DE2758341A1

DE2758341A1 - Plug-in pipe connector - has elastic O=ring seals accommodated in rib at each end

Info

Publication number: DE2758341A1
Application number: DE19772758341
Authority: DE
Inventors: Kurt Kropf
Original assignee: LAUTERBACHER BLECHHWAREN FABRI
Current assignee: LAUTERBACHER BLECHHWAREN FABRI
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1979-06-28
Also published as: NL7811411A

Abstract

The component forms a plug-in sealed connector between pipe sections, partic, in ventilating and air-conditioning systems, having a rib in each end accommodating an elastic seal bearing against the inside of the pipe. The rib is wider than the seal. The seal is an O-ring (4), and the wall of the component at the base of the rib can be cylindrical, or conical, widening towards the mid-point of the component (M). Alternatively it can be corrugated, and the ring can be of foam rubber.

Description

Formstück für die dichtende Steckverbindung Form piece for the sealing plug connection

von Leitungen Die Erfindung betrifft ein Formstück nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. of lines The invention relates to a fitting according to the preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Formstück dieser Art ist eine im Querschnitt L-förmige Lippendichtung ortsfest in einer Vertiefung der jeweiligen Sicke mit Hilfe eines Verschlußbandes festgelegt. Beim Aufstecken des Rohres auf das Formstück legt sich der radial auswärts weisende Schenkel der Lippendichtung zur Mittelebene des Formstückes um. Um eine zuverlässige Dichtwirkung zu erzielen, darf das elastische Material, aus welchem die Lippendichtung besteht, nicht zu weich sein.In a known fitting of this type, one is L-shaped in cross section Lip seal fixed in a recess of the respective bead with the help of a Closure tape set. When the pipe is attached to the fitting, it lays down the radially outwardly pointing leg of the lip seal to the center plane of the fitting around. In order to achieve a reliable sealing effect, the elastic material, which the lip seal is made of, must not be too soft.

Dies hat umgekehrt dann den Nachteil, daß beim Zusammenstecken von Formstück und Rohr ein erheblicher Kraftaufwand zur Überwindung der Reibungskräfte erforderlich ist, insbesondere wenn ungünstige Toleranzen zusammentreffen. Ferner kann durch Verkeilung bei Montage und Demontage leicht eine Beschädigung der Lippendichtung auftreten. Die Lippendichtung kann auch bei Transport leicht beschädigt werden. Die Dichtwirkung ist nur solange gut, wie die innere Vorspannung im Dichtgummi ausreicht, die Dichtlippe gegen den Anlagendruck hinreichend fest gegen die Rohrinnenfläche zu pressen. Von der fertigungstechnischen Seite her gesehen, hat die bekannte Lösung den Nachteil, daß zusätzliche Arbeitsgänge für die Festlegung der Lippendichtung durch Aufbringen und Verschweißen des Verschlußbandes in einer Spezialmaschine und Bronzieren der Schweißpunkte am Verschlußband erforderlich ist. In Abwandlung der zuvor genannten Lösung ist auch bereits vorgeschlagen worden, die L-förmige Lippendichtung durch eine U-förmige Lippendichtung zu ersetzen, wobei statt einem zwei auswärts weisende Schenkel abdichtend an der Innenfläche des aufgesteckten Rohres anliegen sollen.Conversely, this has the disadvantage that when plugging together Fitting and pipe require a considerable amount of force to overcome the frictional forces is necessary, especially when unfavorable tolerances coincide. Further The lip seal can easily be damaged by wedging during assembly and disassembly appear. The lip seal can also be easily damaged during transport. The sealing effect is only good as long as the internal preload in the rubber seal is sufficient, the sealing lip sufficiently tight against the system pressure against the inner surface of the pipe to press. Seen from the production engineering side, the known solution has the disadvantage that additional operations for establishing the lip seal by applying and welding the fastener tape in a special machine and Bronzing of the welding points on the fastener tape is required. As a modification of the the aforementioned solution has also already been proposed, the L-shaped lip seal by to replace one U-shaped lip seal, with two outward-facing seals instead of one Legs should be in sealing contact with the inner surface of the attached pipe.

Hierdurch kann zwar die Dichtwirkung bei Verwendung des gleichen Dichtmaterials etwas verbessert werden, die übrigen Nachteile sind jedoch nicht beseitigt.Although this allows the sealing effect when using the same sealing material can be improved somewhat, but the other disadvantages are not eliminated.

