DE2758592A1

DE2758592A1 - Verbindungsausbildung zur befestigung eines rohres in der oeffnung einer wandung

Info

Publication number: DE2758592A1
Application number: DE19772758592
Authority: DE
Inventors: Jacques Andre Gilbert Lecarre
Original assignee: Hamon Sobelco SA
Current assignee: Hamon Sobelco SA
Priority date: 1977-02-15
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1978-08-17
Also published as: FR2380488A1; BE862954A; FR2380488B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Rohres in der Öffnung einer Wandung, insbesondere zur Befestigung eines Rohres dicht in einer Öffnung der Wandung einer Kammer, in welche ein Fluid unter Druck eingeführt wird.

In der US-Patentschrift 2 514 504 ist eine solche Verbindungsausbildung mit einem Ringorgan beschrieben, das so ausgelegt ist, daß es sich auf dem Rohr vermittels einer Hülse mit einem geschlitzten Teil lagern lässt, wobei das Ringorgan elastische Finger umfasst, die den geschlitzten Teil der Hülse gegen das Rohr spannen und dieses an seinem Ort halten. Das Ringorgan wird in der Öffnung der Wandung einerseits in der einen Richtung durch einen Bund, dessen Finger fest sind und andererseits in der anderen Richtung durch Erhebungen auf der Außenseite der Finger gehalten und die, sobald einmal die Finger unter dem Einfluß des Einführens des Rohrs mitsamt der Hülse oder Buchse in das Ringorgan gespreizt sind, sich gegen den Rand der öffnung abstützen. Diese Vorrichtung lässt jedoch nur geringe Verschiebungen des Rohrs in der einen oder der anderen Richtung unter dem Einfluß von in Längsrichtung wirkenden hierauf ausgeübten Stößen zu, was bei gewissen Anwendungsfällen einen Kachteil bedeuten kann. Im übrigen erfordert diese Vorrichtung die Verwendung zweier Bauteile relativ komplexer Form; ihre Kosten können prohibitiv für den Fall einer großen Anzahl von Verbindungen werden. Schließlich ermöglicht die in dieser Patentschrift beschriebene Vorrichtung nicht die dichte Befestigung des Rohres in der Wandung einer innen einem Druck ausgesetzen Kammer.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung

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die es ermöglicht, insbesondere die zwangsweise Befestigung eines Rohres in der öffnung einer Wandung entgegen jeder Verschiebung in wenigstens einer Längsrichtung zu gewährleisten und die leicht sich anpassen lässt, um eine flüssigkeitsdichte Verbindung herbeizuführen.

Hierzu geht die Erfindung aus von einer Verbindungsausbildung zur Festlegung eines Rohres in einer zylindrischen Öffnung einer Wandung, mit einem Ringorgan, das so ausgebildet ist, daß es sich auf dem Rohr lagern lässt und mit elastischen Spanneinrichtungen für das Rohr, wobei die Wandung und das Ringorgan komplementäre Halteteile für das Organ in der Öffnung aufweisen; und zeichnet sich dadurch aus, daß das Ringorgan von einer elastischen Unterlegscheibe mit wenigstens einem nach innen vorspringenden !Peil und wenigstens einem nach außen vorspringenden Teil gebildet wird, wobei letzterer sich von ein und der gleichen Seite, bezogen auf die Unterlegscheibe erstreckt, und wobei die nach innen und nach außen vorspringenden Teile jeweils eine Umfangskante umfassen, durch die sie in montierter Stellung sich jeweils gegen die Außenfläche des Rohres und gegen die Innenfläche der Öffnung abstützen, wobei diese Öffnung eine Innenschulter umfasst, gegen die der zentrale Teil der diese vorspringenden Teile vereinigenden Unterlegscheibe gerichtet ist.

Vorzugsweise umfasst das Ringorgan mehrere nach innen vorspringende, eine Reihe von Innenzungen bildende Teile.

Zweckmäßig besteht der nach außen vorspringende Teil aus einem äußeren kontinuierlichen Rand der Unterlegscheibe.

Nach einer abgeänderten Ausführungsform umfasst das Ringorgan mehrere nach außen vorspringende Teile, die eine Reihe von Außenzungen bilden.

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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nur mit bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen zeigen

Pig. 1 einen Teilschnitt durch eine Wandung, in der ein Rohr gelagert werden soll und verschiedene Elemente der Verbindungsausbildung nach der Erfindung, wie sie im Augenblick der Montage vorliegen;

Pig. 2 eine Draufsicht auf eine elastische Unterlegscheibe der Verbindungsausbildung nach der Erfindung;

Pig. 3 einen Schnitt analog Pig. 1 eines dicht in der Wandung dank einer Verbindungsausbildung nach der Erfindung befestigten Rohres und

Pig. 4 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform der elastischen Unterlegscheibe der Verbindungseinrichtung nach der Erfindung.

