DE2817438C2

DE2817438C2 - Rohrverschraubung, aus hartem Material, vorzugsweise Stahl, insbesondere für unter Druck stehende Kraftstoffleitungen und Ölleitungen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2817438C2
Application number: DE19782817438
Authority: DE
Inventors: Theodor 6340 Dillenburg Trapp
Original assignee: Cohnen & Co 6340 Dillenburg De GmbH; Cohnen & Co 6340 Dillenburg GmbH
Current assignee: Cohnen Beteiligungs & Co Kg 6340 Dillenburg GmbH
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE2817438A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverschraubung aus hartem Material, vorzugsweise Stahl, insbesondere für unter Druck stehende Kraftstoffleitungen und Ölleitungen in Kraftfahrzeugen, mit einem Innengewindeteil, z. B. einem Nippel, mit einer mit Innengewinde versehenen Bohrung, an deren Grund sich eine erste, radial nach außen und axial zum Innengewinde hin ansteigende Dichtfläche, vorzugsweise in Form eines Hohlkonus mit einem Kegelwinkel von z.B. ca. 120°, befindet, einem Rohr, das an seinem Anschlußende eine Schulter und eine zweite, zur ersten Dichtfläche parallele Dichtfläche aufweist, und mit einer das Rohr umfassenden Andrückschraube mit in das genannte Innengewinde passendem Außengewinde, deren Stirnseite an der genannten Schulter des Rohres anliegt.

Rohrverschraubungen dieser Art sind bekannt. Innengewindeteile sind z. B. in DIN 74 235, Ausgabe Juli und Rohre in DIN 74 234, Ausgabe Juli 1964 beschrieben. Bei diesen bekannten Rohrverschraubungen befindet sich die erste Dichtfläche unmittelbar am Innengewindeteil, d.h. die Dichtflache ist aus dem Material des Innengewindeteiles selber gebildet Eine umgekehrte Dichtflächenanordnung, nämlich mit Außenkonus am Rohrverschraubungsteil und Hohlkonus an einer Überwurfmutter ist aus der US-PS 17 74 841 bekannt.

Bekannt ist auch eine Rohrverschraubung der eingangs genannten Art (US-PS 24 20 778), bei der zwischen den Hohlkonus und das Rohr ein Dichtring eingefügt ist, der aus einem Material besteht, das weicher ist als der Innengewindeteil und dai Rohr. Die Dichtung ist verhältnismäßig voluminös und hat eine verhältnismäßig komplizierte Form. An der Dichtung befindet sich ein Wulst, der zur unverlierbaren Halterung der Dichtung in eine Nut am Innengewindeteil eingreift. Die Herstellung einer solchen Rohrverschraubung ist teuer, da als Dichtung ein teueres Formteil verwendet wird und zur Halterung der Dichtung am Innengewindeteil eine Hinterschneidung eingedreht werden muß.

Die unverlierbare Halterung von Dichtringen ist auch bekannt aus der DE-PS 6 60 655 und der US-PS 13 01 245. Bei der Rohrverschraubung nach der letztgenannten Druckschrift hat der konische Dichtring über seine Breite eine von außen nach innen zunehmende Dicke. Der Ring ist durch Verschweißen mit einem der dicht zu verbindenden Teile der Rohrverschraubung verbunden. Auch eine solche Konstruktion ist teuer. Bei der Rohrverschraubung nach der DE-PS 6 60 655 ist ein relativ weicher zylindrischer Dichtring dadurch in einem Rohrverschraubungsteil festgehalten, daß ein schmaler Grat in eine spitzwinklige Nut eingreift. Auch diese Konstruktion ist teuer, da der schmale Grat am Dichtring und die spitzwinklige Nut am Rohrverschraubungsteil nur schwer herstellbar sind.

Schließlich ist auch eine Rohrverschraubung bekannt (US-PS 29 67 639), bei der ein Dichtring, der im Ausgangszustand einen rechteckigen Querschnitt hat, als loses Teil eingelegt und beim Anziehen der Verschraubung verformt wird, wobei der Dichtring zum Fließen gebracht wird, so daß er infolge unterschiedlicher Neigungen der Anlagefläche und der zweiten Dichtfläche einen keilförmigen Querschnitt annimmt.

Nachteilig ist hierbei, daß der Dichtring nicht unverlierbar gehalten ist und daß diese Art der Dichtung nur anwendbar ist bei sehr stabilen Teilen, die so große Preßkräfte zulassen, daß der für das Fließen des Materials erforderliche Druck erreichbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverschraubung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine unverlierbare Fixierung eines relativ weichen Dichtringes möglichst rationell erreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die erste Dichtfläche in an sich bekannter Weise durch eine Fläche eines konischen Ringes gebildet ist, der aus einem weicheren Material als der Innengewindeteil und das Rohr besteht und mit einer der eisten Dichtfläche gegenüberliegenden Fläche an einer Anlagefläche des Innengewindeteiles anliegt, und daß der Ring durch Preßsitz an einer am Ende der Innengewindebohrung befindlichen zylindrischen Preßsitzfläche gehalten ist und über seine gesamte Breite eine gleichbleibende Dicke hat.