Ferner ist es bekannt, an einem Formstück für die dichtende Steckverbindung von Rohren im Bereich seiner Enden je zwei im axialen Abstand liegende Sicken vorzusehen, wobei vor dem Einstecken des Formstückes in das Rohr der O-Ring in der äußeren Sicke liegt und während des Einschiebens des Formstückes in das Rohr durch Abrollen auf der Innenfläche der Rohrwandung in die weiter innen liegende Sicke gerollt wird. Diese Lösung hat den Nachteil, daß das Formstück immer nur mit vorgegebener Einstecktiefe in das Rohr eingesteckt werden kann, ja noch nicht einmal axiale Korrekturen nach dem Einstecken möglich sind. Dies Sührt in der Praxis zu großen /bei aer #erwenaung Schwierigkeiten solcher Formstücke.It is also known to use a molded piece for the sealing plug connection two axially spaced beads are to be provided for pipes in the area of their ends, before inserting the fitting into the pipe, place the O-ring in the outer bead lies and during the insertion of the fitting into the pipe by rolling the inner surface of the pipe wall is rolled into the bead further inside. This solution has the disadvantage that the fitting is always only with a predetermined insertion depth can be inserted into the tube, not even after axial corrections plugging in are possible. In practice, this leads to too great a risk Difficulties of such fittings.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Formstück der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sämtliche Vorteile der bekannten Steckverbindungen in sich vereinigt, ohne daß deren jeweiligen Nachteile auftreten, d.h. insbesondere ein solches Formstück zu schaffen, bei welchem ein schnelles und leichtes Montieren möglich, eine dauerhafte Dichtwirkung erzielt sowie eine variable Einstecktiefe und sowohl eine tangentiale als auch eine axiale Korrektur der Steckverbindung möglich ist. Ferner soll das Anordnen des Dichtelementes mit geringem Aufwand möglich sein und eine Beschädigung des Dichtelementes sowohl während des Transportes als auch während der Montage oder Demontage der Steckverbindung weitgehend ausgeschlossen sein. The object of the present invention is to provide a molded piece of the initially to create said type, which has all the advantages of the known connectors united in themselves without their respective disadvantages occurring, i.e. in particular to create such a fitting, in which a quick and easy assembly possible, a permanent sealing effect achieved and a variable insertion depth and both a tangential and an axial correction of the plug connection are possible is. Furthermore, the arrangement of the sealing element should be possible with little effort and damage to the sealing element both during transport as largely excluded even during assembly or disassembly of the connector be.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit der Maßnahme des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus dem funktionsmäßigen Zusammenwirken der jeweils einzigen aber relativ breiten Sicke und dem in dieser Sicke angeordneten O-Ring, welcher beim Einstecken des Formstückes in das Rohr auf der Innenfläche der Rohrwandung abrollen kann. Da der O-Ring ohne beispielsweise ein Verschlußband in die Sicke des Formstückes bauseitig eingelegt werden kann, ist es möglich, dieses Auflegen erst an Ort und Stelle vorzunehmen, so daß Transportschäden der Dichtungselemente vermieden sind. Je nach der gewünschten Einstecktiefe kann der Dichtring vor dem Einstecken des Formstückes in das Rohr in eine beliebige axiale Ausgangslage gebracht und mit dem Einstecken des Formstückes in das Rohr in eine beliebige dichtende Ruhestellung gelangen, in welcher ein fester Preßsitz des Dichtringes gegen die Innenfläche der Rohrwandung vorhanden ist. Sowohl tangentiale als auch axiale Korrekturen sind jederzeit möglich, wobei insbesondere auch temperaturschwankungsbedingte Längenveränderungen von Rohrleitungssystemen selbsttätig ausgeglichen werden. Die für das Einstecken erforderlichen Kräfte sind gering da der Dichtungsring ausschließlich in der Sicke abrollt. Ein Beschädigen des Dichtungsringes bei Montage oder Demontage ist ausgeschlossen. Die Dichtwirkung ist dauerhaft, da sie aufgrund des Preßsitzes des Formstilckes in dem Rohr und nicht lediglich aufgrund einer eventuell nachlassenden Eigenelastizität einer Dichtungslippe erzielt wird.This object is achieved according to the invention with the measure of the characterizing Part of claim 1 solved. The object of the invention is achieved from the functional interaction of the only but relatively broad ones Bead and the O-ring arranged in this bead, which is used when the fitting is inserted can roll into the pipe on the inner surface of the pipe wall. Since the O-ring is without For example, a fastener tape inserted into the bead of the fitting on site can be done, it is possible to do this on the spot, so that transport damage to the sealing elements is avoided. Depending on the desired The sealing ring can be inserted into the pipe before the fitting is inserted brought into any axial starting position and with the insertion of the fitting get into the pipe in any sealing rest position in which a solid There is an interference fit of the sealing ring against the inner surface of the pipe wall. As well as Tangential as well as axial corrections are possible at any time, in particular also changes in the length of pipeline systems due to temperature fluctuations are automatically compensated. The forces required for insertion are low as the sealing ring only rolls off in the bead. A damaging of the sealing ring during assembly or disassembly is excluded. The sealing effect is permanent because it is due to the interference fit of the Formstilckes in the pipe and not only due to a possible decrease in the inherent elasticity of a sealing lip is achieved.