In den Figuren 1 bis 3 erkennt man eine beispielsweise aus Kunststoff bestehende Wandung 1, die auf einer ihrer Seiten 1a dem Druck P einer Flüssigkeit und auf einer anderen Seite 1b dem atmosphärischen Druck ausgesetzt ist. In der Wandung iat eine abgesetzte Öffnung 2 eingearbeitet, die durch eine Bohrung 3 und eine Gegenbohrung 4 definiert ist, die zwischen sich eine Schulter 5 begrenzen. Die Bohrung 3 weist einen Durchmesser, der geringfügig größer als der eines Rohres 6, beispielsweise aus Kunststoffmaterial, ist, auf, welches dazu bestimmt ist, in die Öffnung 2 eingeführt und hierin befestigt zu werden, während der in der entsprechend in Fig. 3 gezeigten Stellung des Rohres begrenzter Ringraum zwischen letzterem und der Gegenbohrung 4 so ausgebildet ist, daß er die verschiedenen Elemente der Verbindungsausbildung aufnimmt, nämlich eine torische Dichtungsausbildung 7, die gegen die Schulter 5 sich abstützt sowie eine flache und steife Unterlegscheibe 8 und eine elastische Haltescheibe 9 für das Rohr 6.

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Die Dichtungsauebildung ? besteht «us einer üblichen Torus· dichtung sue Elaetoaerem* beispielsweise Ithylen- Propylen. Vie atle Fig. 1 ersichtlich weist ale elfisfi Torusdurchmeeser,

größer als die Höhe de« Schulter 5 derart auf, daß sie radial zwischen der Innenfläche der Qegenbohrung 4 und der Außenfläche des fiohres <> nach Einsetzen des letzteren komprimierbar 1st und eo die Abdichtung gegen die flüssigkeit I zwischen den Flächen 1a und 1b der Vandung 1 sicherstellt.

Die flache Unterlegscheibe 8 kann beispielsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt sein; lore Funktion besteht darin, die Beschädigung der Torusdichtung 7 durch die elastische Halteschelbe beim Einführen des Rohres 6 zu verhindern sowie ihre Verformung entsprechend unerwünschten Richtungen, die der Dichtheit schaden können, «u verhindern.

Die elastische Haltescheibe 9, die ebenfalls in der Draufsicht In Flg.2 su sehen let, umfasst einen durchgehenden äußeren Rand 10 sowie eine Seihe von inneren über einen mittleren Teil vereinigten Zungen 11, wobei der Rand und die Zungen radial unter Abstand angeordnet und jeweils entsprechend den beides Schenkeln eines ▼ auf ein und der gleichen Seite zur Ebene der unterlegscheibe orientiert sind. Anders «usge&r&ckt, der äußere Rand 10 weist die Form eines legelstumpfe auf, der sich gegen eine Seite der Haltescheibe 9 Öffnet, wahrend die Zungen 11 entsprechend einer ebenfalle kegelstuepfförmigen Fläche angeordnet sind, die sioh Jeiooh gegen die andere Seite der Haltescheibe 9 öffnet. So kann beispielsweise 4er durch den äußeren Rand 10 begrenzte Spitzenwinkel CC des Kegelstumpfes etwa 10° betragen, der Winkel β in der Spitze dieser Kegelstumpf fläche etwa 60°. Torzugeweise ist diese Unterlegscheibe- aus halbhartem rostfreien Stahl hergestellt, derart, daß dieser gleichzeitig die gewünschten

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Eigenschaften hinsichtlich Steifigkeit und Elastizität sowie eine gewisse chemische Trägheit gegenüber Stoffen aufweist, aus denen die Flüssigkeit im Bereich der Kammer bestehen kann.

