mit öffnung versehene Montageplatte (44) , welche zwischen Sperrmutter (42) und Hülse (22) eingelegt ist.

8. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (54) außen mit einem sechseckigen oder viereckigen Mutternprofil (62) versehen ist.

9. Rohrverbindung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Teil (24) rohrförmig ist und der Durchmesser der zentralen Bohrung an dem Ende reduziert ist, welches , am ersten Teil (36) anliegt, zum genauen Festlegen des Rohres (28), welches sich hindurch erstreckt.

10. Rohrverbindung nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Teil (24) ein sechskantiges oder vierkantiges Mutternprofil (26, 52) aufweist.

11. Rohrverbindung nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Teil (24, 52) an einem Ende einen Schraubenzieherschlitz (39, 64) aufweist.

12. Rohrverbindung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Schlitz(40, 66), welcher den Schraubenzieherschlitz (39, 64) überschneidet, damit ein Rohr (28, 16')/ welches durch das Ende dieses weiteren Teiles (24, 5 2) hindurch vorspringt, zu einer Seite gestoßen werden kann, um das Blatt eines Schraubenziehers oder dergleichen zum Drehen des zweiten

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Teiles einzulassen.

13. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite ähnliche Anordnung von Scheibe und erstem Teil, welche in das entgegengesetzte Ende der Hülse (22, 54) aufgenommen ist zum Anschließen eines zweiten Rohres an das erste Rohr (28, 16') .

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