Mit der Maßnahme des Anspruchs 2 ist sichergestellt, daß die Dichtwirkung bei jeder vorgewählten Einstecktiefe gleich ist. The measure of claim 2 ensures that the sealing effect is the same for each preselected insertion depth.

Mit der Maßnahme des Anspruchs 3 kann erreicht werden, daß mit der Einstecktiefe auch die Anpressung des Dichtringes an die Innenfläche der Rohrwandung erhöht wird, d.h. der Anpreßdruck mit dem Einstecken des Formstückes in das Rohr zunimmt.Nach der Maßnahme des Anspruchs 4 ist der Sickengrund im Querschnitt gesehen durch eine Folge von Vertiefungen und Erhebungen gebildet. Auch hier wird der Dichtungsring von einer definierten Ausgangsstellung beim Einstecken des Formstückes in das Rohr durch Abrollen des Dichtungsringes auf der Innenfläche der Rohrwandung in eine definierte dichtende Ruhestellung gerollt. Hier ist zwar lediglich eine gestufte, aber je nach Breite der Wellung beliebige axiale Korrektur möglich. Diese Ausgestaltung hat den zusätzlichen Vorteil, daß axiale Kraftkomponenten des Rohranlagendruckes die radiale Anpressung des Dichtungsringes an die Innenfläche der Rohrwandung noch erhöhen, so daß auch bei in solcher Weise stark beanspruchten Lüftungs- und Klimaanlagen immer eine zuverlässige Dichtwirkung erzielt wird.With the measure of claim 3 can be achieved that with the Insertion depth also includes the pressure of the sealing ring on the inner surface of the pipe wall is increased, i.e. the contact pressure when the fitting is inserted into the pipe According to the measure of claim 4, the bead base is seen in cross section formed by a series of depressions and elevations. Here, too, is the sealing ring from a defined starting position when inserting the fitting into the pipe by rolling the sealing ring on the inner surface of the pipe wall in a defined sealing rest position rolled. Here is just a graded one, but depending on the Width of the corrugation any axial correction possible. This configuration has the additional advantage that axial force components of the pipe system pressure the radial Increase the pressure of the sealing ring on the inner surface of the pipe wall, so that even in such a way heavily used ventilation and air conditioning systems a reliable sealing effect is always achieved.

In der Praxis haben sich O-Ringdichtungen aus Moosgummi (Neoprenschaum) für die Verwirklichung der Erfindung bewährt.In practice, O-ring seals made of foam rubber (neoprene foam) Proven for the implementation of the invention.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle dargestellten und/oder beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder der Rückbeziehung der Ansprüche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.Other features, advantages and uses of the present Invention emerge from the following description of exemplary embodiments based on the accompanying drawing. All of the illustrated and / or described form Characteristics by themselves or in any meaningful combination, also independently of their summary in the claims or the withdrawal of the claims Subject of the present invention.

Es zeigen: Fig. 1 schematisch einen (teilweise weggebrochenen) Längsschnitt durch ein nach der Erfindung ausgestaltetes Formstück, und Fig. 2 eine:..Längsschnittdarstellung entsprechend Fig. 1, jedoch bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung. They show: FIG. 1 schematically a (partially broken away) longitudinal section by a shaped piece designed according to the invention, and FIG. 2 shows a: .. longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1, but in an alternative embodiment of the invention.