Die Montage der Verbindungseinrichtung sowie des Rohres 6 in der Wandung 1 wird wie folgt sichergestellt: nachdem die Öffnung 2 der Wandung 1, beispielsweise mittels Druckluft, gereinigt ist und eine Abschrägung am Einführende des Rohres 6 angebracht ist, legt man das Torusdichtungselement 7 sowie die flache Unterlegscheibe 8 am Boden der Gegenbohrung 4 unter Abstützung gegen die Schulter 5 ab. Anschließend treibt man mit Hilfe eines Montagewerkzeuges 12, das aus einem Perkussionskopf 13 besteht, der durch ein zylindrisches Ende 14 von einem Durchmesser gleich dem der Unterlegscheibe 9 in Höhe des Kopfes des V verlängert ist, mit Hammerschlägen die Unterlegscheibe 9 in die Gegenbohrung 4 ein, bis sie bezüglich der Fläche 1a der Wandung zurückspringend ist. Während dieses Vorgangs wird die Unterlegscheibe 9, deren Umfangskante des äußeren Randes 10 einen Durchmesser aufweist, der geringfügig größer als der der Gegenbohrung 4 ist, elastisch nach innen derart beaufschlagt, daß, sobald die Unterlegscheibe in ihrer Lage sich befindet, diese Umfangekante sich in das Material der Wandung 1 einfrisst und den Halt oder die Haftung der Unterlegscheibe 9 sicherstellt. Man führt dann das Rohr 6 durch das andere Ende der Öffnung 2 ein und treibt es Über die letztere derart ein, daß zunächst die Torusdichtung 7 zerquetscht wird und anschließend elastisch die Zungen 11 der elastischen Haltescheibe 9 gespreizt werden, wobei letztere jedoch in der Gegenbohrung 4 aufgrund der vorgenannten Haftung festgelegt ist. Ist das Rohr 6 in die geeignete in Frg. 3 gezeigte Stellung geführt, so ist die Montage beendigt. Aufgrund der Tatsache, daß der

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Innendurchmesser der Halteschelbe 9 In Höhe des Endes der Zungen 11 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Rohres 6 1st, "verhaken¹* diese Zungen sich In die Oberfläche des Rohres 6 und hindern somit zwangsweise jede 7er* Schiebung des letzteren In Richtung des durch die flüssigkeit L auf den Abschnitt des Rohres ausgeübten Drucks P, wie durch die Pfeile in Fig.3 dargestellt. Dagegen kann das Rohr 6 leicht aus der Öffnung 2 herausgezogen werden, indem es in entgegengesetzter Richtung mit ausreichender Kraft geschoben oder gezogen wird.

In Fig. 4 erkennt man eine elastische Haltescheibe 9', bei der allein der Außenteil sich von der Haltescheibe 9 unterscheidet. Der durchlaufende äußere Rand 10 ist durch einen zylindrischen Rand 15 ersetzt, in welchem eine Reihe von äußeren Zungen 16 ausgeschnitten sind, die nach außen, bezogen auf den zylindrischen Rand, umgeklappt und abwechselnd mit inneren Zungen 11 um die Haltescheibe 9' angeordnet sind. Um eine zweckmäßige Haftung der Unterlegscheibe in der Wandung der Gegenbohrung 4 zu erreichen, ist der Durchmesser d in Höhe der Umfangskanten 16 geringfügig größer als der der Gegenbohrung 4, beispielsweise um etliche zehn*Milimeter, während der Durchmesser D des zylindrischen Randes 15 geringfügig kleiner und ebenfalls um etliche zehn Millimeter kleiner als der der Gegenbohrung ist. Diese Haltescheibe 9', die wie die Haltescheibe 9 angebracht wird, ist geeigneter, die Herstellungstoleranzen sowohl der Haltescheibe wie der abgestuften öffnung zu kompensieren. * = tel

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich einerseits, daß die unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Bauteile der Vorrichtung nach der Erfindung extrem einfach und darum nicht teuer sind und andererseits der Montageablauf

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sehr viel schneller mittels eines groben und sehr einfach einzusetzenden Werkzeugs durchgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil der oben beschriebenen Verbindungsvorrichtung ist darin zu sehen, daß eine gute Dichtheit über eine Fläche sichergestellt ist, die keinerlei Leckstellen hat, da die Torusdichtung vor dem Verklemmen oder Verkeilen des Rohres zusammengequetscht wurde.

Diese verschiedenen Vorteile machen die beschriebene Verbindung seinrichtung interessant, wenn es darum geht, eine sehr große Anzahl von Verbindungen zu erreichen, wie dies beispielsweise beim Zusammenbau von Wärmeaustauscherbatterien mit glatten Rohren aus Kunststoffmaterial für atmosphärische Kühler der Fall ist. Diese Batterien liegen in Form von Rohrbündeln vor, die an ihren Enden jeweils in den Wandungen einer Verteilerkammer und einer Sammlerkammer für Flüssigkeit jeweils befestigt sind. Da die Anzahl dieser Rohre 500 000 bei sehr großen Kühlern erreichen kann, was bedeutet, daß eine Million Verbindungen hergestellt werden müssen, sind Zeit und Herstellungskosten jeder Verbindung fundamental; die Erfindung ist auch von diesem Gesichtspunkt interessant. Im übrigen hat die in Betracht gezogene Anwendung der beschriebenen Verbindungsausbildung den Vorteil, für einen ausgezeichneten mechanischen Halt und ein Unter-Spannungsetzen der Rohre zu sorgen. Diese Vorrichtung gewährleistet auch die Verwendung von Rohren mit sehr großen Längentoleranzen, was einen wirtschaftlichen Vorteil bedeutet.