Die Herstellung der zylindrischen Preßsitzfläche in der Innengewindebohrung erfordert einen nur sehr geringen Mehraufwand bei der Bearbeitung und ist

bearbeitungsmäßig völlig unproblematisch im Gegensatz z. B. zu der Herstellung eines schmalen Grates und einer dünnen NuL Die Verwendung eines Ringes, der über seine gesamte Breite eine gleichbleibende Dicke aufweist, gestattet die Verwendung gewöhnlicher genormter Dichtungsscheiben, die als Normteile im Handel erhältlich sind. Durch das Eindrücken in den Innengewir.deteil lassen sich solche Dichtringe leicht in eine konische oder ähnliche Form bringen, bei der die Dicke des Dichtringes nicht verändert wird, ohne daß hierzu übermäßige Verformungskräfte erforderlich wären, wie in dem Fall, wo zunächst ein ebener Ring zum Fließen gebracht wird und dabei im Querschnitt gesehen eine Keilform annimmt Durch die feste Verbindung zwischen Ring und Innengewindeteil ist es ausgeschlossen, daß der Ring bei der Montage vergessen wird. Auch wenn die Rohrverschraubung bei Reparaturarbeiten gelöst wird, besteht keine Gefahr, daß der Ring verloren geht Durch die Erfindung ist mit einfachen Mitteln eine große Zuverläsrigkeit der Abdichtung erzielt, so daß die erfindungsgemäße Rohrverschraubung auch in Benzineinspritzanlagen verwendet werden kann.

Für den Ring können verschiedene Materialien verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist Aluminium (Anspruch 2), insbesondere dann, wenn der Innengewindeteil und das Rohr aus Stahl bestehen. Ein gut geeignetes Material ist auch Kupfer. In Betracht kommen außerdem Kunststoffe.

Von Vorteil ist die Formgestaltung gemäß Anspruch 3, weil dadurch die Dichtfläche relativ schmal wird, wodurch man eine hohe spezifische Pressung beim Anziehen der Andrückschraube erhält und dadurch eine gute Anpassung der ersten und zweiten Dichtfläche aneinander.

Man wird die Preßsitzfläche gemäß Anspruch 4 vorzugsweise mit einem Durchmesser versehen, der nur sehr wenig kleiner ist als der Innendurchmesser des Gewindes. Für die Rohrverschraubung sind praktisch beliebige Abmessungen möglich, so insbesondere diejenigen, die z. B. in DlN 74 235 angegeben sind, d. h. das Innengewinde kann z.B. MIO bis M16 betragen. Selbstverständlich kommen auch davon abweichende Abmessungen in Betracht.

Zu erwähnen ist noch, daß der Innengewindeteil nicht unbedingt ein Nippel zu sein braucht. Der Innengewindeteil könnte beispielsweise auch ein Gehäuse sein, in dem sich eine Anschlußbohrung für den Anschluß einer Rohrleitung befinJet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 teils im Schnitt und teils in Ansicht eine Rohrverschraubung mit Nippel und

Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich des strichpunktierten Kreises II in F i g. 1, wobei jedoch das Rohr und die Andrückschrauben weggeiassen sind.

Die gezeigte Rohrverschraubung hat einen Innengewindeteil 1 in Form eines Nippels, ein Rohr 2 und eine Andrückschraube 3. Die Beschaffenheit dieser Bestandteile und ihr Zusammenwirken werden nachfolgend genauer beschrieben.

Der Nippel 1 hat eine Bohrung 4 mit Innengewinde 5. Der Innendurchmesser dieses Innengewindes ist in F i g. 2 mit dk bezeichnet. Das Gewindeloch 4 geht in &5 eine Bohrung 6 über, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Gewindebohrung. Der Durchmesser d\ der Bohrung 6 ist der lichte Durchflußquerschnitt Der Obergangsbereich besteht aus einer hohlkegelförrr.igen Anlagefläche 7, die einen Kegelwinkel von 120° aufweisL

Zwischen der Schulter 7 und dem Gewinde 5 befindet sich eine Preßsitzbohrung 8, deren Durchmesser d_p nur wenig kleiner ist als der Durchmesser dt. Wenn dt z. B. 12,5 l.im beträgt, kann d_pz. B. 12 mm sein.

Im Nippel 1 befindet sich ein Ring 9, der eine erste Dichtfläche 9a bildet die gegenüberliegende Fläche 9b üegt an der konischen Anlagefläche 7 des Nippels an. Der Ring 9 ist dadurch unverlierbar im Nippel gehalten, daß zwischen dem Ring und der Preßsitzbohrung 8 ein Preßsitz besteht Dieser Preßsitz ist im wesentlichen durch eine Linienberührung im Bereich der Ecke 9r des Ringes 9 gebildet Wie man aus der Zeichnung ersehen kann, ist die Breite b_r kleiner als die Breite b₅ der Anlagefläche 7. Wenn der Nippel 1 aus Stahl besteht, was hier angenommen werden soll, besteht der Ring 9 vorteilhafterweise aus Aluminium, also einem Werkstoff, der weicher ist als der Werkstoff des Nippels und auch der Werkstoff des Rohres 2, von dem hier ebenfalls angenommen sei. daß es aus Stahl besteht.