Das erfindungsgemäße Formstück 1 hat eine im wesentlichen zylindrische Außenwandung und ist mit einer mittleren, radial auswärts weisenden Anschlagsicke1v7ersehen. Im Bereich der beiden Enden ist jeweils eine einzige relativ breite Sicke 3 mit im Querschnitt im wesentlichen ebenem Sickengrund 6 vorgesehen. Die axiale Breite der Sicke 3 ist in Anpassung an die maximal gewünschte Einstecktiefe des Formstückes 1 in jeweilige Rohre 2 bemessen. In die Sicke 3 ist jeweils ein als O-Ring ausgebildetes Dichtelement 4 aus elastischem Material, z.B. Gummi, Kunststoff oder dergl.The molded piece 1 according to the invention has a substantially cylindrical Outer wall and is provided with a central, radially outwardly pointing stop bead 1v7. In the area of the two ends there is a single, relatively wide bead 3 in each case essentially flat bead base 6 is provided in cross-section. The axial width the bead 3 is adapted to the maximum desired insertion depth of the fitting 1 dimensioned in the respective tubes 2. In the bead 3 there is an O-ring in each case Sealing element 4 made of elastic material, e.g. rubber, plastic or the like.

eingelegt. Rechts von der Querschnittsmittelebene M der Fig.inserted. To the right of the cross-sectional center plane M of FIG.

1 ist die relative axiale Lage des Formstückes 1 zu dem aufzusteckenden Rohr 2 unmittelbar vor dem Aufsteckvorgang dargestellt. Dabei befindet sich der O-Ring 4 in seiner axial äußersten Lage. Beim axialen Aufstecken des Rohres 2 in Richtung auf die Mittelquerschnittsebene M rollt der O-Ring 4 einerseits auf dem ebenen Sickengrund 6,andererseits auf der Innenfläche der Wandung des Rohres 2 ab, bis das Rohr in die links von der Mittelquerschnittsebene M dargestellte Position gelangt, d.h. mit seinem Vorderende an die Anschlagsicke 7 stößt. In dieser relativen axialen Lage des Rohres 2 zu dem Formstück 1 liegt der O-Ring 4 in seiner axial innersten Stellung am axial inneren Rand der Sicke 3. Die Fig. 1 veranschaulicht demnach die maximal mögliche Einstecktiefe und den maximal möglichen Abrollweg des O-Ringes 4 auf dem Sickengrund 6. Ersichtlich kann der O-Ring 4 aber vor dem Einstecken des Rohres 2 in eine im Vergleich zu der Darstellung in Fig. 1 (rechts) axial innere Ausgangslage gebracht werden, und auch in eine axial weniger weit innen liegende abdichtende Ruhelage wie in Fig. 1 (links) dargestellt gebracht werden, so daß auf diese Weise Beginn und Länge der Einstecktiefe, d.h. des Abrollweges des O-Ringes beliebig vorgewählt werden können. Innerhalb des maximal möglichen Abrollweges des O-Ringes 4 auf dem Sickengrund 6, der lediglich durch die axiale Breite der Sicke 3 begrenzt ist, sind auch nach dem Einstecken außer den tangentialen Korrekturen auch axiale Korrekturen und insbesondere auch ein temperaturbedingter Längenausgleich möglich. Die Tiefe der Sicke 3 ist so bemessen, daß einerseits ein leichtes Aufstecken des Rohres 2 auf das Formstück 1 möglich, andererseits eine wirksame Abdichtung durch Einpressung des O-Ringes 4 zwischen Innenfläche der Wandung des Rohres 2 und Sickengrund 6 erfolgt.1 is the relative axial position of the fitting 1 to the one to be attached Tube 2 shown immediately before the attachment process. This is where the O-ring 4 in its axially outermost position. When the tube 2 in In the direction of the central cross-sectional plane M, the O-ring 4 rolls on the one hand flat bead base 6, on the other hand on the inner surface of the wall of the pipe 2, until the pipe is in the position shown to the left of the center cross-sectional plane M. arrives, i.e. with its front end hits the stop bead 7. In this relative The O-ring 4 is located in the axial position of the pipe 2 in relation to the fitting 1 in its axially innermost position on the axially inner edge of the bead 3. FIG. 1 illustrates accordingly the maximum possible insertion depth and the maximum possible roll-off path of the O-ring 4 on the bead base 6. Obviously, the O-ring 4 can be inserted before it is inserted of the tube 2 in an axially inner compared to the illustration in Fig. 1 (right) Starting position are brought, and also in an axially less internal position sealing rest position as shown in Fig. 1 (left) are brought so that on this way the beginning and length of the insertion depth, i.e. the rolling path of the O-ring can be preselected at will. Within the maximum possible rolling path of the O-ring 4 on the bead base 6, which is only due to the axial width of the bead 3 is limited, are also after insertion except for the tangential corrections also axial corrections and, in particular, a temperature-related length compensation possible. The depth of the bead 3 is dimensioned so that, on the one hand, it is easy to attach of the pipe 2 on the fitting 1 possible, on the other hand an effective seal by pressing in the O-ring 4 between the inner surface of the wall of the tube 2 and Bead base 6 takes place.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Alternative ist der Sickengrund 6 gewellt, d.h. er hat mehrere axial nebeneinander liegende rundum, d.h. kreisförmig verlaufende Vertiefungen und Erhebungen. Der O-Ring kann dabei vor dem Einstecken in eine beliebige Ausgangsvertiefung eingelegt und beim Einsteckvorgang in eine beliebige Ruhelagevertiefung gerollt werden. In Fig. 2 ist wie in Fig. 1 lediglich die maximale Einstecktiefe veranschaulicht. Die Erhebungen haben einen geringeren Außendurchmesser als der Nenndurchmesser des Einsteckteiles des Formstückes 1, so daß auch hier das Einstecken mit geringem Kraftaufwand erfolgen kann.In the alternative illustrated in FIG. 2, the bead base is 6 corrugated, i.e. it has several axially adjacent to each other all around, i.e. circular running depressions and elevations. The O-ring can be removed before it is inserted inserted into any exit recess and, during the insertion process, into a any rest position depression can be rolled. In Fig. 2 is like in Fig. 1 only illustrates the maximum insertion depth. The surveys have a smaller one Outside diameter than the nominal diameter of the plug-in part of the fitting 1, see above that here too the insertion can be done with little effort can.