Um eine gute Haftung oder Verklemmen der Haltescheibe 9 oder 9' gegen die Innenwand der Gegenbohrung 4 und gegen die Oberfläche des Rohres 6 zu erhalten, müssen diese Flächen ein Minimum an Unebenheiten aufweisen und die Materialien der Wandung 1 des Rohres dürfen nicht zu hart sein. Diese Materialien können genauso gut aus Kunststoff wie aus einem

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metallischen Material bestehen.

Schließlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungeform beschränkt; die Unterleg- oder Haltescheibe kann genauso gut für den Fall Verwendung finden, für den eine Abdichtung nicht garantiert zu werden braucht.

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Leerse ite

Claims

4WO Hmm 1, 8000 Manchen 40, Frelllgraawtrae· 1· nM ^- _ ■. ■»_·__ Eltenaeher StraD· 17 uipi.-ing.«. η. canr ««.-*«.. eau« Τ1014 DlpL-lng. W. Herrmann-Trentepohl »»« E^ PATENTANWÄLTE SASSE τ·ι·χaatzaass τβίβχ S2iesaa Λλ μ k<m .τ» .^ r Bayertech· Varelnsbank MOnchMi ta nt Or—doer Bank AG Hern· 7-52048β Poatachackkonto Dortmund 65» I μ,. A 28 793 / Lw In der Antwort bitte angetan Zuschrift MtIv iMchi Abholfach 28. Dezember 1977 HAMON SOBELCO S.A. , Rue Capouillet 50-58, Brüssel, Belgien Verbindungsausbildung zur Befestigung eines Rohres in der öffnung einer Wandung PATENTANSPRÜCHE

1. Verbindungsausbildung zur Befestigung in einer zylindrischen öffnung einer Wandung, mit einem ringförmigen Organ, das sich auf dem Rohr lagern lässt, und mit elastischen Einrichtungen für das Rohr versehen ist, wobei die Wandung und das ringförmige Organ komplementäre Halteteile für das Ringorgan in der öffnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Organ (9; 9') durch eine elastische Haltescheibe mit wenigstens einem nach innen vorstehenden Teil (11) und wenigstens einem nach außen auf ein und der gleichen Seite bezogen auf die Ebene der Halteschelbe (9; 9¹) vorstehenden Teil (10; 16) gebildet ist, wobei, diese nach innen und nach außen vorstehenden Teile jeweils eine Umfangskante aufweisen, durch die in zusammengefügter Stellung sie sich jeweils gegen die Außenfläche des Rohres (6) und gegen die Innenfläche der öffnung (2) abstützt«und daß die öffnung (2) eine Innenschulter (5) aufweist, gegen die der mittlere Teil der diese vorspringenden Teile vereinigenden Halte-

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scheibe (9; 9¹) gewendet ist.

2. Verbindungsausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Organ (9; 9¹) mehrere nach innen vorstehende eine Reihe von Innenzungen bildende Teile (11) umfasst.

3. Verbindungsausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der nach außen vorspringende Teil (10) durch einen durchlaufenden äußeren Rand der Haltescheibe (9) gebildet ist.

4. Verbindungsausbildung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Organ (9*) mehrere nach außen vorstehende eine Reihe von Außenzungen bildende Teile (16) aufweist.

5. Verbindungsausbildung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß diese Außenzungen (16) abwechselnd mit den Innenzungen (11) um die Haltescheibe (9¹) herum angeordnet sind.

6. Verbindungsausbildung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß diese Außenzungen (16) von einem zylindrischen äußeren Rand (15) der Haltescheibe (9')f deren Durchmesser geringfügig kleiner als der der öffnung (2) ist, getragen sind.

7. Verbindungsausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die öffnung (2) eine Bohrung (3) von einem Durchmesser, der geringfügig größer als der des Rohres (6) ist sowie eine Gegenbohrung (4) aufweist, d«ren Boden die Schulter (5) begrenzt und in der die elastische Haltescheibe (9; 9') gelagert ist.

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8. Verbindungsausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungselement (7) zwischen die elastische Unterleg- bzw. Halte· scheibe (9; 9*) und die Schulter (5) «wischengelegt ist.

9. Verbindungsausbildung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Dichtungselement eine Torusdichtung aus elaatoaerem Material ist, die so ausgebildet ist, daß sie radial durch das Rohr (6), wenn dieses in der Öffnung (2) angebracht ist, zusammengedrückt wird.

10. Verbindungeausbildung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch g e k e η η ze 1 c h η et, daß eine flache und steife Unterlegscheibe $3) zwischen die elastische Haltescheibe (9; 9') und das Sichtungselement (7) zwischengeschaltet ist.

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