Der Querschnitt des Ringes 9 ist rechteckig, so daß er über seine gesamte Breite eine gleichbleibende Dicke hat und die Dichtfläche 9a den gleichen Kegelwinkel het wie die Anlagefläche 7.

Das Rohr 2 ist an seinem Anschlußende so verformt, daß dort eine Schulter 10 und eine zweite Dichtfläche 11 gebildet ist, die zur ersten Dichtfläche etwa parallel verläuft. Die Verformung hat von außen gesehen etwa die Form eines Wulstes, dessen Durchmesser d_w wesentlich größer ist als der Außendurchmesser d_r des Rohres im übrigen. Der Wulstaußendurchmesser d_w ist nur wenig kleiner als der Durchmesser d_p der Preßsitzfläche 8.

Die Andrückschraube ist ein etwa hülsenförmiges Gebilde mit einem Sechskant 12. Auch am Nippel 6 befindet sich ein dort mit 13 bezeichneter Sechskant. Die Andrückschraube 3 hat eine durchgehende Bohrung 14, deren Durchmesser ein wenig größer ist ais der Außendurchmesser d_r des Rohres 2. Die Andrückschraube hat ferner ein Außengewinde 15, das in das Innengewinde 5 des Nippels 1 paßt. An seinem vorderen Ende hat die Andrückschraube eine Druckfläche 16, die abgerundet ist, um eine Beschädigung des Rohres zu vermeiden.

Im Ausgangszustand, d. h. vor dem Festziehen der Rohrverschraubung, besteht ein kleiner Winkelunterschied zwischen dem Kegelwinkel der ersten Dichtfläche 9a und dem Kegelwinkel der zweiten Dichtfläche 11. Wenn die erste Dichtfläche 9a einen Kegelwinkel von z.B. 120° aufweist, ist der Kegelwinkel der zweiten Dichtfläche 11 z. B. 115°, also etwas weniger stumpf als der Kegelwinkel der ersten Dichtfläche 9a. Beim Anziehen der Andrückschraube 3 wird deshalb der untere Teil des Wulstes am Rohr ein wenig verformt, so daß sich seine Dichtfläche 11 parallel an die erste Dichtfläche 9a anlegt, wodurch eine feste Anlage erzielt wird, die aufgrund einer elastischen Kraft im Material des Rohres aufrechterhalten wird. Bei dem Andrücken wird eine dichte Anlage zwischen den Dichtflächen 9a und 11 erzielt aufgrund der Bildsamkeit des relativ weichen Ringes 9.

Fig. 1 ist eine vergrößerte Darstellung, und zwar ist die ooppelte Größe einer üblichen Rohrverschraubung gezeigt. F i g. 2 zeigt eine fünffache Vergrößerung. Diese Angabe soll jedoch hinsichtlich der Abmessungen keine Beschränkung darstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrverschraubung aus hartem Material, vorzugsweise Stahl, insbesondere für unter Druck stehende Kxaftstoffleitungen und Ölleitungen in Kraftfahrzeugen, mit einem Innengewindeteil, z. B. einem Nippel, mit einer mit Innengewinde versehenen Bohrung, an deren Grund sich eine erste, radial nach außen und axial zum Innengewinde hin ansteigende Dichtfläche, vorzugsweise in Form eines Hohlkonus mit einem Kegelwinkel von z. B. ca. 120° C befindet, einem Rohr, das an seinem Anschlußende eine Schulter und eine zweite, zur ersten Dichtfläche parallele Dichtfläche aufweist, und mit einer das Rohr umfassenden Andrückschraube mit in das genannte Innengewinde passendem Außengewinde, deren Stirnseite an der genannten Schulter des Rohres anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichtfläche (9a) in an sich bekannter Weise durch eine Fläche eines konischen Ringes (9) gebildet ist, der aus einem weicheren Material als der Innengewindeteil (1) und das Rohr (2) besteht und mit einer der ersten Dichtfläche (9a) gegenüberliegenden Fläche (9b) an einer Anlagefläche (7) des Innengewindeteiles (1) anliegt, und daß der Ring (9) durch Preßsitz an einer am Ende der Innengewindebohrung (4) befindlichen zylindrischen Preßsitzfläche (8) gehalten ist und über seine gesamte Breite (b_r) eine gleichbleibende Dicke hat.

2. Rohrverschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) aus Aluminium besteht.

3. Rohrverschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) eine geringere Breite (b_r) hat als die Anlagefläche (9) am Innengewindeteil (1).

4. Rohrverschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d_p) der Preßsitzfläche nur wenig kleiner ist als der Innendurchmesser (dk) des Innengewindes, z.B. 12mm bei einem Innendurchmesser (dk) von 12,5 mm des Innengewindes (5) beträgt.