Die axiale Einstellung und Korrektur erfolgt im Vergleich zu der Ausführungsform von Fig. 1 diskontinuierlich von Vertiefung zu Vertiefung, wobei der besondere Vorteil erreicht wird, daß bei axialen, z.B. temperaturbedingten Kraftkomponenten die radiale Anpressung des Dichtungsringes an die Innenfläche der Rohrwandung zunimmt und somit eine zuverlässige Dichtwirkung auch bei solchen Beanspruchungen sichergestellt ist Während nach den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 der Sickengrund 6 im wesentlichen zylindrisch, gegebenenfalls mit Wellung versehen, verläuft, kann der Sickengrund 6 auch kegelförmig ausgebildet sein, so daß der Zwischenraum zwischen Sickengrund 6 und InnenflEche 5 der Wandung des Rohres 2 zur Querschnittsjriittelebene M abnimmt und somit mit der Einstecktiefe der Anpreßdruck des Dichtungsringes 4 an die Innenfläche 5 der Wandung des Rohres 2 zunimmt.The axial adjustment and correction is carried out in comparison with the embodiment of Fig. 1 discontinuously from well to well, with the particular advantage what is achieved is that in the case of axial, e.g. temperature-dependent force components, the radial Pressure of the sealing ring on the inner surface of the pipe wall increases and thus a reliable sealing effect is ensured even under such stresses While according to the embodiments of FIGS. 1 and 2, the bead base 6 essentially Cylindrical, possibly provided with corrugation, can be the base of the bead 6 can also be conical, so that the space between the bead base 6 and inner surface 5 of the wall of the pipe 2 decreases towards the cross-sectional plane M and thus with the insertion depth of the contact pressure of the sealing ring 4 on the inner surface 5 the wall of the tube 2 increases.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

Claims

"Form piece for the sealing plug-in connection of lines" P a t e n t claims: 1. Fitting for the sealing plug-in connection of lines, in particular pipes of ventilation and air conditioning systems, which in the area of its ends each has a bead in each of which an elastic sealing element is arranged is, which is sealing against the when the pipes to be connected are pushed on The inner surface of the pipes, whereby the bead is one, preferably many times, has greater width than the width of the sealing element, d a -d u r c h g e k e n n n e i c h n e t that the sealing element is known per se Way is designed as an O-ring (4).

2. A molded piece according to claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the molding wall in the region of the bead base (6) is essentially cylindrical ~ runs.

3. Fitting according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the molding wall in the area of the bead base (6) is essentially conically expanded to the central plane (M) of the fitting (1).

4. Fitting according to one of claims 1 to 3, d a -d u r c h g e it is not shown that the molding wall in the area of the bead base (6) is wavy.

5. Fitting according to one of claims 1 to 4, d a -d u r c h g e it is not indicated that the O-ring (4) is made of foam rubber.